高压变频器的故障处理

【摘要】本文结合开滦热电有限公司引风机高压变频器频组成、内部结构，工作原理，对高压变频器故障现象进行原因分析，提出处理方法并消除故障。

【关键词】变频器；组成部分；工作原理；故障处理

唐山开滦热电有限责任公司林电分公司有6台引风机使用HARSVERT-A系列高压变频器，近段时间2#炉1#、2#引风机变频器频繁出现故障，导致引风机处于工频状态运行，在一定程度上影响的电厂的经济效益。通过参与这几次变频故障处理，本文从理论与实际相结合观点出发简单介绍HARSVERT-A系列高压变频器的故障处理。

１．引风机变频器组成部分

HARSVERT-A系列高压变频器由4部分组成：旁路柜、变压器柜、功率柜、控制柜。

2.引风机变频器内部结构

2.1旁路柜

里面有3个QS1、QS2、QS3隔离开关，其中QS1、QS2闭合，QS3断开后变频器处于变频状态，QS3闭合，QS1、QS2断开后，高压系统甩开变频处于工频运行。

2.2变压器柜

里面是一台移相变压器，原边Y形连接，副边采用延边三角形连接共，21副三相绕组，分别为功率柜内每台功率单元供电，它们被分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三大部分，每部分具有7副三相小绕组。从旁路柜QS1隔离刀闸过来的6.3KV高压电经过变压器柜内的移相变压器变换成490V电压。

2.3功率柜

里面由21个功率单元，每相由7个功率单元相串联并组成Y形连接，通过旁路柜内的QS2刀闸驱动电机。功率单元为基本的交-直-交单相逆变电路，如图二所示整流侧由VD1～VD6二极管组成三相桥式全波整流电路将三相交流电整流成直流电，通过滤波电路滤去电压波纹，最后通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制，可得到单相交流输出。

2.4控制柜

控制柜主要是由控制器、人机操作界面和PLC共同构成。控制器、PLC以及变压器柜内的温度传感器通过光纤通讯技术与嵌入式人机界面相互通信。

3.变频器的工作原理

HARSVERT-A系列高压变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。我们现在使用的变频器主要采用交—直—交方式（VVVF变频或矢量控制变频），先把工频交流电源通过整流器转换成直流电源，然后再把直流电源转换成频率、电压均可控制的交流电源以供给电动机。

4.引风机变频器的常见故障及处理方法

根据工控机上的故障信息，可以采用下面的方法进行分析处理：

4.1单元过电压

首先我们检查高压电源正向波动是否超过额定电压的115％；如果是减速时过电压，主要原因为减速时间过短、负载回馈能量过大未能及时被释放。若电机驱动惯性较大的负载时，当变频器频率（即电机的同步转速）下降时电机的实际转速可能大于同步转速，这时电机处于发电状态，此部分能量将通过变频器的逆变电路返回到直流回路，从而使变频器出现过压，可以适当加大变频器的减速时间设定值；检查接线螺栓是否松动和打火、单元控制板是否损坏。

4.2单元过流

变频器显示过流，出现这种显示时，如果是启动时过电流适当增加变频调速系统的加速时间设定值；检查功率单元输出U V端子是否短路；检查负载是否存在机械故障；电机绝缘是否完好。

4.3单元过热

检查环境温度是否超过允许值；单元风机是否正常工作，进风口和出风口是否畅通；装置是否长时间过载运行。现场处理时先判断变频器是否确实存在温度过高情况，如果温度过高可先按以上原因排除故障；若变频器温度正常情况下出现过热报警，最后检查功率单元控制板和温度继电器是否正常。

4.4无法调整运行频率

如果外部模拟电位器无法调节变频器的频率，检查变频系统控制是否处于就地控制，频率给定为计算机给定方式。如果是工控机无法调节变频器的频率，检查变频系统是否处于远程控制，频率由模拟给定方式给定。另外，林电引风机变频为开环运行模式，如果运行改为闭环运行模式，则变频器运行由PID调节器输出，我们用户不能直接给定，通过调节模拟电位器或工控机界面设定的只是频率的期望值。

4.5变频器人机界面显示高压未就绪

出现这种状况时表现出来的现象是变频器没有启动，变频器顶上的冷却风扇停止转动，人机界面显示高压未就绪，首先我们合QF0，断开QS1、QS2、QS3先确定一次高压部分有没有问题，用高压验电器检查QS1刀闸上口是否带电，经检查带电，然后目标锁定在变频器内，检查旁路柜QS2刀闸至变压器输出接线没有问题，在下面的检查发现故障原因为在变压器二次侧FU2熔断器熔断，造成K0继电器线圈没有带电，K0继电器常开接点没有闭合，人机界面显示高压未就绪。

5.结束语

随着变频器应用范围的不断扩大，变频器在使用中出现的问题大致相似，作为使用者我们应该熟悉变频可能出现的故障和处理的方法，给电厂安全经济运行提供安全的保障。　[科]

【参考文献】

［１］中国电器工业协会变频器分会组编.高压变频器应用手册.机械工业出版社,2009-5-1：383.

［２］刘美俊编著.变频器应用与维护技术.中国电力出版社,2008-1-1:405.