高壓大功率變頻器常見故障處理

1、高壓大功率變頻器的常見故障處理高壓大功率變頻器的常見故障處理輕故障與重故障輕故障與重故障變頻器的報警匯總變頻器的報警匯總變頻器保護定值變頻器保護定值輕故障出現(xiàn)時變頻器的處理輕故障出現(xiàn)時變頻器的處理重故障出現(xiàn)時變頻器的處理重故障出現(xiàn)時變頻器的處理故障排除的思路故障排除的思路典型故障分析及案例典型故障分析及案例總結總結輕故障與重故障輕故障與重故障輕故障：不影響變頻器運行的故障單元旁路、變壓器輕度過熱、柜門連鎖故障、單元柜風機故障、環(huán)境溫度過熱、電機輕度過載、UPS輸入掉電、工控機故障等問題 重故障：出現(xiàn)后變頻器立即停機并切斷輸入側高壓的故障旁路單元數(shù)目超過設定值、變壓器嚴重過熱、控制器不就緒、設定

2、禁止開門而柜門開啟、閉環(huán)運行時給定和反饋掉線 、變頻器過流等問題輕故障匯總單元旁路（以下情況，功率單元可以旁路運行：功率單元輸入缺相、功率單元過熱、功率單元直流母線欠壓、功率單元驅動故障、功率單元電源故障；）；控制電源掉電；變壓器輕度過熱130；在高壓就緒的情況下，風機故障；電機120過載；DCS模擬給定掉線；環(huán)境溫度過于40運行中柜門打開（可設定為重故障）重故障匯總變壓器嚴重過熱140；電機150過流；系統(tǒng)故障（以下情況，可以引起系統(tǒng)故障：高壓失電、旁路級數(shù)超過設定值、功率單元直流母線過壓、功率單元光纖故障）； 保護定值保護定值 過載保護：電機額定電流的120，每十分鐘允許1分鐘（反時限特性

3、），超過則保護停機。過流保護：電機額定電流的150，允許3秒鐘，超過則立即保護停機。變頻器輸出電流超過電機額定電流的200，在10微秒內保護停機。過壓保護：檢測每個功率模塊的直流母線電壓，如果超過額定電壓的115，則變頻器停機。欠壓保護：檢測每個功率模塊的直流母線電壓，如果低于設定的數(shù)值（65Un 15s，完全失電3s），則變頻器停機。 變壓器部分變壓器部分過熱保護定值過熱保護定值 a、變頻器柜體設置溫度檢測，當環(huán)境溫度超過40時，發(fā)出報警信號。b、在主要發(fā)熱元件上設置溫度檢測，一旦超過設定跳機溫度805 ，則保護停機。c、對整流變壓器進行溫度保護，130時發(fā)出報警信號，變頻器可繼續(xù)運行；14

4、0時發(fā)出跳閘信號，變頻器停機。d、整流變壓器溫控儀可以控制變壓器散熱風機啟停，80時啟動風機，75時停止風機。 輕故障出現(xiàn)時變頻器的處理輕故障出現(xiàn)時變頻器的處理輕故障發(fā)生時，變頻器給出間歇的間歇的“音響音響報警報警”和間斷的和間斷的“故障指示故障指示”。報警狀態(tài)下，如果用戶發(fā)出“報警解除”指令，則系統(tǒng)撤消“音響報警”信號。對于輕故障的發(fā)生，變頻器不作記憶鎖存處理。故障存在時報警，如果故障自行消失，則報警自動取消。需要提醒用戶注意的是，雖然輕故障不會立即導致停機，但也應及時采取處理措施，以免演變?yōu)橹毓收涎葑優(yōu)橹毓收稀Ｈ鏤PS輸入掉電 重故障出現(xiàn)時變頻器的處理重故障出現(xiàn)時變頻器的處理重故障發(fā)生時，

5、變頻器給出連續(xù)的連續(xù)的“音響報警音響報警”、“高壓急切高壓急切”以及以及“緊急停機緊急停機”指令指令。用戶可以用“報警解除”按鈕清除報警的音響信號，但變頻器保保持持“高壓急切”以及“緊急停機”指令。 重故障發(fā)生后，系統(tǒng)作記憶處理。故障一旦發(fā)生，變頻器報警并自動跳閘停機。如果故障自行消失，“高壓急切”以及“緊急停機”等指令也都一直保持，故障原因被記錄。只有故障徹底排除，并且用“系統(tǒng)系統(tǒng)復位復位”按鈕將系統(tǒng)復位后才能重新開機。 功率模塊的保護過壓欠壓缺相過熱光纖驅動變頻器功率模塊與主控系統(tǒng)的通訊電源由單元本身的直流母線提供功率模塊內部控制電源的提供460V模塊，直流母線電壓約為700V高壓DC-D

6、C，轉換為15V電源700V模塊，直流母線電壓約為1000V高壓DC-DC技術難度較大解決方案：保護定值：超過額定電壓的115直流母線過電壓直流母線過電壓 檢測元件：單元控制板原因：高壓電源正向波動是否超過允許值；如果是減速時過電壓，請適當加大變頻器的減速時間設定值。接線螺栓的松動和打火、單元控制板損壞 過電壓案例 某鋼鐵公司有我公司一臺6kV800kW變頻器，定貨時要求變頻器輸入電壓為6kV.設備交付用戶使用后，在白天運行正常，在夜間容易出現(xiàn)高電壓保護跳機。進入夏季后又恢復正常。直流母線欠電壓檢測元件：單元控制板動作時間：延時20s故障原因： 負向波動是否超過該允許值高壓開關是否掉閘整流變壓

7、器副邊是否短路接線螺栓是否緊固和斷裂檢查功率單元三相進線是否松動功率單元三相進線熔斷器是否完好。接線螺栓的松動和打火單元控制板損壞也可能引起單元直流母線欠電壓。模塊欠壓處理案例廣東某電廠啟動給水泵時導致6kV電網電壓跌落，變頻器報模塊欠壓旁路單元過熱 保護定值：805保護器件：散熱片溫度繼電器單元過熱的分析請檢查環(huán)境溫度是否超過允許值單元柜風機是否正常工作進風口和出風口是否暢通濾網裝置是否長時間過載運行最后檢查功率單元控制板和溫度繼電器是否正?，F(xiàn)場處理：可將溫度繼電器檢測點在單元控制板短接，退出保護單元缺相 檢測元件：功率單元控制板動作時間：延時3s缺相高壓進線變壓器二次功率模塊光纖板主控板界

8、面缺相保護的處理請檢查輸入的高壓開關是否掉閘整流變壓器副邊是否短路接線螺栓是否緊固或斷裂檢查功率單元三相進線是否松動功率單元三相進線熔斷器是否完好有時變頻器在斷電時會報出缺相，屬正?，F(xiàn)象，直接復位即可。 缺相故障案例設備運行中，突然停機，就地檢查發(fā)現(xiàn)界面顯示A5缺相，用戶高壓開關內有2相保險損壞。光纖故障 單元控制板控制器光纖板主控板光纖對調使用光纖的注意事項光連接頭與光纖線連接部分的彎折半徑不要小于30 mm，這是所容許的最小彎折半徑。 避免對光纖線施加80N (8.2kgf)或更大的拉力。哪怕是瞬間的超出范圍的拉力，都可能對光纖造成永久的損壞 不要扭絞光纖線 在連接光纖線時，注意光連接頭應

9、垂直插入光連接插座，不要有傾斜的角度。還有，光連接頭連接好時，藍、灰色部分應全部插入光插座內。 裝過程中，應避免出現(xiàn)可能的造成光纖線扭絞的情況 光纖故障的處理請檢查功率單元控制電源是否正常（正常時，L1綠色指示燈發(fā)光）功率單元以及控制器的光纖連接頭是否脫落光纖是否折斷、漏光光纖是否被灰塵蒙蔽有時變頻器在斷電時會報出單元元光纖通訊故障，屬正?，F(xiàn)象，直接復位即可。驅動故障驅動板、單元控制板電流過大IGBT的損壞電解電容及IGBT的損壞主要是由于不均壓造成的，這包括動態(tài)均壓及靜態(tài)均壓。在使用日久的變頻器中，由于某些電容的容量減少而導致整個電容組的不均壓，分擔電壓高的電容肯定要炸裂。IGBT的損壞主要

10、是由于母線尖蜂電壓過高而緩沖電路吸收不力造成的。在IGBT導通與關斷過程中，存在著極高的電流變化率，即 di/dt，而加在IGBT上的電壓即為U=L* di/dt其中L即為母線電感，當母線設計不合理，造成母線電感過高時，即會使模塊承擔的電壓過高而擊穿，擊穿的瞬間大電流造成模塊炸裂，所以減小母線電感是作好變頻器的關鍵。我們改進電路采用的寬銅排結構效果較好。國外采用的多層母線結構值得借鑒。驅動電機功率模塊光纖板主控板界面處理檢查內部是否有短路放電痕跡IGBT是否正常測量續(xù)流二極管電機是否有問題輸出電纜是否有破損輸出螺栓是否過熱，虛接打火更換驅動板、單元控制板把輸出銅排拆除，用萬用表測量輸出電壓幅值

11、旁路運行報警 欠壓、缺相、驅動、過熱個別功率單元出現(xiàn)故障時，變頻器可以將其用旁路電路短路，在不停機情況下使變頻器降額運行，這種情況下系統(tǒng)提供旁路運行報警。系統(tǒng)旁路運行后，用戶不能使用變頻器長期滿額運行為防止由于輸出電壓下降而造成的過流，變頻器具有限頻功能。 變頻器過流變頻器過流 變頻器輸出電流霍爾檢測電流后送入控制器信號調整板轉換為010V的標準信號，通過硬件比較器和軟件綜合判斷是否過流。電流霍爾采樣信號調整板CPU板硬件比較器CPU采樣判斷基準源過流系數(shù)是否過流保護定值：電機額定電流的150控制器不就緒控制器不就緒主控板自檢信號調整板PLC界面顯示開關量繼電器處理處理控制器自檢不能通過時報告

12、該故障，可重新設定變頻器參數(shù)，再次復位系統(tǒng)嘗試；如果仍不能排除，檢查電路板之間的連接是否可靠，控制器到PLC的配線是否松動，或更換單片機控制板。正常情況下，控制器主控板的“RUN”指示等應處于有規(guī)律的閃動狀態(tài)，如果常明或常暗，或不規(guī)律閃動，則主控制板存在問題。在上高壓電的初始幾秒鐘或斷高壓電后的幾分鐘內，由于控制器處于被復位的狀態(tài)，報告“控制器不就緒”為正常現(xiàn)象，過這段時間后應可以自行解除。 變頻器控制系統(tǒng)內部連接關系主控箱（核心部分）控制面板S7-200PLC雙向數(shù)據(jù)通訊數(shù)據(jù)交換硬連接通訊Modbus協(xié)議控制器無響應主控板人機界面通訊分析控制器故障或者處于被復位狀態(tài)時，會出現(xiàn)控制器無響應。請

13、檢查所有控制板是否插裝到位，電源板所有指示燈是否全亮，主控板POWER指示燈是否發(fā)光，RUN指示等是否處于閃爍狀態(tài)，連接到主控板的RS485插頭是否松動或脫落。在變頻器上電開始的6秒鐘之內，由于屏蔽故障需要，控制器處于被復位狀態(tài)，顯示“控制器無響應”屬于正?，F(xiàn)象，但6秒之后，“控制器無響應”應消失。同樣，變頻器斷電后，由于屏蔽故障需要，在幾分鐘內，控制器處于復位狀態(tài)，顯示“控制器無響應”屬于正?，F(xiàn)象，但幾分鐘之后，“控制器無響應”應消失。如果不是上電或斷電的初始時刻，出現(xiàn)主控板RUN指示燈長時間發(fā)光或長時間熄滅，或者不規(guī)律閃爍，則主控板存在問題。 PLC無響應工控機試圖和PLC建立通訊沒有成功

14、，請檢查工控機和PLC的通訊電纜和接頭，確認PLC是否處于RUN位置，檢查PLC是否完好，檢查工控機485卡是否損壞。另外，為PLC供電的DC24V電源如果出現(xiàn)問題，也可以引起PLC無響應。 PLC人機界面通訊柜門連鎖報警 變壓器柜、單元柜或者控制柜的柜門開啟時變壓器柜、單元柜或者控制柜的柜門開啟時報告該故障。請檢查柜門是否嚴密關閉，行報告該故障。請檢查柜門是否嚴密關閉，行程開關是否完好，配線是否脫落。程開關是否完好，配線是否脫落。 單元柜風機故障 表示單元柜的冷卻風機有故障，請檢查風機的電源及開關、啟動電容、風量繼電器及風管等附件。 注意三相風機存在反轉問題變壓器輕度過熱 變壓器溫控儀輕度過

15、熱節(jié)點閉合。變壓器嚴重過熱溫控儀嚴重過熱節(jié)點閉合。處理請檢查變壓器副邊接線絕緣是否完好是否短路裝置是否過載運行環(huán)境溫度是否過高變壓器的冷卻風機是否正常風路是否通暢溫度控制器功能是否完好溫度控制器過熱報警參數(shù)是否設定合理參數(shù)是否被非法復位或修改測溫探頭是否損壞，溫控儀觸點是否失效 變頻器控制系統(tǒng)電源MUPS旁路柜電磁鎖旁路柜照明旁路柜指示燈主控箱工作電源PLC工作電源控制面板電源控制系統(tǒng)輔助回路QF41220VAC電源控制柜頂風扇UPS輸入掉電UPS輸入掉電，一般情況下意味著給系統(tǒng)提供的控制電源發(fā)生故障，系統(tǒng)在UPS的電池供電下繼續(xù)運行。用戶必須盡快查明控制電源掉電原因，恢復供電。 AC220V

16、 PLCk有故障顯示無報警 用戶按了“報警解除”按鈕后，系統(tǒng)在原有故障下繼續(xù)運行時，將只有故障指示，而沒有音響報警。停機情況下，用戶可以用“系統(tǒng)復位”命令將系統(tǒng)整體復位，恢復系統(tǒng)的音響報警功能。聲光報警器損壞或為其供電的電源有問題，也會出現(xiàn)有故障無報警的現(xiàn)象。 報警但界面沒有指示 控制系統(tǒng)上電后，PLC已正常工作，這時如果工控機沒有及時進入工作狀態(tài)，變頻器也將提供報警。請用戶檢查工控機電源線是否正常、工控機機箱電源開關是否合上、是否已經正常進入控制界面、工控機是否死機。 工控機死機 工控機死機后，控制系統(tǒng)自動對其復位，并且同時提供報警。如果工控機復位后正?；謴推浔O(jiān)控功能，報警也同時取消。 變頻

17、器運行時如果工控機死機，不影響變頻器在原狀態(tài)下的繼續(xù)運行，但工控機失去監(jiān)控功能。在本機控制模式下，啟動、停機、頻率給定等功能失效。工控機死機不能恢復時，可以將變頻器切換成遠程控制模式，然后用戶可以改用遠程操作命令控制變頻器運行。 變頻器無法啟動 變頻器的開機必須在得到系統(tǒng)待機指示后才能進行。在控制器就緒、開機允許、遠程和柜門急停按鈕釋放，同時還必須沒有任何重故障等條件都得到滿足的情況下，系統(tǒng)給出 “高壓合閘允許”。當系統(tǒng)收到“高壓就緒”信號后，進入待機狀態(tài)。如果系統(tǒng)在不報任何故障的情況下不能開機,請檢查以上條件是否全部具備。在變頻器上電開始的6秒鐘之內，由于屏蔽故障需要，控制器不接收啟動命令。

18、變頻器上電6秒之后，才能啟動運行。同樣，變頻器斷電后，由于屏蔽故障需要，在幾分鐘內，控制器處于復位狀態(tài)，也不能立即開機，等復位結束后，方可重新開機。另外，如果是遠控不能開機，請檢查“遠控/本控”選擇開關是否處于遠控位置。如果是工控機界面不能開機，請檢查“遠控/本控”選擇開關是否處于本控位置。不能調整運行頻率變頻器運行頻率給定方式由工控機界面設定。如果外部的模擬電位器無法改變變頻器運行頻率，很可能是工控機界面中將頻率給定設定為計算機給定方式；如果用工控機界面無法給定變頻器的運行頻率，則是因為工控機界面的功能設定中將頻率給定設為模擬給定方式。另外，如果工控機界面的功能設定中將變頻器設定為閉環(huán)運行模

19、式，則變頻器運行頻率由PID調節(jié)器輸出，不由用戶直接給定，用戶通過外部的模擬電位器或工控機界面設定的只是被控工業(yè)變量的期望值。另外，如果變頻器無法達到設定的頻率值，可能是用戶的設定頻率超出了最高和最低頻率限制值，或者設定頻率落入跳轉頻率范圍。如果每次都是自動升到很高的頻率后自動停機，則是因為用戶在工控機界面中將運行方式設定為軟啟動方式。有些情況下，頻率給定方式和“本控/遠控”狀態(tài)進行了連鎖，遠控時只認模擬給定。有時遠控情況下可能也有幾種給定方式，比如DCS給定或操作臺給定，需要進行選擇。 故障處理的步驟先按報警解除按鈕，將報警聲音關閉查看界面提示觀察高壓電是否斷開確認高壓斷開根據(jù)界面提示，檢查故障點故障處理時，要有條理，在整個信號傳輸、連接鏈條中查找，逐一排除模擬運行在參數(shù)菜單中將不帶“高壓調試“選中將高壓就緒接點短接案例分析變頻器高壓送電后，點擊啟動按鈕，無輸出電壓，電機不轉，但是變頻器界面顯示變頻器正在運行巡檢故障一級功率模塊中有一個功率模塊報