高壓變頻器故障跳閘異常分析

時間：2022-01-12

作者：襄陽奧東電氣有限公司

髙壓變頻器依據(jù)調節(jié)電動機的運行輸出功率來調節(jié)電動機的負載出力，減少了調節(jié)門等的截流，保證綠色環(huán)保的預期效果。

發(fā)現(xiàn)異常描述

近幾年來髙壓變頻器發(fā)現(xiàn)異常終止經營數(shù)據(jù)分析

(1) 引風機變頻器

①　2013年08月06日，1B引風機變頻器A6功率模塊太熱了關閉電源。

②　2013年09月14日，2B引風機變頻器A6功率模塊太熱了關閉電源。

③　2013年12月19日，1A引風機變頻式式監(jiān)控、接轉板和控制器間通訊中斷，運行終斷電。

④　2014年08月31日，2A引風機變頻器變壓器溫控器誤動關閉電源。

⑤　2014年10月28日，2B引風機變頻器B5、C5功率模塊發(fā)促進故障，柴油發(fā)電機調整時開啟變頻器后關閉電源，檢查散熱損壞造成好多個電子器件損壞。

⑥　2015年02月26日，2A引風機變頻式式變壓器溫控器誤動，運行終斷電。

⑦　2015年03月15日，1A引風機變頻器缺失幫助開關電源電路后，運行終斷電。

⑧　2015年10月15日，2B引風機變頻器C3功率模塊導出來丟波導致引風機電總流量晃動。

⑨　2015年10月份，1B引風機變頻器C2功率模塊導出來丟波引風機電總流量晃動。

⑩　2018年07月27日，1B引風機變頻器2號變壓器燒蝕，1B引風機變頻器C6導出功率模塊電解食鹽水電容崩裂。

?　2019年01月04日，2B引風機變頻器B1模塊促進IGBT和控制板故障，運行終斷電。

?　2019年08月11日，2A/2B引風機變頻器運行中控制開關電源電路和操作過程開關電源電路此外缺失，運行終斷電。

?　2019年11月14日，2B引風機自動控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)異常，運行中終止經營。

(2) 凝泵變頻器

①　2009年03月30日，1B凝泵變頻器A1、A2、A3功率模塊太熱了關閉電源。

②　2016年05月31日，1B凝泵變頻器過壓保護姿態(tài)關閉電源。

③　2017年07月18日，1B凝泵變頻器A4、B1功率促進故障關閉電源。

④　2019年08月22日，1B凝泵變頻器筆記本主板故障關閉電源。

⑤　2019年09月13日，2B凝泵變頻器C3、B3、B6功率模塊促進故障關閉電源。

⑥　2019年09月30日，2B凝泵變頻器B3功率模塊通訊故障關閉電源。

⑦　2019年11月15日，2B凝泵變頻器B2功率模塊促進故障關閉電源。

⑧　2019年12月20日，1B凝泵變頻器輸灰中發(fā)現(xiàn)A4功率模塊電容損壞。

2、直接原因　

依據(jù)1 的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn):

依據(jù)以上的數(shù)據(jù)分析，引風機變頻器至今兩個柴油發(fā)電機總計發(fā)現(xiàn)異常13起事兒，功率模塊故障7次，自動控制系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)異常2次，開關電源電路故障2次，誤動2次。不難看出變頻器故障主要是功率模塊故障造成，占54%，而促進故障前期是由于致冷方式不合理，造成太熱了，電子器件損壞，升級改造成空水冷式散熱方式后主要是電容類故障造成變頻式式終止經營。開關電源電路故障也依據(jù)整治提高開關電源電路的安全性能。

凝泵變頻器故障類型主要是功率模塊故障，前期是太熱了故障，后半期是電容類故障。前期是由于致冷預期效果不理想，提高家用中央空調數(shù)量后太熱了類故障消散。

（1）髙壓變頻器基本原理

髙壓變頻器采用交-直-交馬上髙壓（高-高）方式，依據(jù)移改變家用電器降血脂給與整流電源，采用電功率模塊導出來串聯(lián)保證導出來可調6KV的開關電源電路。主電路如下圖1所表明。每相導出功率模塊依據(jù)金屬材料接納數(shù)據(jù)信號，采用室內空間設計矢量素材正弦波形脈沖寬度調制（PWM）方式，控制Q1～Q4 IGBT的關斷與關掉，導出來單相脈沖寬度調制波形，6個導出功率模塊串聯(lián)導出來累積，造成6KV的可調輸出功率的工作標準電壓。如下圖2所表明。

導出功率模塊根據(jù)橋式整流電路將三相有效的溝通電子整流器為500V直流電源，再根據(jù)可操控性IGBT逆變電源為輸出功率為15-50HZ，工作標準電壓為150V-580V的可調交流電路，電阻電容具備穩(wěn)壓極管消諧作用。若導出電流量升高，則直流電源母線槽也相對性應升高，造成過壓，之中凝泵變頻式式幾次由于斗輪機分部分項工程接地系統(tǒng)造成不接地系統(tǒng)6KV操作系統(tǒng)非接地系統(tǒng)直流電壓升高，導致凝泵輸入電流量升高，造成過壓關閉電源。

若電容損壞透過，則有可能造成直流電源銅排電纜護套減少，甚至造成單相電短路故障故障發(fā)生爆炸事故，進而損壞穩(wěn)壓管及變頻電源IGBT模塊。若某一電容損壞指引方向，則直流電源母線槽的間的總容值減少，穩(wěn)壓極管預期效果減少，波形諧波大，直流電源中有效的溝通有效成分提高，則導出來的波形與得出將有區(qū)別，若有效的溝通有效成分造成閉合電路直流電壓升高，則有可能造成過壓故障；若有效的溝通有效成分造成閉合電路直流電壓降低，也是有較有可能使帶負載專業(yè)能力減少，即運行電總流量波動。

電容為電解食鹽水電容，金屬復合材料箔為正級（鋁），與正級緊貼金屬復合材料的氧化膜（三氧化二鋁）是電解法物質，負級是導電率原料、溶液的酸堿性（電解質溶液可以是液體或固體），和其他原料一同組成。從之前發(fā)生爆炸事故的電容泄露出的液體獲知，我廠變頻器電容里溶液的酸堿性存在液體，液態(tài)受溫度傷害非常大。

電解食鹽水電容使用期限與操作溫度以及諧波電流電總流量的規(guī)格有關。溫度每上升10度，電容使用期限降低一倍，以一個25度下會運行100000小時的電容計算，一切正常能運行12年左右，而溫度上升至35度，則使用期限降低一半。諧波電流電總流量指越過電容的有效的溝通分量，有效的溝通分量越大，電容應用限期越少。此外電容還受工作要求工作電壓傷害，工作要求工作電壓越高，使用期限越低。

前期變頻器小室由于致冷預期效果差，地理環(huán)境運行高溫高，大幅度減少了電容應用限期，又由于凝泵變頻器已健身運動10年，較引風機變頻器時間長，電容已相鄰使用期限后半期，故器導出功率模塊故障率在2021年顯著提高。

（2）UPS基本原理及對比

UPS是將380V的三相交流電電子整流器成220V直流電源，再逆變電源為220V固定不動輸出功率為50HZ單相異步電機，如下圖4。雖然總體基本概念相近，但UPS相對于髙壓變頻器也是有一些區(qū)別，造成二者故障率差別巨大，二者對比表如表1。

圖4 UPS電路設計圖

表1：髙壓變頻器與UPS對比表

總體來說，導致髙壓變頻器較近故障率高的原因有：

前期運行高溫高，降低了變頻器電容的使用期限，此外運行時間長，已到電容應用限期后半期，導出功率模塊電容發(fā)現(xiàn)異常造成故障，伴生的過壓、發(fā)生爆炸事故熱應力等情況也傷害功率柜其他電子器件的安全系數(shù)。

3.暴露問題

（1）、電解食鹽水電容安全隱患高，使用期限接近后半期，穩(wěn)定性低。

（2）、規(guī)格修欠缺對變頻器功率企業(yè)的設備維修保養(yǎng)檢測設備維修保養(yǎng)。

（3）、待機期限內變頻器沒法獲得不錯的生態(tài)環(huán)境治理，易潮濕。

（4）、班組工作員對髙壓變頻器內部基本概念把握不深層次，故障精確定位能力不足。

4.應對措施

（1）、加強變頻器平常的巡視檢查，保證其軟件環(huán)境長期保持，提高其運行限期。

（2）、待機期限內保持變頻器離心風機持續(xù)運行，確保軟件環(huán)境干燥，封堵嚴緊，減少促進模塊的熱侵蝕、體內濕氣、灰塵危害，延**命。

（3）、柴油發(fā)電機規(guī)格修制定變頻器功率模塊的檢測設備維修保養(yǎng)計劃方案，對功率模塊內部電容進行電容檢驗實驗，對直流電源母線槽進行交流耐壓試驗，檢驗IGBT的頻率特點和轉移特性等，檢測模塊的變老水準，妥善處理問題。此外對自動控制系統(tǒng)進行I/O檢測，維護保養(yǎng)思維邏輯驗證，高低溫，對服現(xiàn)役限期較長的可依據(jù)檢修規(guī)定限期升級自動控制系統(tǒng)，拆卸功率模塊內電解食鹽水電容和升成現(xiàn)如今全新升級模塊零件，確保機械設備運行的穩(wěn)定性。

（4）、加強班組工作員對變頻器內部基本概念的培訓學習，故障數(shù)據(jù)分析方法的培訓學習。

詞條
詞條說明
選用高壓變頻器的四種關鍵風險
廣泛性高壓變頻器的項目生命周期大概為15年，苛刻的規(guī)范有益于在項目生命周期內比較大程度地減少較新項目在待機、安全系數(shù)和效率高方面的風險。通常，高壓變頻器規(guī)范是以以前的工作經歷中歸納回家的，絕大部分較新項目都沒有真真正正從應用的特別要求進行充分考慮。大家通常是依據(jù)價格的層面來選擇變頻器，而不易充分考慮不一樣變頻器如何完成不一樣運營規(guī)定。高壓變頻器總體來說稱得上比較貴的工業(yè)設備，負載能否可以信賴運行和
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