高压变频器的日常维护与故障处理

郭耀淇

陕西龙门钢铁有限责任公司 陕西 韩城 715400

摘要：高压变频器(在国外称中压变频器)自上世纪九十年代中期开始在国内推广，经过二十几年的发展，今天已经普遍为市场所接受。高压变频器采用先进的工艺和器件制造，其可靠性非常高，但如果使用和维护不当或偶然事故也将会造成变频器损坏而影响生产。

   本文主要根据个人在长期工作中的实际经验，介绍了高压变频器在炼钢厂使用过程中需要维护的内容和变频器在运行中常见故障的现象、原因以及处理办法，提出来与广大的用户及维修工作者进行探讨，以便把高压变频器维护、使用的更好。

关键词：  高压变频器   日常维护   故障处理

引言

     2003年龙钢公司炼钢厂在3﹟转炉除尘风机中使用了北京利德华福公司生产的HARSVERT―A系列高压变频调速系统，随后又陆续在其他除尘风机中使用了哈尔滨九洲电气公司生产的JZHICON―1A系列高压变频调速系统，现在二期炼钢水系统又使用了广州智光公司生产的Zinvert系列高压变频调速系统。随着高压变频器在炼钢厂的大量使用，其日常维护及故障处理也显得越来越重要，要想在生产过程中使用好、维护好高压变频器，熟悉变频器的结构、原理，了解常见故障对我们维修技术人员尤为重要。

一、高压变频器的日常维护

1、两周清理一次柜门防尘滤网的灰尘，检查冷却风扇是否正常，保证冷却风路通畅。

2、一个月左右更换一次柜门防尘滤网，将拆下的滤网用清水冲洗干净，晾干备用。

3、一个月左右对高压变频器（包括控制柜、变频器功率单元柜、变压器柜和电源进线柜）内部进行一次全面清灰。

4、每半年左右检查并紧固一遍所有的电气连接螺栓、检查工控机、触摸屏控制单元模块板卡、接口是否松动。

5、每年要将功率模块全部拆下进行开盖检查、清灰（此项工作是针对龙钢环境较差，模块内部积灰严重影响高压变频器的安全运行，经与厂家协商而增加的维护项目）。

二、高压变频器常见故障类型

高压变频器根据故障类型及影响大小可分为：轻故障和重故障。

1、发生轻故障时，变频器将发出报警，如果故障自行消失，则报警自动取消。如果变频器在运行过程中发生轻故障，变频器并不立即停机，在待机状态下如果存在轻故障，还可进行启动等操作。

2、发生重故障时，变频器将报警并自动跳闸停机，如果故障自行消失，“故障指示”、 “高压跳闸”等指令也一直保持，故障原因被记录，只有故障彻底排除，系统复位后，才能重新开机。发生重故障时如果因为其他原因，高压电源未分断，操作人员可以用柜门上的“急停”按钮将高压电源强行断开。

三、变频器常见故障的处理

变频器具有高度的智能化水平和完善的故障检测电路，能对所有故障提供精确的定位，我们可以根据人机界面显示的故障信息，分别采取相应的处理措施。

1、控制电源掉电

变频器控制柜UPS电源输入侧交流220V电源消失，这种情况电源必须及时恢复，因为单靠UPS供电只能维持20——30分钟，一旦UPS电能耗尽，控制系统将停止工作，变频器就会停机。发生此类故障要检查电源、电缆线路、变频器控制柜空开是否跳闸，UPS或控制系统存在故障现象导致空开跳闸，现在哈尔滨九洲电气公司生产的高压变频器一旦发生控制柜UPS电源掉电故障，电源将自动切换到由变频器高压侧变压器提供的备用电源，同时发出报警，通知维修人员处理，待故障处理后只需按下电源复位按钮，控制电源即可切换到UPS电源上，这样即使发生控制电源掉电故障变频器也可长时间工作。

2、工控机死机

工控机死机后，控制系统自动对其复位，并且同时提供报警，如果工控机复位后，正常恢复其监控功能，报警也同时取消。变频器运行过程中，如果工控机死机，不影响变频器在原状态下继续运行，但工控机失去监控功能，发生工控机死机，要检查工控机与主控板的通讯电缆是否故障或接触不良，主控箱模板是否过热，系统软件有病毒感染或故障。

3、PLC无响应

工控机试图和PLC建立通讯没有成功，要检查工控机和PLC的通讯电缆和接头，确认PLC是否处于RUN位置，检查PLC是否完好。

4、功率单元模块过电压

电网侧电压过高或瞬间电压波动过大，功率单元控制板故障，同一级内其他功率单元故障无输出且未旁路运行，造成该功率单元直流母线电压偏高，检查输入的高压电源正面波动是否超过允许值，如果是减速过电压，要适当加大变频器的减速时间，根据我多年使用变频器的经验，变频器在减速过程中，尤其是在15HZ以下减速过程中容易发生此类故障。

5、功率单元模块欠电压

电网测电压偏低或瞬间网侧电压波动过大，功率单元控制板故障，功率单元输入侧整流回路故障，检查输入的高压电源负面波动是否超出允许值，高压开关是否掉闸，整流变压器副边是否短路，接线螺栓是否紧固，检查功率单元三相进线是否松动，功率单元三相进线熔断器是否完好。

6、功率单元过电流

变频器输出的电流超出设定值的150%立即保护停机，变频器输出的电流超过设定值得120%一分钟后保护停机。检查功率单元输出UV端子是否短路，电机绝缘是否良好，变频器是否过载运行，负载是否存在机械故障。如果是启动时过电流，要适当增大变频器的加速时间，变频器刚启动时至提速到8HZ左右这个区间内电流较大，要适当加大这个区间内的加速时间。

7、控制柜、功率单元柜过热

检查环境温度是否超过允许值，散热风机是否正常运行，进风口和出风口是否畅通，变频器是否长时间过载运行。此故障在炼钢厂夏季经常发生，主要是由于环境温度过高。高压变频器通风不畅造成的。

8、变压器轻度过热

检查变压器绝缘是否良好，变频器是否过载运行，环境温度是否过高，变压器的冷却风机是否正常运行，风路是否畅通，温度控制器功能是否正常，变频器使用的干式变压器温度大于120℃时报轻度过热故障，根据我们炼钢厂实际使用经验，变压器温度如果大于80℃，热量会辐射到邻近的功率单元柜及控制柜，造成控制模板、PLC及功率模块温度过高而保护停机，所以根据实际情况，我认为变压器的温度必须控制在80℃以下是比较合适的。

9、变压器严重过热

原因与变压器轻度过热基本相同，此类故障极少发生，一旦发生直接引起变频器停机。

10、光纤通讯故障

主控板检测不到从功率单元传来的信息。应检查功率单元控制电源是否正常（正常时电源指示灯发光），功率单元以及控制器的光纤接头是否脱落，光纤是否折断，另外还要检查控制柜及工控机、触摸屏上的接口连接是否松动。

11、单元柜风机故障

单元柜冷却风机发生故障时，要检查风机电源及开关等附件。由于单元柜及变压器柜柜顶风机电源是由变频器的变压器提供的，在高压柜或电缆线路检修后恢复送电时，一定要检查风机的转向。2009年炼钢厂7﹟风机变频器电源由炼钢2﹟6KV配电室改到炼钢1﹟6KV配电室后，没有注意到冷却风机转向，在生产过程中变频器单元柜及变压器柜温度高而被迫停机。

四、结束语

高压变频器的故障是多种多样的，有很多意想不到的问题，需要我们不断的去探索研究，总结分析。在日常的维护与故障处理中总结经验，逐步的把其的工作原理和内部电路学深学透，才能把握其本质，快速而准确的处理故障，从而解决更多的实际应用问题，更好的服务于生产。

参考文献：

1、北京利德华福电气技术有限公司《变频通讯》

2、北京利德华福电气技术有限公司《高压变频调速系统技术手册》

3、哈尔滨九洲电气公司《JZHICON―1A系列高压大功率变频调速装置使用手册》

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