電力系統變頻器典型故障分析及處理

高長松

（徐州潤源熱力有限公司，江蘇徐州 221116）

1 變頻器故障現象及處理

1.1 10kVZINVERT-A8H1250/10B型智能高壓變頻調速系統故障

故障變頻器“輸出過流速斷保護”故障頻發，尤其在晨間高負荷期間表現尤為明顯，如圖1和圖2所示。

圖1 故障時變頻器報警顯示

（1） 處理措施。①針對10kV2#電動循環水泵變頻器頻發“輸出過流速斷保護”故障，計算機后臺顯示變頻器電流嚴重下降首先分析故障原因，運行過電流實際情況，確定是否真實過電流。該變頻器額定電流100A，實際運行電流（39～45）A，實際負載運行電流沒有過電流。②排除電機及電纜側無短路故障。③重點檢查變頻器運行參數及模擬板狀況。④發現變頻器設置參數顯示電機額定電流設為84A，但電機銘牌標注的電機額定電流為68.9A。⑤修正電機額定電流參數為68.9A。⑥自1月26日修改后，變頻器運行至今再無輸出過流速斷保護故障報文（圖3）。

圖2 故障時后臺計算機電流曲線顯示

（2）注意事項。①變頻器運行初期投運時一定要保證輸入的參數同設備的額定參數吻合。②變頻器調試應該在各種工況下調試，即低負載，滿負載全面檢驗變頻器的質量情況，尤其在滿載工況運行狀態下更能檢驗變頻器的帶負載能力。③針對硬件故障，其模擬板具有保護及測量功能，如經參數優化頻次、幅度仍不減少建議跟換模擬板插件。④模擬板插件更換時，務必變頻器停運進行，且高壓電源做好隔斷的安全措施。⑤在參數優化后的運行觀察期間，交代運行值班人員，出現其他異常參照相關規程及預案處理。

圖3 變頻器優化后運行顯示

1.2 380V低壓400VABB變頻器ACS510-01160kW故障

1.2.1 接地故障，變頻器無法遠程及就地運行，且無法復歸（圖4）

（1）處理。①首先檢查1#給水泵變頻器及外電路有無顯得的短路點。②停運變頻器后進行電纜及電機絕緣測試。③打開電機端蓋發現電機電纜接線及電機引出線部分B相有發熱痕跡。④脫開變頻器，對B相電纜及電機進行絕緣電阻測試，對地電阻為0.15MΩ，其為低阻值接地故障。⑤初步判斷電纜與電機引線接線處接地。⑥對該處出現進行絕緣處理，并單處在該處增減聚錄乙烯絕緣紙強化絕緣。⑦電機負載試運，變頻器運行正常，無接地告警現象。

（2）注意事項。①強化電機及電纜的維修維護。②重點加強接線盒隱蔽處的絕緣處理及維護。③加強電機及機械負載運行的監督，防止振動超標，容易導致電纜接線松動發熱，燒壞絕緣層，引發接地故障。

圖4 變頻器報接地報警顯示

1.2.2 過流故障，變頻器無法遠程及就地運行

首先排除電機負載有無過電流。根據變頻器顯示讀出電流值判斷。測量電機三相A，B，C電纜及電機有無短路。查找參數2202，延長加速時間。修改其加速時間，將其加速時間由2s修改為5s。修改后電機負載試運正常。

1.3 MICROMASTER430-250kW西門子變頻器

故障 三相輸入側電流分別為A相126A，B相123A，C相144A，低負荷下可運行，高負荷無法運行。

調閱報警信息，調閱r947顯示001=3，即欠電壓故障，調閱參數r2110顯示503，為欠壓限幅即為直流回路電壓低于規定的限定值。變頻器無法正常運行后，停運。檢查負載及電纜正常。測量變頻器輸入側電壓三相平衡。初步判斷變頻器故障。停電打開變頻器。測量A相可控硅GK間電阻達到50MΩ，其正常值為（20～30）Ω。判定可控硅故障。更換A相可控硅后，調試，運行正常，電機滿載三相電流平衡。

1.4 偉創AC32-變頻器

故障 補水泵補水壓力0.19MP，無法提高至0.23MP

（1）處理。①查明變頻給定通道選擇。②查詢參數H02頻率給定參數PID。③壓力表量程1.6MP，對應100%。現為11.8%，對應0.19MP，經計算提高到0.23MP，則為14.38%。④進行參數修正：按面板上PRG鍵，選擇修改參數H-033，通過增減鍵修改為14.38%，按SET鍵固化修改后的參數，按RUN退出原修改參數。⑤重新啟動，設定調節補水壓力。⑥經調整后壓力保證穩并滿足需要。

（2）注意事項。處理類似問題，首先排除壓力表的缺陷，現場有壓力表損壞后，更換壓力表。特別是壓力觸點問題較多。

2 問題

2.1 共性問題

變頻器參數設置故障。外電路故障較多。負載電路包含主設備老化已發故障。主回路接觸不良。系統電壓故障。

2.2 個性問題

（1）發電廠及變電站高壓變頻器雖然體積較大，但是電流較小，故障率較小。但其控制單元較為復雜，采用密碼設置，優化較為困難。

（2）換熱站使用環境濕度大，高、低壓變頻器對環境濕度要求較高。

（3）400V低壓變頻器，運行負載電流較大，故障較多，使用環境要求較為嚴格。尤其對于溫度要求較高。

（4）個別制造品牌的變頻器參數設置及修改程序較為繁瑣。

（5）以ABB系列變頻器為例，其適用性較好，參數修改及優化方便。

（6）大部分400V國產變頻器小功率使用較廣，參數設置及調整較為方便。

3 防范措施

（1）對于高、低變頻器進行安裝后或技術改造后，對于容量較大的要保持連續運行。參照《火力發電建設工程啟動試運及驗收規程》，一般分為72h和24h兩個階段進行，連續滿負荷試運行后，停機進行全面檢查和消缺，消缺完成后再開機。滿負荷試運期的平均負荷率應≥90%額定負荷。

（2）對于高、低壓變頻器進運行環境嚴格要求。使用環境溫度（-15～40）℃，相對濕度＜95%，污染級別，不許有導電性粉塵存在。

（3）變頻器定期維護。檢查時對可控硅進行檢查和測量，測量可控硅正向導通電阻值，及對地絕緣電阻，保證其使用時性能可靠。

（4）在檢修時，主要對變頻器控制板注意檢查，對有腐蝕、氧化的接點及時處理，保證接點接觸良好，動作可靠，及時消除隱。

（5）加強值班人員及檢修人員對變頻器知識的培訓，縮短處理故障時間。

（6）提高變頻器故障處理人員的技術水平及分析、解決現場應急處理問題的能力。

［1］中華人民共和國國家發展改革委員會.火力發電廠熱工自動化系統檢修運行維護規程［M］.北京：中國電力出版社，2005.

［2］國家電力調度通信中心.電力系統繼電保護規定匯編［M］.北京：中國電力出版社，1997.