基于高線BGV 傳動柜功率模塊故障分析

程麗娟，谷崢，全瑞琴

（新疆工程學院，新疆 烏魯木齊 830000）

介紹了某廠高線機組BGV 傳動裝置在連軋中跳停故障的分析和處理過程。技術人員對設備進行檢查，因三組傳動柜共用直流母線，其他兩組傳動柜直流母線對第二組直流母線進行大電流充電，造成整流側功率模塊負荷增大進而被損壞，并造成三組傳動柜直流母線間6個直流母線熔斷器全部損壞。最后更換功率模塊和各種板卡后設備再次投入正常運行。

1 事件處理

1.1 第一階段

某廠高線機組BGV 精軋機在連軋中跳停，傳動柜：電機側報警PHa（過電流），電機側第二組第三個模塊報警，逆變側第二組第一個模塊報警。檢查發現第二組逆變單元第三塊硅炸裂，第二組整流單元第一塊模塊及逆變第二塊模塊觸發卡電源指示燈不亮，六個直流母線高壓熔斷器全部損壞，一個電機側功率模塊交流熔斷器損壞。更換3 功率模塊、更換7 個熔斷器。在控制電源送電的過程中發現24V 電源輸出電壓低，輸出線路接地；分閘繼電器二極管擊穿，線路接地；繼電器線圈續流二極管擊穿導致24V 電源接地，更換二極管后接地故障排除。控制回路送電發現AJ01、AJ02、AJ03 三塊中繼板全部輸出點沒有輸出，檢查控制線路接線、更換DPLCcpu 卡故障沒排除（經測試原DPLC-cpu 卡正常）停電檢查緊固中繼板相關線路，并對快速插頭插拔，恢復后故障消除。控制回路送電正常，預充電故障。預充電熔斷器一個損壞，更換后故障未排除，將預充電回路四個熔斷器全部更換后正常。控制回路故障排除，二次控制回路低壓送電正常，高壓無法合閘。合閘中傳動柜進線側板卡報過壓及過流跳閘，高壓送電無法完成。更換電流電壓檢測卡，故障未排除。經測試原電壓電流檢測卡正常。檢查線路后，再次送電，合閘中傳動柜進線側板卡報過壓及過流跳閘，高壓送電無法完成。到物流庫房取回BGV功率模塊3 塊。更換整流側兩個模塊后，高壓合閘正常，現場電機點動運行正常。更換完功率模塊高壓送電后，故障分閘正常，正常停電分閘操作無法分閘，中繼卡無輸出。更換AJ01 后正常，BGV 提速至正常軋制速度時傳動柜第一組模塊有異音，檢查時發現第一組逆變單元第一個模塊有拉弧現象。停電更換功率模塊試運行正常，開始軋制。

1.2 第二階段：主要更換各種板卡

BGV 跳停，進線側報警：PH3（門極故障），MOV 卡報警“d”（看擴展卡報警）。電機側報外部保護。復位后上電正常。 BGV 跳停，報警：（1）急停。（2）進線側變頻器高溫。（3）進線側電抗器高溫。4、變頻器高溫。

處理措施：更換G02 電源（24V 5A）；更換急停按鈕輔助觸點；更換急停中繼；緊固控制線路端子。

圖1 電路中損壞模塊示意圖

BGV 跳停，報警：進線側變頻器高溫、外部保護。復位后正常。BGV 跳停，報警：①進線側變頻器高溫。②外部保護。③進線側電抗器高溫。④進線側變頻器高溫 。⑤進線側電抗器鐵芯高溫。⑥電機側電抗器鐵芯高溫。⑦變頻器保護。復位后正常。跳停，報警：①電機油壓千斤頂故障。②進線側變頻器高溫。③變頻器高溫。更換U00 溫度檢測卡。上電正常。BGV 跳停，報警：①外部保護。②進線側變頻器跳閘。③進線側變頻器高溫保護 示波器監控AJ01 卡電源電壓，監控AJ01 卡6個溫度報警點。上電正常。BGV 跳停，報警：①進線側變頻器高溫；②外部保護復位上電。跳停，報警：①進線側變頻器高溫；②外部保護更換AJ01 中繼卡上電正常。跳停，報警：①進線側變頻器高溫；②進線變頻器過流；③外部保護；④油壓千斤頂故障。

處理措施：①更換DPLC-cpu 卡（程序為舊程序）。②更換AJ01 卡。③更換UPS 電源。④因為DPLC-cpu卡內程序為舊程序，千斤頂運行命令誤報警，在PLC程序內屏蔽千斤頂運行命令報警，上電正常。

BGV 傳動柜水泵跳。報警水流量低，對DPLCcpu 卡舊程序進行修改，BGV 傳動柜程序模塊測溫檢測報警增加防抖程序、做濾波，下裝程序。

2 事件分析

2.1 技術方面原因

第二組傳動柜逆變側第三個功率模塊二極管耐壓值降低被反向擊穿，導致直流母線短路電壓降低，引起大電流沖擊功率模塊。因三組傳動柜共用直流母線，其他兩組傳動柜直流母線對第二組直流母線進行大電流充電，造成整流側功率模塊負荷增大進而被損壞，并造成三組傳動柜直流母線間6 個直流母線熔斷器全部損壞。

2.2 管理方面

（1）對于主傳動裝置內元件的檢測工作開展不全面，歷史數據不完整，故障分析不透徹，對控制電源負載能力沒有進行周期性的測試。（2）對于SVTN 傳動裝置的培訓不到位，造成維護技能欠缺，對功率模塊的電阻、電容部件沒有做檢測，對SVTN 傳動裝置的認識不到位，工作存在缺失項。（3）日常點檢管理沒有改進，當前功率模塊已在線使用13 年，檢修標準沒有更新，只對出現故障的模塊下線進行小修理。大部分功率模塊未進行下線維護，只進行日常的清灰、緊固。（4）維護技能欠缺，對編程器等設備熟悉程度不夠、運用不熟練，導致處理故障過程中制定的措施實施時間過長。

圖2 BGV 傳動柜DPLC-cpu模塊

圖3 DPLC-cpu 卡防抖程序

3 事件啟示及思考

3.1 技術方面

（1）功率模塊利用年修進行下線維護。下線模塊送專業修理廠家拆下高頻電源驅動板，清洗干凈，烘干，上絕緣漆。對阻容原器件進行測試更換。對控制電源負載能力每半年進行一次測試。（2）傳動裝置中的電阻、電容、電纜絕緣每一年測試一次。每季度對傳動柜直流母線電壓及功率模塊輸出電流用示波器監控波形。（3）傳動柜每次功率模塊故障，收集并保存傳動故障記錄，及時召開分析會，找出原因并制定相應的對策。持續開展。（4）將UPS 故障報警信號恢復，監控輸入電源狀態(BGV、TMB1 和TMB2 柜)。

3.2 管理方面

（1）細化傳動裝置元器件的檢測項目，增加電阻、電容檢測項目，每半年檢測一次。并修改技術標準。（2）主傳動裝置發生故障后，值班電工不允許直接進行復位及上電操作，直接呼叫點檢員，在點檢方確認后方可送電，并做記錄，持續開展。（3）修改功率模塊檢修標準，年修時對模塊下線維修處理，并做好維修記錄，每年年修進行一次。

4 結語

在本文中詳細的介紹了某廠高線機組BGV 傳動裝置在連軋中跳停故障的分析和處理過程，通過從事件的發生到事件的解決都做了詳細的分析，主要從技術和管理2 個方面進行力詳細的研究和分析。通過此次事故的發生我們發現如果可以對SVTN 傳動裝置的機構及它的原理有詳細的了解, 遇到事故是才可以及時快速的解決處理。此上所示，如果對SVTN 傳動裝置實施正確維護、保養，對各類報警正確處理，此類事件會大幅度降低或消除。本文給SVTN 傳動裝置的現場使用者提供一些參考，以免產生不必要的損失。