ABB變頻器故障現(xiàn)象與對(duì)策處理

孫威 張暢

【摘要】：電力行業(yè)中變頻器的使用頻率非常高，隨著使用的時(shí)間推移，變頻器故障發(fā)生率也越來越多，變頻器周圍的環(huán)境也會(huì)影響變頻器的穩(wěn)定運(yùn)行，為了更好的對(duì)變頻器的典型故障處理，現(xiàn)在對(duì)變頻器的一些典型故障處理作一些簡要的介紹，以提高變頻器故障處理速度。

【關(guān)鍵詞】： 變頻器; 環(huán)境;故障現(xiàn)象;故障原因;對(duì)策

【中圖分類號(hào)】TM52【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】E

1.變頻器介紹：

變頻器主要由濾波器模塊，整流器模塊（交流到直流），逆變器模塊（直流到交流），微處理器模塊單元，驅(qū)動(dòng)模塊單元，檢測模塊單元，制動(dòng)模塊單元等組成。變頻器的調(diào)節(jié)方式是控制設(shè)備的輸出功率、電壓和頻率，提供電源的方式則是通過IGBT的通斷來實(shí)現(xiàn)，通過實(shí)際需求來調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的電源與電壓數(shù)據(jù)，并達(dá)到節(jié)能和調(diào)速的目的。 此外，逆變器還擁有不同種類的保護(hù)功能：過電壓，過電流，熱過載保護(hù)等。

2.變頻器故障描述及分析：

2.1.1工作環(huán)境引發(fā)的故障分析

天津華電福源熱電化學(xué)水處理脫泥間小室安裝兩套ABB ACS510與ACS800變頻器， 脫泥機(jī)有兩套電機(jī)驅(qū)動(dòng)，對(duì)全廠開式循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行脫泥處理。脫泥間小室的環(huán)境無窗，在夏天等高溫環(huán)境中，空氣中細(xì)膩的灰塵顆粒伴隨著蒸發(fā)的帶腐蝕性的水汽凝結(jié)在變頻器電路板上，變頻器長時(shí)間運(yùn)行便會(huì)造成變頻器過熱報(bào)錯(cuò)、原件損壞、絕緣大幅降低。變頻器正常運(yùn)行溫度為-10°C～+40°C，環(huán)境室溫的升高，SPWN大規(guī)模集成的穩(wěn)定性發(fā)生變化，電路板的內(nèi)部數(shù)據(jù)發(fā)生變化，影響數(shù)據(jù)的交互與運(yùn)算。環(huán)境室溫的升高，逆變管的通斷和運(yùn)算與判別速度會(huì)得到影響，電流的大小也影響著逆變管的開與關(guān)的速度，在這種情況下，變頻器的最大輸出電流數(shù)值發(fā)生明顯降低。

2.1.2工作環(huán)境引發(fā)的故障解決對(duì)策

使變頻器板卡等電路設(shè)施避免受到太陽直射，同時(shí)進(jìn)行過濾網(wǎng)定期更換，通過對(duì)變頻器的主體設(shè)備實(shí)行定期的吸塵清掃處理，以便可以使得變頻器內(nèi)部環(huán)境保持干燥、低溫的運(yùn)行環(huán)境;定期檢查變頻器啟動(dòng)交流接觸器LC1-E25，清掃交流接觸器的線圈部分，細(xì)膩的灰塵顆粒會(huì)附著在交流接觸器的線圈部位，在變頻啟動(dòng)的過程中不能夠使線圈完全吸合，導(dǎo)致電機(jī)啟動(dòng)失敗。

2.2.1變頻器內(nèi)裝置風(fēng)機(jī)停車引發(fā)的故障分析

變頻器內(nèi)部內(nèi)置冷卻風(fēng)扇，它的平均使用壽命為20000h到35000h，冷卻風(fēng)扇的使用期限常常還與逆變器的利用效率和是否存在風(fēng)道通暢有關(guān)。內(nèi)裝冷卻風(fēng)扇主要包括散熱片和、散熱片、風(fēng)機(jī)的出風(fēng)口、電路板及其他部位。顆粒狀泥土?xí)氯棚L(fēng)管道，出風(fēng)量急劇降低，降低排風(fēng)效率，最終導(dǎo)致變頻器跳閘，變頻器IGBT溫度過高，故障代碼為“0003”。

2.2.2變頻器內(nèi)裝置風(fēng)機(jī)停車引發(fā)的故障對(duì)策

定期檢查風(fēng)扇的控制部分的電壓，并正確運(yùn)用萬用表等測量儀器對(duì)變頻器控制電路的電路板各部分的控制電壓測試，并檢測其電壓是否正常，組件是否正常，電解電容器是否存在變色現(xiàn)象或者漏液現(xiàn)象，電阻器是否發(fā)生變色等;變頻器IGBT跳閘閾值是135°C，及時(shí)清理風(fēng)機(jī)排風(fēng)風(fēng)道，保持最大通風(fēng)量，查看電機(jī)變頻器功率和功率是否和正常工況一樣，保持風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行。

2.3.1電機(jī)過負(fù)載引發(fā)的故障分析

兩臺(tái)化學(xué)水處理離心機(jī)通過皮帶相連接，根據(jù)變頻器輸入不同的變頻信號(hào)，差速實(shí)現(xiàn)污水與泥的分離工作，分離的泥通過管道輸送近脫泥機(jī)儲(chǔ)存室。由于脫泥工作并不是一次性、持續(xù)性的工作，在一定時(shí)間段內(nèi)會(huì)間歇性啟動(dòng)、停止，就造成了脫泥管道內(nèi)壁凝固堵塞，突變性質(zhì)的電流峰值超過了變頻器的容許值（約額定電流的180%-200%），導(dǎo)致脫泥機(jī)變頻器停止工作，顯示報(bào)錯(cuò)編碼“0001”過流故障。

2.3.2電機(jī)過負(fù)載引發(fā)的故障分析

當(dāng)變頻器發(fā)生“0001”過流故障，首先檢查工作器械是否存在卡瑟現(xiàn)象，這也是ABB ACS510與ACS800變頻器常見事故類型，脫泥機(jī)由于轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的卡瑟，拖動(dòng)系統(tǒng)不能有效的運(yùn)起來，要及時(shí)清理轉(zhuǎn)動(dòng)部位的凝固泥土，疏通管道;其次，檢查逆變器電源模塊是否存在損壞，用萬用表等設(shè)備測量逆變器電路和整流電路，并檢查三相電路的電阻是否平衡;之后檢查負(fù)載側(cè)是否短路，以避免電機(jī)與電機(jī)電纜之間的絕緣或接地的每一相絕緣損壞，造成匝間短路或者相間短路，應(yīng)使用兆歐表將負(fù)載側(cè)對(duì)地測試，查看是否回路產(chǎn)生短路。

3.變頻器日常維護(hù)

3.1在規(guī)定的周期內(nèi)對(duì)變頻器內(nèi)部進(jìn)行清掃除塵，清掃的重點(diǎn)是控制柜、逆變柜、整流柜

3.2檢査變頻器內(nèi)部有無老化、脫落的地方，是否存在知路性質(zhì)的隱性故障。每一個(gè)接點(diǎn)與接點(diǎn)之間的連接線是否牢靠，回路電線無破損，設(shè)備上的電路板的插接部位的插頭是否穩(wěn)固。

3.3定期查看冷卻散熱風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況，定期進(jìn)行防塵濾網(wǎng)灰塵的清理工作，保持冷卻風(fēng)扇風(fēng)路暢通。

3.4檢查運(yùn)行中ABB變頻器輸入/輸出電流、電壓是否偏離正常范圍。

4.結(jié)論

現(xiàn)在的變頻器可靠性水平非常高，也會(huì)出現(xiàn)偶發(fā)和不當(dāng)使用的情況引發(fā)的故障，以上的故障現(xiàn)象是在平時(shí)的日常工作中頻繁出現(xiàn)，掌握以上常見的故障現(xiàn)象，有助于班組成員快速到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行解決故障。

參考文獻(xiàn)

[1]曹龍 ABB變頻器ACS800系列常見故障與維護(hù)[J] 機(jī)電工程技術(shù)2019（01）

[2]李治和 變頻器的工作原理和控制方式[J] 煤炭技術(shù)2009（08）

作者簡介：

孫威，男，漢，天津市武清區(qū)，大學(xué)本科，助理工程師，電氣工程及其自動(dòng)化，高壓與低壓設(shè)備。