高压变频器常见故障分析及处理

高压变频器常见故障分析及处理

蔡琨

360425198701156719

摘要：电力系统负荷不均衡是当今世界重大科研课题,我国同样也面临着高峰、低谷负荷差别大,供电质量受影响,调峰填谷等问题。高压变频器具有控制电机负载速度的作用，在化工企业中主要用于电机运行节能建设，以及化工生产自动化流程建设。通过将高压变频器，应用到大功率电机的软启动上，可以让软启动系统适用于20000kW以上的特大型电机，增强软启动的应用效果，保证大功率电机的稳定运作。

关键词：高压变频器；常见故障；处理

引言

在实际生产中，时常会因为频繁启动、过载启动导致液粘系统油温过高，因为采用风冷，当温度过高时启动性能变差。另外由于采用电液控系统，液压系统及软启动装置时常发生漏油故障，维护量大。这些问题都会导致液体粘性软启动装置启动效果变差，甚至造成电机烧毁从而影响生产。

1高压变频器故障

高压变频器在实际使用过程中发生的故障，对高压变频器造成的危害相对较大。工作人员必须掌握正确的高压变频器故障的诊断和维修方法，才能保证高压变频器的正常稳定运行。常见的高压变频器故障主要有速度故障、逆变器开关器件开路故障等几种。高压变频器在运行过程中如果SSF发生了故障，就会导致高压变压器闭环系统开环而损坏变频器或其他相关设施，严重的还会造成人员伤亡等安全事故。所以，工业企业在日常生产过程中，必须充分重视高压变频器故障诊断和分析工作。工作人员在诊断高压变频器速度传感器故障时，应该根据高压变频器使用的实际情况，采取硬件检测法与软件诊断法相结合的方式，诊断和分析高压变频器发生的故障。虽然使用硬件检测法可有效提升高压变频器故障的诊断速度，但是使用该方法不但大幅增加高压变频器的运行成本，而且只适用于电压输出类型速度传感器故障的检测，而无法进行气体类型传感器故障的检测。所以，工作人员在开展高压变频器故障检测时，如果速度传感器内部电路输出端子输出低电平，则可准确诊断出SSF。另外，工作人员在使用脉冲信号检测高压变频器速度传感器故障时，应该充分发挥软件诊断法的优势，采取小波变换和状态观测法相结合的方式，开展高压变频器故障检测工作，但是在实际应用过程中，由于该故障检测方法存在神经网络与小波变换复杂程度高且数据计算量大的缺点，所以该检测方法的实用性较差，不利于大范围推广和应用。

2高压变频器常见故障处理

2.1带式输送机自动化控制

电控系统主要由矿用隔爆兼本质安全型控制箱、操作台和保护系统等组成,能够可靠的实现胶带输送机的起动预警、停车、紧急停车、故障保护等功能，另外还可控制给煤机与本机之间、本机与前后级设备之间相互联锁。输送机保护系统可实现胶带输送机的急停、跑偏、烟雾、堆煤、纵撕、超温洒水（超温洒水应包含洒水管路及喷头等）和胶带机沿线语音通信等功能。系统具有保护屏蔽功能。用户可以根据实际需要配备不同的保护传感器。当配备的某台传感器本身出现损坏或是其他故障时，而由于生产需要必须开车，此时，被授权者在输入密码后可以选择暂时屏蔽掉出现问题的那台保护传感器，待修复之后再重新加入进去。本工程保护传感器为现有设备。电控系统通过与变频器启动装置相配合，可实现带式输送机软起动，主机空载起动，从而减少负载冲击，提高胶带寿命。改造后，井下现场保留操作台，主井集控室设置上位机，预留通讯接口，接入矿井现有机电集控系统。

2.2输出故障处理对策

输出故障是高压变频器运行过程中最常见的故障类型。此类故障主要有电源故障、负载荷故障以及其他故障等。根据相关调查数据，高压变频器运行过程中切换点位或电动机起动时变频器发生的过电流超限、单元模块驱动和高压失电等，都有可能导致高压变频器出现输出故障。为了避免高压变频器运行过程中发生电源输出故障，操作人员必须在完成关键设备的起动后，再按照要求进行起动设备的起动操作，避免因为电源切换过于频繁而导致高压变频器发生电源输出故障。高压变频器运行过程中发生负荷故障后，会出现电流波动过大、起动转矩不足等问题。为了防止高压变频器运行过程中因电流波动而引发负荷输出故障，操作人员应该采用自动调节的方式监测和调整高压变频器运行工况参数，通过对运行工况参数的合理设置，提高高压变频器运行的稳定性。工业企业在采购高压变频器设备时必须根据企业生产的实际情况，选择容量相对较大的变频器设备，并根据生产要求，做好高压变频器设备霍尔元件、主控板等相关元件参数指标的检测工作，避免因为元件参数指标不合格，导致高压变频器出现电流异常、负荷波动等现象，影响高压变频器设备运行的安全性与稳定性。此外，如果高压变频器在运行过程中出现了谐振、检测板短路、主回路接线松动、参数设置不合理和模拟信号稳定性不足等问题，也有可能导致高压变频器出现输出故障。对此，操作人员必须在设备上电运行前，做好设备线路、螺钉紧固性的检查工作，保证高压变频器起动频率、转矩和加速时间等相关参数设置的科学合理性，防止高压变频器运行过程中发生输出故障，影响企业的安全生产。

2.3可逆机调速器系统

(1)调速器内嵌性能测试系统，可以进行调速器接力器开/关机时间测试、调速器随动系统调整与测试、调速器系统静态特性和各种动态特性测试等，可以大大简化系统现场调试及维护工作，易于调速器的使用与维护。(2)采用交叉冗余技术。调速器拥有两套控制通道，其每一控制通道都将获得冗余的信号输入且控制冗余的模块;当主用控制通道故障时，将自动切换至备用通道工作。(3)通讯方式可通过软件配置完成，具备自我诊断功能，对于模块自身故障可实时诊断并送出信号;对于外围传感器信号，可通过I/O模块内部硬件检查回路直接获得，不必经过软件处理，冗余切换快速准确。

2.4软启动变频器的选用

就目前来看，高压变频器的型号多样，性能参数也存在差异，因此，为了保证软启动的实现效果，需根据实际情况，选择合适的高压变频器，以提高大功率电机运行的稳定性。在软启动实现过程中，需要根据功率最大的电机的启动要求，来确定变频器的型号。在此过程中，需要结合工程实践，明确所需的加速转矩，然后得出变频器所需的功率，以及在软启动期间，变频器的最大输出电流，由此即可推算出变频器的额定容量。此后，再用上述推算出的定额容量，对变频器的启动转矩进行校核，最终得出其的输出转矩能力。此后，还要确定变频器的静止启动能力，最后基于上述参数选择变频器的型号。但在进行变频器选用时，应当注意，需要对各个信号参数的计算结果进行复核，以保证选型结果的合理性。

结语

高压变频器在工业生产领域中的推广和应用，不仅有效提升了工业生产设备运行的安全性与稳定性，而且降低了设备运行的能耗，节省了企业的生产成本。所以工业企业必须在日常生产过程中，切实做好高压变频器设备日常维护和检修工作，充分了解和掌握高压变频器的常见故障，总结高压变频器故障维修的实践经验和教训。加强维修人员技术培训的力度，促进维修人员故障排查和维修能力的有效提升，为高压变频器的安全稳定运行提供技术支持。

参考文献

[1]刘云环，杨玉洁.MVR制盐生产线中大型高压电机启动方式的选定[J].盐科学与化工，2022,51(02):51-53.

[2]陶顶，吕海波.森兰高压变频器软起装置在电厂燃气轮机黒启动中的应用[J].自动化博览，2021,38(06):16-18.

[3]周宁.大功率变频器及整流移相变压器过电压类别研究[J].电气应用，2021,40(04):50-54+82.