高压变频器常见故障的排除

高压变频器常见故障的排除

摘要：针对高压变频系统构成庞大、元器件较多，运行中经常出现故障的问题，分析输入电源、输出回路、调制板回路、外部通信、冷却相关回路、输入变压器

温度相关回路、系统Ｉ／Ｏ相关回路、单元旁路相关回路等引起的故障，介绍故

障实例和防范措施，力求减少变频器故障的发生。

关键词：高压变频器；常见故障；维护

１、概述

大唐河北发电有限公司马头热电分公司（简称“马头电厂”）安装有２台２２

０ＭＷ，２台３００ＭＷ国产燃煤机组，目前总装机容量为１０４０ＭＷ。目前，已完成４号岸边泵，７号锅炉甲吸风机、７号锅炉乙吸风机、８号锅炉甲吸风机、８号锅炉乙吸风机、８号锅炉甲送风机、８号锅炉乙送风机、８号机组甲复水泵

高压变频器的改造；９号机组凝结水泵、１０号机组凝结水泵变频器为机组投运

时新安装设备。其中，９、１０号机组凝结水泵采用哈尔滨九州电气股份有限公

司生产ＪＺＥ系列变频器；７号锅炉吸风机、送风机采用西门子罗宾康变频器；

８号锅炉吸风机、送风机２０１４年改造前采用罗宾康变频器，改造后采用西门

子罗宾康变频器；４号岸边泵采用罗宾康变频器。

这些高压变频器的投入使用，取得了显著的节能降耗效果，但由于高压变频

系统构成庞大，元器件较多，在运行中经常会出现故障，导致变频器跳闸，从而

对机组的安全稳定运行造成不利影响。

2、输入电网电源引起的故障

2.2故障介绍

此类故障包括，输入缺相、输入接地、输入过压、输入欠压、输入单循环、

输入相不平衡。这类缺陷在运行中出现的较少，而且如果出现时比较容易查找。

故障时可重点检查输入侧熔断器和连接线，用示波器测试三相输入电压，以判断

输入侧电压是否存在问题。

2.2实例分析

２０１０年５月１９日，马头电厂８号锅炉乙吸风机变频器故障，乙吸风机

变频器颜色由红变灰，就地ＵＰＳ装置报警，冷却风机停运。经检查测试为装置

浪涌吸收器损坏导致电源保险熔断。为此，更换了浪涌吸收器。浪涌吸收器是抑

制雷击浪涌电压，电源投入时异常的电压波形会导致变频器内部的浪涌吸收器损坏。

2.3防范措施

电源电压容许波动范围为＋１０％、－１５％，过高电压的输入会导致变频

器损坏。监测变频器输入电源电压尤为重要，应保证变频器在运行时电源电压波

动在允许范围内。设备检修时可重点检查电源输入侧接线紧固情况，并在变频器

传动试验时用示波器测试三相输入电压，观察电源波形是否正常。

3、电机／输出回路引起的故障

3.1故障介绍

此类故障包括，超速故障、输出接地故障、电机热过载故障、电机过压故障、变频器瞬时过流故障、欠载故障、输出相不平衡、输出相开路、最小转速跳闸、

变频器损耗过大、ＣＰＵ温度故障、Ａ／Ｄ硬件故障等。这类缺陷中较常出现的

为变频器瞬时过流故障。

3.2实例分析

２０１２年１０月２９日，８号锅炉乙吸风机掉闸，发“乙吸风机变频故障”

信号，ＲＢ动作正常。乙吸风机变频出ＩＯＣ瞬时电流故障信号。将变频器断电，检查开关、电缆、电机等一次回路无异常；变频器控制电源上电后检查面板参数，转速、电压反馈均为０，显示正常；电机电流反馈在０．４～１３．８Ａ之间随

机变化，显示异常。将检测电机电流的霍尔元件去掉电源后，电机电流反馈仍异常，判断霍尔元件本身是正常的。检查信号转换板二次回路接线紧固无异常，判

断变频器数据采集系统工作异常。更换模数转换板后，电机电流反馈在０．２～１．６Ａ之间随机变化，显示恢复正常。原因分析，Ｖ相和Ｗ相输出端安装有２

个霍尔效应传感器以检测输出电机电流，送到信号转换板进行调理。系统接口板

收集变频器输入和输出反馈信号并把它们送到模数转换板。模数转换板以指定的

周期执行转换并将反馈信号的数字量值送到微机板。这次故障为模数转换板故障

导致电机电流反馈增大，致使变频器电机电流反馈值超过过流设置值引起变频器

跳闸。

3.3防范措施

变频器检修时，重点检查模数转换板表面有无粉尘、油污吸附，有无腐蚀及

锈蚀现象。粉尘吸附时可进行吹扫，油污吸附可采用绝缘清洗剂擦拭，出现腐蚀

及锈蚀现象时要采取防潮、防蚀措施。对外表检查无明显问题的板件，可根据故

障现象，使用替换板件的方法排除故障，控制柜内的单块印刷线路板件发生故障

最好更换整块板。

4.调制板回路引起的故障

4.1故障介绍

此类故障包括，调制器配置故障、调制器板故障、单元配置故障、调制器“看

门狗”故障、调制板电池电量低。这类缺陷在运行中出现的极少。可根据变频器软件检测调制板是否故障，如故障则更换调制器板。

4.2实例分析

2012年8月20日，８号机组启动时。8号锅炉甲吸风机开关由检修位置转工作位置，开启时出“变频器异常”“变频器故障”光子牌，开关跳闸。原因为甲吸风

机调制板故障，更换该调制板。

4.3措施

高压带电时千万不要断开控制电源，这将导致严重的单元板件损害。检修时

检查板件上电容

有无鼓肚现象，大修时应联系厂家对变频器电容进行检测，项目包括，电容

容量、绝缘电阻、频率特性、温度特性、损耗、耐压值、漏电流、反向电压。对

老化及特性不好的元件进行更换。要加强高压变频器备件管理，便于及时排除故障，缩短变频器停运时间。

5、外部通信引起的故障

5.1故障介绍

此类故障包括，通信报警、通信故障。这类缺陷较为常见，需要根据变频器

故障报文检查。采取插拔光纤接口连线，测试光纤衰耗，更换通信板件等手段来

逐一排查。

5.2实例分析

２０１６年５月９日，９号机组凝结水泵变频器运行中掉闸。故障报文显示

为通信故障。故障后对变频器回路各元件显示状态确认，无异常，复位信号后故

障消失。试投９号机组凝结水泵变频器恢复正常运行。运行２４ｈ后，变频器再