（山西大唐国际临汾热电有限责任公司 山西省临汾市 041000）
摘要：针对凝泵变频器在继电保护专业日常维护中发生各种的故障，如凝泵变频器输出缺相保护、变压器超高温保护、失速警告、输出过流速断保护等保护动作跳闸，对其跳闸原因查找的处理过程进行简要描述，对事故原因进行详细描写并提出了相应的应对措施，大大提高了凝泵变频器的运行可靠性。只有重视对凝泵变频器的日常维护和检修工作、改善变频器使用环境和负载波动大的现象。才能保证变频器可靠、平稳、安全地发挥其各项性能，达到调速运行、节约电能和降低维修费用的目的。
随着科学技术水平的不断提高，新型大功率电力电子元器件的诞生，集成电路和微机技术的应用，交流变频调速技术已日趋完善和成熟，交流变频调速系统以调速平滑，调速范围大，效率高，起动电流小，运行平稳，节能效果明显和操作简单等优点，已在冶金、石化、电力、机械、民用电器等行业得到广泛应用。如我厂2台机组共6台凝结水泵均采用了变频器。然而由于变频器大量使用电力电子元件，容易受到温度、湿度、尘埃振动等环境因素的影响，发生各种故障，影响设备的正常运行。以下从继电保护专业的角度出发介绍了我厂凝泵变频器使用过程中暴露的问题、简要处理过程与原因分析以及应对措施。
1凝泵变频器及相关设备
凝泵变频器选用广州智光电气股份有限公司的Zinvert系列变频器，系统接线如下图所示
在整体结构上由整流变压器、功率逆变柜及控制柜组成，正常运行时合上隔离刀闸K1与K2，与断路器DL，有远方操作启停变频器。变频器独立安装于变频器室，室内安装空调，房间密闭防尘效果良好。
2、控制器报“变压器超高温保护”重故障停机
2.1故障现象
运行人员监视2B凝泵变频器发重故障信号，停运同时2B凝泵变频器高压侧开关跳闸，联启备用凝泵变频器，联启成功。
就地检查2B凝泵高压测开关上综保装置无任何报警，变压器温控器上“超温”指示灯亮，2B凝泵变频器控制器上故障灯亮，控制器故障报文如下：
故障类型：变压器超高温保护
设定目标：42.13HZ
实际频率：42.13HZ
故障时间：15-11-24 19：30：05
输入电压：Uab=5913V Ubc=5806V Uca=5836V
输入电流：Ia=029.6A Ib=029.3A Ic=028.3A
输出电压：Uab=5038V Ubc=5038V Uca=5031V
输出电流：Ia=037.2A Ib=038.0A Ic=038.2A
2.2简要处理过程及原因分析：
查看报警记录“变压器超高温保护”，分析产生此报警的原因有以下几类（1）变压器负载过高，（2）环境温度过高，（3）温控仪故障，（4）变压器的冷却回路故障，保护电路的线路受干扰，控制电缆的屏蔽未正确接地。
根据故障报文中参数确定变压器负载未过高且联系电气对变压器检查未发现异常，检查室内温度25度，变压器顶部冷却风机运转正常，温控器报超温告警故障，故确定事故原因为温控仪故障，做好安全措施后对温控仪、温控仪测温探头回路以及温控仪至变频器控制器报警开入回路进行检查：测量温控器高温报警输出节点为开节点绝缘正常，检查控制器开入板，发现温度高开入回路中两相邻电阻粘连现象，在检查温控器温度探头时发现探头升出保护套管外，经咨询厂家探头宜在套管内距离顶部10厘米，不能升出套管，经分析事故原因为维护人员检查时，将温度检测线塞入套管太多，运行过程中，探头吊出套管，感应高压电击穿开入板电阻，导致“变压器超高温保护”动作跳闸。将变压器三个绕组内的温度探头均检查放好，更换温控仪与控制器开入板，变频器运行正常。
2.3应对措施
2.3.1对所有的变频器依次进行检查温度探头，保证探头检测线放置长度合适，避免此类问题再次发生。
2.3.2 日常巡检过程中着重关注变频室空调与变压器顶部冷却风机的运行情况，确保室内温度正常，变压器冷却正常。利用检修机会加强对变压器顶部冷却风机的检查，避免造成变压器实际超温，影响变频器正常工作。
3、控制器报“失速警告”，“输出过流速断保护”重故障跳闸
3.1故障现象
运行人员停运1B凝泵变频器过程中，发现变频器频率降低过程中，变频器发轻故障报警信号，电流与频率突增且摆动，后变频器发重故障信号停机，停运同时1B凝泵变频器高压侧开关跳闸。
就地检查1B凝泵高压测开关上综保装置无任何报警，2B凝泵变频器控制器上故障灯亮，控制器故障报文如下：
报警类型：失速警告
设定目标：30.01HZ
实际频率：2.44HZ
故障时间：12-04-30 22：35：07
输入电压：Uab=6008V Ubc=6002V Uca=6038V
输入电流：Ia=003.8A Ib=003.53A Ic=003.7A
输出电压：Uab=0265V Ubc=0251V Uca=0263V
输出电流：Ia=073.3A Ib=073.6A Ic=076.7A
故障类型：输出过流速断保护
设定目标：30.01HZ
实际频率：02.44HZ
故障时间：12-04-30 22：35：08
输入电压：Uab=6014V Ubc=5994V Uca=6036V
输入电流：Ia=004.5A Ib=004.4A Ic=004.4A
输出电压：Uab=0198V Ubc=0206V Uca=0208V
输出电流：Ia=097.6A Ib=099.3A Ic=100.6A
3.2简要处理过程及原因分析：
查看报警记录“失速警告”产生此告警原因：（1）启动频率、转矩提升、加减速时间等参数设置不合理（2）电机负载和逆变器的定值不匹配（3）不正确的电机数据（4）电动机负载异常。产生“输出过流速断保护”原因分析：1、电机堵转，或负荷冲击2、电流霍尔变送器故障3、输出两项短路。
经过对比产生上两类报警原因判断因为电机堵转或电动机负载异常导致事故发生。做好安全措施后，联系电气专业检查未发现电机及其连接电缆绝缘有异常，电机盘动无堵转现象且控制器参数设置正常，未查出原因，因在停机过程中考虑可能为瞬时故障考于是决定进行试运。试运发现凝泵变频器启动正常，但停运过程中又再次发现此类现象，后对sis上数据进行查看，并与正常停运时数据进行对比发现在变频器停机过程中凝泵出口压力与母管压力维持一致，分析为凝泵出口逆止门卡涩，不能及时关闭，导致凝泵出口压力大于入口压力，导致上述现象。后联系汽机专业对逆止门检修后，恢复正常。
3.3应对措施
利用检修机会依次对凝泵出口逆止门进行检修，确认凝结水系统的正常，避免因汽机侧设备异常对凝泵变频器造成设备损坏。
4、凝泵变频器报“输出过流速断保护“重故障跳闸
4.1 1号机组运行人员监视1C凝泵变频器发重故障信号，停运同时1C凝泵变频器高压侧开关跳闸，联启备用凝泵变频器，联启成功。
就地检查1C凝泵变频器故障灯亮，控制器故障报文如下：
故障类型：输出过流速断保护
设定目标：37.14HZ
实际频率：37.14HZ
故障时间：15-12-19 21：30：05
输入电压：Uab=5983V Ubc=5928V Uca=5960V
输入电流：Ia=031.8A Ib=027.3A Ic=028.3A
输出电压：Uab=4472V Ubc=4150V Uca=4407V
输出电流：Ia=047.0A Ib=023.5A Ic=038.2A
4.2简要处理过程及原因分析：
查看报警记录“输出过流速断保护”产生此告警原因：1、电机堵转，或负荷冲击2、电流霍尔变送器故障3、输出两项短路4、
经过检查电机连接电缆、电机绝缘及其负载情况，未发现异常，功率单元模块上无异常报警，遂优先考虑为电流霍尔变送器以及检测回路故障。对信号板到控制器之间数据线、霍尔元件与信号板之间连接线进行检查，发现其接线紧固，屏蔽层接地良好，未发现异常，对电流霍尔变送器、信号板与控制器模拟版进行更换。检查完毕后进行试转，连续运行26小时后仍跳闸，故障仍未消除。因功率单元模块共18个，数量比较多，且无明显报警，无法判断有无异常，于是仍继续排除二次部分，对控制器与1B凝泵变频器进行更换，故障仍存在。至此1C凝泵变频器二次控制部分已全部检查完毕且无异常，故判断功率单元模块故障。对1B与1C功率单元模块进行整体更换，试运15小时后1B凝泵变频器报输出过流速断保护跳闸，故确定为功率单元体故障。后经过逐级旁路与更换功率单元顺序查找出故障单元，返厂检修后发现故障原因为功率单元控制板中逆变器的触发角导通光耦老化，长时间运行后会导通异常导致输出过流。
4.3应对措施：
4.3.1考虑到变频器为热备用状态，且变频器停用后单元柜上风扇即停用，热量未能及时排除回影响单元体内控制板寿命，对风扇启动逻辑进行更改，变为高压带电就启动风扇保证功率单元体内热量及时散发，延长控制板使用寿命
4.3.2缩短功率单元柜滤网清洗周期，保证功率通风效果良好。
4.3.3考虑到机组运行中两变频器运行一变频器备用无法向上述处理过程中互相倒换备件，柜对功率单元模块控制板多做备件，方便更换排除，节省处理时间。
5、结束语
在变频器的应用中，只有满足其设计工作要求和正常使用的各项条件，才能使其长期、安全、稳定的运行。要重视对凝泵变频器的日常维护和检修工作、改善变频器使用环境和负载波动大的现象。才能保证变频器可靠、平稳、安全地发挥其各项性能，达到调速运行、节约电能和降低维修费用的目的。
参考文献：
[1]刘美俊.变频器应用与维护技术[M].杭州：浙江大学出版社，1995.
[2]Zinxert系列智能高压变频调速系统用户手册（V1.0）广州智光电气股份有限公司.
[3]张选正，张金远，变频器应用经验[M]，北京：中国电力出版社，2006.
论文作者:付国虎
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/8
标签：变频器论文; 故障论文; 变压器论文; 控制器论文; 流速论文; 单元论文; 功率论文; 《电力设备》2017年第30期论文;