浅析高压变频器的检修与维护

丁建伟王天宝

摘要：随着人们对高压电频器的逐步了解以及对节能降耗要求的日益提高，高压变频器在电厂范围的应用越来越广泛。本文重点介绍了高压变频器检修的分类和检修方法。

关键词：高压变频器；大功率变频器；变频；检修；节能；降耗；效率

1引言

在电厂的生产工艺中，高压变频器主要用于驱动大功率风机和水泵的电机。如果因为高压变频器的原因导致电动机的停转，将会给发点企业造成巨大的损失。因此，如何保证高压变频器的长期稳定运行，成为设备用户和设备生产厂家普遍关心的一个问题。而高压变频器的可靠性除了与自身的制造、设计工艺有很大关系外，生产现场的检修维护也是决定设备能否长期稳定运行的重要因素。本文对国内市场主流的单元串联多电平型高压变频器在生产现场的检修方法进行阐述。

2高压变频器的检修类型

根据变频器的检修性质，可将变频器检修分为：故障检修、定期检修、预防性检修维护三个方面。对于变频器发生的故障采取具有针对性的检修方法称为故障检修。为使高压变频器有一个良好的运行工况，保证其长周期稳定运行，杜绝各类不必要故障的发生，需要对高压变频器进行定期检修。当高压变频器运行3～5年后，设备的故障率是逐年上升的，故障的原因主要是设备部件的老化，因此需要对可能发生故障的部件进行预防性维护以避免意外停机的发生。

3大功率变频器的故障检修

大功率高压变频器常见故障主要体现在以下几个方面：功率单元故障、控制系统故障、变压器故障以及一些变频器自身保护型的其它类故障。

3.1控制系统故障类型及检修

高压变频器主控制器的核心是由高速单片机和人机界面、光纤通信接口组成的。控制器一般还包括一台内置的PLC，用于开关信号的逻辑处理，以及与现场各种操作信号和状态信号的协调，增强系统的灵活性。变频器控制器故障主要体现在硬件故障和软件故障两个方面：

3.1.1硬件故障

主控板、人机界面、PLC等硬件设备本身及其连接线的故障、控制电源消失、控制信号丢失、光纤通信电路异常等。根据监控界面的故障记录检查相应硬件设备是否出现异常，如果是设备的原因则应更换相应设备，如果经检查后发现设备正常，则应检查各硬件之间的线缆连接是否可靠。当出现光纤通信故障时，首先需要判断是功率单元侧出现故障还是控制器侧出现故障。在高压变频器断电后，根据监控界面的故障记录用备用功率单元替换下被怀疑有故障的功率单元，然后重新给变频器通电，此时如果故障消失则可以判定属于功率单元故障，如果故障仍然存在则应是控制器部分存在故障，此时可以考虑更换控制器中的光纤通信板。

3.1.2软件故障

PLC内部逻辑故障、参数设定错误等故障。高压变频器一般在出厂时，每一个参数都设一个默认值，这些参数叫做工厂值。在这些参数值下，用户能进行基本的操作运行，但基本的操作并不能满足大多数传动系统的要求，所以在正确使用高压变频器之前，必须根据电动机参数正确设置变频器。一旦发生了参数设置的错误，变频器可能不能正常运行。发生故障时，应该根据产品说明书详细检查参数的设置情况。

3.2功率单元故障类型及检修

变频器功率单元故障主要有过电压故障、欠电压故障、单元过热故障、驱动故障等，只有分析出导致故障发生的真正原因，才能采取有效的检修措施。

3.2.1过电压故障

3.2.1.1来自电源输入侧的过电压故障

3.2.1.2来自负载侧的过电压故障

3.2.2欠电压故障

3.2.3过热故障

3.2.4IGBT驱动故障

3.3变压器故障

3.4其他故障

在高压变频器中还有一些其他常见的故障，如过电流故障、过载故障等。

3.4.1过电流故障

3.4.1.1变频器短路造成过电流故障

3.4.1.2轻载过电流

3.4.1.3重载过电流

3.4.1.4加（减）速中的过电流

3.4.2过载故障

4高压变频器的预防性检修

变频器经过长时间运行后，故障率是逐年上升的，这个周期一般为5～10年。故障的原因主要是部件的老化。对高压变频器实施预防性维护与更换，可以增加变频器的可靠性，延长变频器的使用寿命，减少意外停机带来的损失。

常规的预防性维护项目如下：

①高压变频器电气部分的可视检查及它的周围环境情况，对连接线的检测，及时纠正不良情况；

②通信电缆和光纤的检测；

③风机和冷却系统的功能检测；

④对高压变频器进行例行维护、清洁；

⑤紧急停止电路的检测；

⑥与高压开关柜的闭锁回路检查；

⑦故障进行记录的检测；

⑧参数的检测和备份；

5高压变频器的定期检修

为了使高压变频器有一个良好的运行工况和使用环境，排除故障隐患，要利用设备退出的时机需要对高压变频器进行定期检查。检验内容如表所示。定期检修项目包括：控制电源检查、滤网检查、主回路及连接导线的绝缘、电容器检查、继电器检查、冷却风机检查。检修内容如下表：

6结论

总而言之，影响高压变频器能否长期稳定运行的主要因素除了变频器本身制造工艺之外，保持变频器良好的运行环境和采取行之有效的检修措施，都可以延长变频器的使用寿命，使之更好地服务于现代化电厂的生产流程。

参考文献：

[1]《变频器维修技术》广东容济机电科技有限公司广东科技出版社2008.1.1

[2]高压变频器日常维护云余力《电子世界》2012.8

[3]浅谈高压变频器日常维护技术曹汉礼《电子世界》2014.6

作者简介：

丁建伟，男，电气工程师。主要从事火力发电厂继电保护校验及励磁系统维护方面的工作。对继电保护系统领域有较全面的了解。

王天宝，男，助理工程师。主要从事火力发电厂设备维护、检修方面的工作。