引风机变频器故障处理浅析
2014-10-29覃皓
摘 要
介绍6KV变频器启停机过程中过电压故障的处理方法，并对故障解决方案进行了阐述，另外提出了整改措施。
【关键词】引风机 高压变频器 过电压故障 参数
1 设备概述
某厂现有2X125MW重油、天然气双燃料汽轮发电机组，每台锅炉配置引风机2台，电动机功率为710kW，送风机2台，电动机功率为560KW，相继完成#1、2炉共8台送、引风机变频改造项目。变频改造后装置运行良好。变频器系统如图1。
2 故障描述
某日，#1机组停机后，进行变频器起机试验时，在变频器停机过程中降至20Hz左右时报B1，C2单元过压，随即变频器跳闸，报变频器重故障信号。
3 故障处理过程
（1）解掉串联铜排，对单元进行分体测试。在充电完成后，用户开关未合，发现换上的单元与其他单元比起来掉电过快。于是将换下的单元重新装回去，B1、B2光纤对调，C2、C3光纤对调。然后进行分体测试，抽取观察了B1、B2、C1、C2及周边几个单元波形，发现波形正常，并未报过压。于是串上铜排，正常运行在频率为25Hz时保持20分钟，没有报任何故障。在停机过程中，报B1和C2过压停机。具体降在多少Hz报的不详。
（2）疑是单元确实有问题，于是将B1、B2单元对调，C2、C3单元对调，再进行起机，升频过程中正常，到稳定频率30Hz后也正常，降速到28Hz时，报A1，B2单元过压停机。针对两次都有同一个单元报过压，即现在的B2，原来的B1单元，将B2单元拆下检查，经过简单的均压电阻测试阻值正常，将原来的旧单元的控制版拆下与现在B2单元对换。在起机时正常，在停机过程中降到23Hz时又报A1、A2单元过压。更换主板，将4.6版本主板换上，但发现参数无法输入，又重新将原来4.3主板换上，并加长升降频时间，起机正常，依然在停机过程中，在19Hz左右时报A1、A2单元过压。过后再延长升降频时间，升频依然正常，在降频过程中，在13Hz时报A1、A2过压。解开风机对轮，单带电机运行，到频率升至8Hz时，报A1、A2单元过压。
（3）将主板更换成4.2版本，再进行分体测试，发现A相全部波形不对。后又将主板更换为4.6版本的，测试分体，发现数个单元有疑似丢波现象。后重新运行到48Hz进行分体测试，此时发现波形均正常。于是要求用户带风机正常起机，升频和30Hz稳定半小时运行均正常，在停机过程中，降到25Hz时又报A1、A2过压。
（4）到DCS上调取了1B引风机实验的波形记录以及机组正常停机时的波形记录，发现在实验时引风机入口挡风板开度仅为13.6%，怀疑是由于入风口挡板开度太小，在引风机降速时风阻较小导致降电机向变频器反充电引起的过压故障。为了验证，将参数恢复成正常工况的设定，按正常操作启动变频器，待稳定运行后，做降速实验，引风机变频器在运行到18Hz左右时报出A1、A2单元直流过压，跳闸。为了对比，按之前的运行方式运行1A引风机，运行基本正常，仅在停机至7Hz左右时，报出A6直流过压的过压报警，未跳闸。
（5）检测参数时发现参数恢复为默认值，更换存储参数的芯片后正常，将1B引风机变频器的降速速度修改为：0-20Hz为160秒，20-50Hz为240秒，再次按照之前的运行方式升降速，未出现过压故障，稳定运行约一个半小时，再次停机，未出现过压故障。在调试过程中发现1B引风机给定频率不稳，运行频率跳动频繁，修改84#功能（频率给定阈值）为50（0.5Hz），再次启动变频器做停机实验，未出现过压故障。由于运行人员反应降速变慢可能会影响在紧急情况下的处理需要，经协商，将20-50Hz恢复到180秒，并将0-20Hz的降速时间设为120秒，及0-50Hz的降速时间保持一致，再次运行1B引风机，模拟各种工况调整变频器未出现过压故障。
4 故障分析
根据变频器的运行情况看，出现过压故障仅出现在降速过程中，可以确定是由于降速时，变频器输送给电动机定子电压的频率降得快，而转子由于风机的惯性原因不能快速下降，造成转子电频率高于定子电频率的情况，此时电动机变成发电机，将转子上的动能通过定子变成电能向变频器倒灌。由于变频器的输入侧采用二极管整流，电能不能向电网反馈，只能储存在功率单元的直流电容中，时间长了功率单元直流母线就会被充过压。充电的大小由转子和定子的电频率的差值决定，差得越大，电动机的反电动势越高，充电越快，所以降速越快，变频器越容易过压。
由于变频器投运几年降速参数未修改，在此次试运行中出现过压故障，可能的原因有以下几个：
（1）实验时1B引风机的入风口挡板开度较小，在降速时风阻小，风机惯量更大，容易导致变频器过压故障。
（2）变频器给定频率有0.5Hz左右的跳动，运行频率也随之波动，频繁波动可能引发过压故障。
（3）引风机送风机同时降速，在炉膛为正压时，引风机的风机处于被鼓风的状态，增大了降速的阻力，可能引发过压故障。
（4）之前的降速参数比较临界，变频器经过三年多的运行后，功率单元的电解电容容值下降，储存的电量减少，更容易过压（此条需对电容进行检测后确认）。
（5）由于变频器保存参数芯片可能存在问题，控制板下电再上电，参数全部恢复出厂值，会引起过压故障。
5 改进措施
（1）建议将另外变频器的频率给定阈值设置为0.5Hz，避免出现运行频率频繁变化的情况；
（2）将运行过的功率单元中的电解电容拆下后测试容量，验证是否有下降；
（3）对于调试中出现的备件问题进行处理，将软件升级为最新版本，并设置好工程参数；
（4）将现场变频器的参数记录成文档存档；
（5）将现场工程参数固化在软件中，恢复出厂值即为现场工程参数，避免因参数问题导致故障。
6 结束语
通过该次降频过电压故障的查找，在处理变频器类似问题时要根据当时运行工况综合考虑各种因素和参数的配合。
作者简介
覃皓（1981-），男，广西壮族自治区南宁市人。现为广西壮族自治区产品质量监督检验研究院工程师。
作者单位
广西壮族自治区产品质量监督检验研究院 广西壮族自治区南宁市 530007endprint
摘 要
介绍6KV变频器启停机过程中过电压故障的处理方法，并对故障解决方案进行了阐述，另外提出了整改措施。
【关键词】引风机 高压变频器 过电压故障 参数
1 设备概述
某厂现有2X125MW重油、天然气双燃料汽轮发电机组，每台锅炉配置引风机2台，电动机功率为710kW，送风机2台，电动机功率为560KW，相继完成#1、2炉共8台送、引风机变频改造项目。变频改造后装置运行良好。变频器系统如图1。
2 故障描述
某日，#1机组停机后，进行变频器起机试验时，在变频器停机过程中降至20Hz左右时报B1，C2单元过压，随即变频器跳闸，报变频器重故障信号。
3 故障处理过程
（1）解掉串联铜排，对单元进行分体测试。在充电完成后，用户开关未合，发现换上的单元与其他单元比起来掉电过快。于是将换下的单元重新装回去，B1、B2光纤对调，C2、C3光纤对调。然后进行分体测试，抽取观察了B1、B2、C1、C2及周边几个单元波形，发现波形正常，并未报过压。于是串上铜排，正常运行在频率为25Hz时保持20分钟，没有报任何故障。在停机过程中，报B1和C2过压停机。具体降在多少Hz报的不详。
（2）疑是单元确实有问题，于是将B1、B2单元对调，C2、C3单元对调，再进行起机，升频过程中正常，到稳定频率30Hz后也正常，降速到28Hz时，报A1，B2单元过压停机。针对两次都有同一个单元报过压，即现在的B2，原来的B1单元，将B2单元拆下检查，经过简单的均压电阻测试阻值正常，将原来的旧单元的控制版拆下与现在B2单元对换。在起机时正常，在停机过程中降到23Hz时又报A1、A2单元过压。更换主板，将4.6版本主板换上，但发现参数无法输入，又重新将原来4.3主板换上，并加长升降频时间，起机正常，依然在停机过程中，在19Hz左右时报A1、A2单元过压。过后再延长升降频时间，升频依然正常，在降频过程中，在13Hz时报A1、A2过压。解开风机对轮，单带电机运行，到频率升至8Hz时，报A1、A2单元过压。
（3）将主板更换成4.2版本，再进行分体测试，发现A相全部波形不对。后又将主板更换为4.6版本的，测试分体，发现数个单元有疑似丢波现象。后重新运行到48Hz进行分体测试，此时发现波形均正常。于是要求用户带风机正常起机，升频和30Hz稳定半小时运行均正常，在停机过程中，降到25Hz时又报A1、A2过压。
（4）到DCS上调取了1B引风机实验的波形记录以及机组正常停机时的波形记录，发现在实验时引风机入口挡风板开度仅为13.6%，怀疑是由于入风口挡板开度太小，在引风机降速时风阻较小导致降电机向变频器反充电引起的过压故障。为了验证，将参数恢复成正常工况的设定，按正常操作启动变频器，待稳定运行后，做降速实验，引风机变频器在运行到18Hz左右时报出A1、A2单元直流过压，跳闸。为了对比，按之前的运行方式运行1A引风机，运行基本正常，仅在停机至7Hz左右时，报出A6直流过压的过压报警，未跳闸。
（5）检测参数时发现参数恢复为默认值，更换存储参数的芯片后正常，将1B引风机变频器的降速速度修改为：0-20Hz为160秒，20-50Hz为240秒，再次按照之前的运行方式升降速，未出现过压故障，稳定运行约一个半小时，再次停机，未出现过压故障。在调试过程中发现1B引风机给定频率不稳，运行频率跳动频繁，修改84#功能（频率给定阈值）为50（0.5Hz），再次启动变频器做停机实验，未出现过压故障。由于运行人员反应降速变慢可能会影响在紧急情况下的处理需要，经协商，将20-50Hz恢复到180秒，并将0-20Hz的降速时间设为120秒，及0-50Hz的降速时间保持一致，再次运行1B引风机，模拟各种工况调整变频器未出现过压故障。
4 故障分析
根据变频器的运行情况看，出现过压故障仅出现在降速过程中，可以确定是由于降速时，变频器输送给电动机定子电压的频率降得快，而转子由于风机的惯性原因不能快速下降，造成转子电频率高于定子电频率的情况，此时电动机变成发电机，将转子上的动能通过定子变成电能向变频器倒灌。由于变频器的输入侧采用二极管整流，电能不能向电网反馈，只能储存在功率单元的直流电容中，时间长了功率单元直流母线就会被充过压。充电的大小由转子和定子的电频率的差值决定，差得越大，电动机的反电动势越高，充电越快，所以降速越快，变频器越容易过压。
由于变频器投运几年降速参数未修改，在此次试运行中出现过压故障，可能的原因有以下几个：
（1）实验时1B引风机的入风口挡板开度较小，在降速时风阻小，风机惯量更大，容易导致变频器过压故障。
（2）变频器给定频率有0.5Hz左右的跳动，运行频率也随之波动，频繁波动可能引发过压故障。
（3）引风机送风机同时降速，在炉膛为正压时，引风机的风机处于被鼓风的状态，增大了降速的阻力，可能引发过压故障。
（4）之前的降速参数比较临界，变频器经过三年多的运行后，功率单元的电解电容容值下降，储存的电量减少，更容易过压（此条需对电容进行检测后确认）。
（5）由于变频器保存参数芯片可能存在问题，控制板下电再上电，参数全部恢复出厂值，会引起过压故障。
5 改进措施
（1）建议将另外变频器的频率给定阈值设置为0.5Hz，避免出现运行频率频繁变化的情况；
（2）将运行过的功率单元中的电解电容拆下后测试容量，验证是否有下降；
（3）对于调试中出现的备件问题进行处理，将软件升级为最新版本，并设置好工程参数；
（4）将现场变频器的参数记录成文档存档；
（5）将现场工程参数固化在软件中，恢复出厂值即为现场工程参数，避免因参数问题导致故障。
6 结束语
通过该次降频过电压故障的查找，在处理变频器类似问题时要根据当时运行工况综合考虑各种因素和参数的配合。
作者简介
覃皓（1981-），男，广西壮族自治区南宁市人。现为广西壮族自治区产品质量监督检验研究院工程师。
作者单位
广西壮族自治区产品质量监督检验研究院 广西壮族自治区南宁市 530007endprint
摘 要
介绍6KV变频器启停机过程中过电压故障的处理方法，并对故障解决方案进行了阐述，另外提出了整改措施。
【关键词】引风机 高压变频器 过电压故障 参数
1 设备概述
某厂现有2X125MW重油、天然气双燃料汽轮发电机组，每台锅炉配置引风机2台，电动机功率为710kW，送风机2台，电动机功率为560KW，相继完成#1、2炉共8台送、引风机变频改造项目。变频改造后装置运行良好。变频器系统如图1。
2 故障描述
某日，#1机组停机后，进行变频器起机试验时，在变频器停机过程中降至20Hz左右时报B1，C2单元过压，随即变频器跳闸，报变频器重故障信号。
3 故障处理过程
（1）解掉串联铜排，对单元进行分体测试。在充电完成后，用户开关未合，发现换上的单元与其他单元比起来掉电过快。于是将换下的单元重新装回去，B1、B2光纤对调，C2、C3光纤对调。然后进行分体测试，抽取观察了B1、B2、C1、C2及周边几个单元波形，发现波形正常，并未报过压。于是串上铜排，正常运行在频率为25Hz时保持20分钟，没有报任何故障。在停机过程中，报B1和C2过压停机。具体降在多少Hz报的不详。
（2）疑是单元确实有问题，于是将B1、B2单元对调，C2、C3单元对调，再进行起机，升频过程中正常，到稳定频率30Hz后也正常，降速到28Hz时，报A1，B2单元过压停机。针对两次都有同一个单元报过压，即现在的B2，原来的B1单元，将B2单元拆下检查，经过简单的均压电阻测试阻值正常，将原来的旧单元的控制版拆下与现在B2单元对换。在起机时正常，在停机过程中降到23Hz时又报A1、A2单元过压。更换主板，将4.6版本主板换上，但发现参数无法输入，又重新将原来4.3主板换上，并加长升降频时间，起机正常，依然在停机过程中，在19Hz左右时报A1、A2单元过压。过后再延长升降频时间，升频依然正常，在降频过程中，在13Hz时报A1、A2过压。解开风机对轮，单带电机运行，到频率升至8Hz时，报A1、A2单元过压。
（3）将主板更换成4.2版本，再进行分体测试，发现A相全部波形不对。后又将主板更换为4.6版本的，测试分体，发现数个单元有疑似丢波现象。后重新运行到48Hz进行分体测试，此时发现波形均正常。于是要求用户带风机正常起机，升频和30Hz稳定半小时运行均正常，在停机过程中，降到25Hz时又报A1、A2过压。
（4）到DCS上调取了1B引风机实验的波形记录以及机组正常停机时的波形记录，发现在实验时引风机入口挡风板开度仅为13.6%，怀疑是由于入风口挡板开度太小，在引风机降速时风阻较小导致降电机向变频器反充电引起的过压故障。为了验证，将参数恢复成正常工况的设定，按正常操作启动变频器，待稳定运行后，做降速实验，引风机变频器在运行到18Hz左右时报出A1、A2单元直流过压，跳闸。为了对比，按之前的运行方式运行1A引风机，运行基本正常，仅在停机至7Hz左右时，报出A6直流过压的过压报警，未跳闸。
（5）检测参数时发现参数恢复为默认值，更换存储参数的芯片后正常，将1B引风机变频器的降速速度修改为：0-20Hz为160秒，20-50Hz为240秒，再次按照之前的运行方式升降速，未出现过压故障，稳定运行约一个半小时，再次停机，未出现过压故障。在调试过程中发现1B引风机给定频率不稳，运行频率跳动频繁，修改84#功能（频率给定阈值）为50（0.5Hz），再次启动变频器做停机实验，未出现过压故障。由于运行人员反应降速变慢可能会影响在紧急情况下的处理需要，经协商，将20-50Hz恢复到180秒，并将0-20Hz的降速时间设为120秒，及0-50Hz的降速时间保持一致，再次运行1B引风机，模拟各种工况调整变频器未出现过压故障。
4 故障分析
根据变频器的运行情况看，出现过压故障仅出现在降速过程中，可以确定是由于降速时，变频器输送给电动机定子电压的频率降得快，而转子由于风机的惯性原因不能快速下降，造成转子电频率高于定子电频率的情况，此时电动机变成发电机，将转子上的动能通过定子变成电能向变频器倒灌。由于变频器的输入侧采用二极管整流，电能不能向电网反馈，只能储存在功率单元的直流电容中，时间长了功率单元直流母线就会被充过压。充电的大小由转子和定子的电频率的差值决定，差得越大，电动机的反电动势越高，充电越快，所以降速越快，变频器越容易过压。
由于变频器投运几年降速参数未修改，在此次试运行中出现过压故障，可能的原因有以下几个：
（1）实验时1B引风机的入风口挡板开度较小，在降速时风阻小，风机惯量更大，容易导致变频器过压故障。
（2）变频器给定频率有0.5Hz左右的跳动，运行频率也随之波动，频繁波动可能引发过压故障。
（3）引风机送风机同时降速，在炉膛为正压时，引风机的风机处于被鼓风的状态，增大了降速的阻力，可能引发过压故障。
（4）之前的降速参数比较临界，变频器经过三年多的运行后，功率单元的电解电容容值下降，储存的电量减少，更容易过压（此条需对电容进行检测后确认）。
（5）由于变频器保存参数芯片可能存在问题，控制板下电再上电，参数全部恢复出厂值，会引起过压故障。
5 改进措施
（1）建议将另外变频器的频率给定阈值设置为0.5Hz，避免出现运行频率频繁变化的情况；
（2）将运行过的功率单元中的电解电容拆下后测试容量，验证是否有下降；
（3）对于调试中出现的备件问题进行处理，将软件升级为最新版本，并设置好工程参数；
（4）将现场变频器的参数记录成文档存档；
（5）将现场工程参数固化在软件中，恢复出厂值即为现场工程参数，避免因参数问题导致故障。
6 结束语
通过该次降频过电压故障的查找，在处理变频器类似问题时要根据当时运行工况综合考虑各种因素和参数的配合。
作者简介
覃皓（1981-），男，广西壮族自治区南宁市人。现为广西壮族自治区产品质量监督检验研究院工程师。
作者单位
广西壮族自治区产品质量监督检验研究院 广西壮族自治区南宁市 530007endprint
