电动机第四分册6KV东方日立变频器检修规程

1、华能南通电厂企业标准DQJXGC-05-2011-7第二卷电 气 设 备检 修 工 艺 规 程第四分册6KV东方日立高压变频器受控状态 ： 发 放 号： 批准： 审核： 修编： 编写： 目 录一设备概况及参数11.1 设备概况11.2 设备参数11.2.1 #2炉引凤机A、B变频器参数11.2.2 #2炉凝泵变频器参数21.2.3 #3炉一次凤机A、B变频器参数31.2.4 #4炉一次凤机A、B变频器参数4二变频系统结构原理及保护控制52.1 变频器结构原理52.2 电气接线及联锁9三检修前准备工作103.1 人员准备103.2 工具及技术资料10四设备日常维护及检修104.1 注意事项114

2、.2 设备日常检查114.3 设备定期检修项目11五故障处理125.1 故障分类及诊断125.2 常见故障的处理146KV东方日立高压变频器检修规程一设备概况及参数1.1 设备概况到目前为止，我厂共有6KV东方日立高压变频器7台，总容量12550KVA，由成都东方日立电控设备有限公司生产，具体情况如下：使用电机变频器容量（KVA）电机功率（KW）生产厂家投运日期#2炉引风机A/B1800×21124×2东方日立2008.4#2机凝泵950720东方日立2008.4#3炉一次风机A/B2000×21695×2东方日立2008.11#4炉一次风机A/B200

3、0×21695×2东方日立2008.2表1 华能南通电厂6KV东方日立变频器配置情况列表1.2 设备参数 #2炉引凤机A、B变频器参数变频器铭牌参数输入电压6KV输出电压6KV输入电流165A输出电流0-165A输入频率 50HZ输出频率0-50HZ环境温度-5-40环境湿度90%防护等级IP31使用海拔1000M额定容量1800KVA采用标准GB12668出厂日期2007、11出厂编号 I07D145-59变压器铭牌参数型号ZTSGF-1800/6标准代号GB6450-86JB容量1800KVA产品代号DHC-冷却方式AF绝缘水平H级连接组标号Yd延边yn0相3一次容量1

4、805KVA网侧电压 6.3KV一次电流1654A 二次电流 94.13X24二次容量1800KVA二次电压460V三次容量5KVA三次电压/电流380V/7.6A出厂编号07517/07516出厂时间07.11备注:电机铭牌参数型号HS额定转速588RPM/492RPM额定功率 1124 KW额定电流135A额定电压6KV功率因数额定频率50HZ极对数 5轴承温度防护等级接法Y制造厂家上海市一电机有限公司1.2.2 #2炉凝泵变频器参数变频器铭牌参数输入电压6KV输出电压6KV输入电流87.1A输出电流0-87.1A输入频率 50HZ输出频率0-50HZ环境温度-5-40环境湿度90%防护等

5、级IP31使用海拔1000M额定容量950KVA采用标准GB12668出厂日期2007、12出厂编号 I07D144-58变压器铭牌参数型号ZTSGF-950/6.3标准代号GB6450-86JB容量950KVA产品代号DHC-26040.2冷却方式AF绝缘水平H级连接组标号Yd延边yn0相3一次容量955KVA网侧电压 6.3KV一次电流87.5A 二次电流 49.2X18二次容量950KVA二次电压620V三次容量5KVA三次电压/电流380V/7.6A出厂编号07452出厂时间07.10备注:电机铭牌参数型号CEXD3-300额定转速1485r/min额定功率720 KW额定电流82.1

6、A额定电压6KV功率因数额定频率50HZ极对数2轴承温度防护等级接法Y制造厂家TERMOMECCANICA ITALIANA1.2.3 #3炉一次凤机A、B变频器参数变频器铭牌参数输入电压6KV输出电压6KV输入电流192A输出电流0-192A输入频率 50HZ输出频率0-50HZ环境温度-5-40环境湿度90%防护等级IP31使用海拔1000M额定容量2000KVA采用标准GB12668出厂日期2007、10出厂编号 I07D134-53变压器铭牌参数型号ZTSGF-2000/6标准代号GB6450-86JB容量2000KVA产品代号DHC-冷却方式AF绝缘水平H级连接组标号Yd延边yn0相

7、3一次容量2005KVA网侧电压 6KV一次电流1929A 二次电流 104.6X24二次容量2000二次电压460V三次容量5三次电压/电流380V/7.6A出厂编号出厂时间07.10备注:电机铭牌参数型号N3RXC 560K/4G额定转速1490r/min额定功率 1695 KW额定电流198.7A额定电压6KV功率因数089额定频率50HZ极对数 4轴承温度防护等级 IP55接法Y制造厂家ALSAHOM1.2.4 #4炉一次凤机A、B变频器参数变频器铭牌参数输入电压6KV输出电压6KV输入电流192A输出电流0-192A输入频率 50HZ输出频率0-50HZ环境温度-5-40环境湿度90

8、%防护等级IP31使用海拔1000M额定容量2000KVA采用标准GB12668出厂日期2007、10出厂编号 I07D134-53变压器铭牌参数型号ZTSGF-2000/6标准代号GB6450-86JB容量2000KVA产品代号DHC-冷却方式AF绝缘水平H级连接组标号Yd延边yn0相3一次容量2005KVA网侧电压 6KV一次电流1929A 二次电流 104.6X24二次容量2000二次电压460V三次容量5三次电压/电流380V/7.6A出厂编号07491/07497出厂时间07.10备注:电机铭牌参数型号N3RXC 560K/4G额定转速1490r/min额定功率 1695 KW额定电

9、流198.7A额定电压6KV功率因数089额定频率50HZ极对数 4轴承温度防护等级 IP55接法Y制造厂家ALSAHOM二变频系统结构原理及保护控制2.1 变频器结构原理2.1.1 功率单元的串联DHVECTOL-DI 系列变频器是由多个功率单元串联而成，以6kV每相六单元串联为例,电压叠加如图21所示。每相由六个相同的功率单元串联而成，相电压为3464V；每个功率单元输出有效值Ve577V，峰值输出电压Vp= Ve816V。（见示意图2-1）图2-1 6kV变频器电压叠加示意图 图2-1为6kV系统的电压叠加示意图，其电气结构原理示意图如图22所示： 图22 6级6kV变频器电路原理示意图

10、2.1.2 功率单元电气原理功率单元主要由三相桥式整流器、电容器组、IGBT逆变桥构成，同时还包括驱动、保护、监测、通讯等组件的控制电路。通过控制IGBT的工作状态，输出PWM电压波形。如图2-3所示。23变频器功率单元图各功率单元具有完全相同的结构，有互换性。将每相N个功率单元的输出电压叠加，获得多重化的相电压波形，使相电压具有2N+1个电压台阶，如图24所示的N=6，六个功率单元输出的PWM波形及叠加之后的相电压波形图。图24 变频器的单元输出波形及相电压叠加波形2.1.3 移相变压器移相变压器电气原理如图25图所示: 变压器（以6kV变频器输出变压器为例）原边绕组为6kV, 副边共十八个

11、绕组分为三相。每个绕组为延边三角形接法，分别有±5o 、±15o 、±25o 等移相角度，每个绕组接一个功率单元。这种移相接法可以有效地消除35次以下的谐波。因此，采用移相变压器进行隔离降压，保证本变频器系统对于电网的谐波干扰，在国家标准规定的限值以内。 图25 移相变压器电气原理图2.1.4主控系统主控系统包括：主控板及其输入输出接口。主控板以INTEL公司高性能80196KC或80296SA单片机为控制核心，辅以一个EPROM存储器存储主控程序，另外使用一个SRAM存储器存储用户设置的现场运行数据。主控板和光通讯主板之间通过专用电缆进行数据传输。光通讯主板通过

12、光纤和单元之间进行通信，向各功率单元传输PWM信号，并返回各个功率单元状态信息。PLC和触摸屏显示界面之间采用通讯电缆连接。触摸屏及面板键盘实现人机对话功能。显示内容有系统状态，运行状态，功能参数值、故障记录等。通过面板上的功能键盘，可以进行系统运行、停机、复位及功能参数设定和记录查询。主控板的I/O接口用来实现端子控制模式的外部通信。主要功能有，系统端子复位和运行/停止控制、外部模拟方式频率给定、以及系统状态、运行频率输出等。主控板的输入还包括控制电源和运行电流的采样信号（主控系统示意如图26）。主 控 板光纤通信主板液晶显示板PWM控制信号至3×N个功率单元 自3×N个

13、功率单元的返回信号 （3×N根光纤） （3×N根光纤）单元工作状态控制 单元状态返回 （光纤） 电压和电流采样 I/O端子板接口 电源输入图 26 主控系统示意图2.1.5 IGBT驱动原理在本变频器的功率单元中，使用高性能、智能的专用IGBT驱动模块对主控系统输出的PWM控制信号进行隔离、缓冲处理后，使弱电信号（TTL电平）能够驱动高压回路中的IGBT器件，输出运行所要求的SPWM电压。驱动模块辅助功能还包括：对IGBT进行短路、过流、欠压监测和保护。当负载或功率单元一旦出现短路、过流、欠压等方面的故障，驱动模块将故障信号上传到主控系统，后者的微处理器将根据故障类型进行识

14、别处理后，发出命令使驱动模块停止工作，禁止该功率单元的输出。同时主控系统中故障处理逻辑还会根据故障类型进行更进一步的诊断，以决定系统是否确实出现故障，以决定系统将先取报警停机或继续运行，从而保护变频器与配电系统的安全，不至于造成更大的故障、带来更大的经济损失。2.2 电气接线及联锁东方日立DHVECTOL-DI系列变频器电气接线、连锁设置、电气保护以及外设接口都与利德华福变频器相似，具体内容可参考6KV利德华福变频器检修规程，主要有三点不同：1. 东方日立变频器凝泵“一拖二”方式主回路与利德华福类似，但是用两把单刀双掷刀闸取代利德华福变频器回路中QS2和QS3以及QS5和QS6，如图2-7所示

15、。图2-7凝泵变频器主回路（东方日立）2. 利德华福变频器两路控制电源都取自400V马控，而东方日立变频器一路控制电源取自400V马控，另一路由移相变压器400V绕组提供。3由于东方日立变频器功率单元所用熔丝为快速熔断型，若变频器直接上高压充电，较大的充电电流将烧毁熔丝。因此，与利德华福变频器有所不同，东方日立变频器配备了专门的充电回路，充电时投入充电电阻以减小充电电流，充电完成后控制器才发出指令合高压开关。设备绝对不允许未充电直接合高压开关。三检修前准备工作3.1 人员准备6KV东方日立变频器检修需配备23人，指定一名对该系统非常熟悉并具备高级工技能的人员担任工作负责人，其它工作人员也应具备

16、独立工作所需的技术及安全技能。3.2 工具及技术资料1技术资料 东方日立DHVECTOL-DI高压变频器用户手册 东方日立高压变频器检修规程 东方日立高压变频器设备原理图 对应待检修变频器设备的接线图 上次检修交底及试验报告2主要工具工具包、电筒、万用表、示波器、一字螺丝刀、十字螺丝刀、扳手、吸尘器、吹灰器、酒精、杂布等。四设备日常维护及检修4.1 注意事项1在做任何维护和检修工作之前，严格按照操作规程。2确认无发热元件和不带电之前，千万不要触摸柜内任何部位。3在检修时，一定要将高压切断并检查所有单元的红灯指示灯完全熄灭才能更换或测量。4不要使高压电源误接到变频器的输出端，这样会使变频器内部器

17、件发生爆炸。5不要用高压摇表测量变频器的绝缘，这可能会使功率单元中的开关器件受损。6变压器进行耐压试验时，需要将所有功率单元同变频器断开，并且将温控仪同测温探头断开。7夏季环境温度较高时，应加强变频器安装场地的通风，保证变频器良好的通风散热条件。8如果变频器停机后恢复运行，如果环境潮湿，请先打开各控制电源，使变频器通风半小时，以驱除变频器内部潮气，然后再通高压电投入运行。4.2 设备日常检查1设备外观检查：变频器、变压器、风机等是否有过热、变色或有异味。2运行声音: 变频器和变压器、风机是否有异常振动、异常声音。3 变频小室环境温度湿度检查：小室温度一般应保持在2430之间，适度小于90%。4

18、制冷系统检查： 所有散热风机是否正常转动，界面应无报警提示。 变频小室内空调设置和运行是否正常。5变压器温度检查：值班人员或维护人员应定期对变压器进行巡视、检查，记录变压器绕组的温度值，注意对应相同负荷时绕组的温度变化情况以及三相绕组温度是否平衡。报警温度130，跳闸温度140。6工控机各项参数显示是否正常：包括输出频率、输出电流、报警信号以及故障记录等。7滤网的清新更换：半个月左右清理一次柜门防尘滤网的灰尘，保证冷却风路的通畅。如果环境灰尘污染严重，定期清理的时间还应缩短。同时，保持变频小室内地面清洁。4.3 设备定期检修项目1变频器盘柜清扫，包括控制柜、功率柜、变压器柜以及旁路柜清扫。清扫

19、时应用真空吸尘器，但不要在真空吸尘器软管上使用金属管嘴以免造成部件损坏，吸尘器软管达不到处的灰尘，可用压力较低的压缩空气吹扫，然后用真空吸尘器吸尘以便清除之，但不得使用高压空气。2变频器设备一次回路检查：功率柜、变压器柜、旁路柜内一次回路所有电缆及铜牌固定良好，连接件螺丝无松动，连接点无发黑、腐蚀；旁路柜刀闸操作机构完好，操作灵活，刀闸触头完好，刀闸合上时，动、静触头接触紧密。3设备内部一次元件检查：包括变压器、冷却风扇、功率单元、功率单元熔丝、各分压电阻以及霍尔元件检查。4设备内控制电路板及二次回路检查，主要包括： 各板件外观良好；板上电容无鼓出、漏夜；板卡无松动，CPU风扇能灵活转动，所有

20、插头、插件无松动。 控制回路所有端子排接线紧固，连接可靠。 所有功率单元控制光纤完好，光纤插头连接紧密、可靠。 控制柜直流电源元件检查，测量各直流电源的输出电压。电源编号标注输出电压实际输出电压结论PW1PW2PW3PW45控制柜UPS检查： UPS功能试验正常，能实现旁路与逆变器之间、交流供电与蓄电池供电之间的切换，并在切换时保持不间断供电。 UPS输入交流电丢失后，靠自带的蓄电池能维持供电20分钟以上。6交流控制电源切换试验： 变频器有两路控制电源，一路取自马控中心，另一路来自变频器移相变压器的400V绕组。当马控电源丢失时，切换接触器动作，控制电源自动切至移相变压器的400V绕组供。在切

21、换过程中，UPS由蓄电池供电，并保持输出电压不间断，变频器的运行不受干扰。五故障处理5.1 故障分类及诊断变频系统配置了完善的系统故障在线自诊断功能，一定程度上自动识别、判断故障，发出故障报警信号，并选取合适的运行方式，如紧急停机、切高压以及功率电源旁通等，从而保证变频器系统安全、经济地运行。从故障的严重程度来考虑，可分为轻故障和重故障：轻故障，即不影响系统连续运行，只是故障声光报警的故障。变频器轻故障后，变频器提供故障声报警，用户可通过变频器就地触摸屏故障记录查找故障；重故障，就是要影响系统连续运行的故障。变频器重故障后，变频器立即停止输出，同时输出“高压开关紧急分断”信号，跳变频器输入高压

22、开关，变频器故障报警。变频器液晶自动弹出故障记录窗口，用户记录下故障记录后，可根据故障记录查找故障。从故障发生区域来分，变频器系统故障可分为变频器本体故障和外围电气系统故障。变频器本体故障包括：单元故障和系统故障。出现故障时，故障信号上传至主控系统，主控系统的微处理器立即进行识别处理，作判断，并根据判断结果发出相应指令，在液晶面板显示故障类型，功率单元上相应指示灯闪亮指示故障所在单元的位置，在相应功能号中进行故障记录，供运行技术人员查询。1. 功率单元故障功率单元故障时，功率单元上有状态和故障指示灯，检修人员面向功率单元的前面板，则指示灯从上到下依次是：红灯1：故障状态；黄灯1：通信故障；黄灯

23、2：过压状态；黄灯3：驱动故障；黄灯4：过热状态；黄灯5：欠压状态；黄灯6：缺相状态；绿灯1：旁通状态；红灯2：延时状态；红灯3：备用电源；绿灯2：电源指示。2. 电气控制系统故障电气控制系统出现故障后，主控系统立即对其进行诊断，并根据结果发出相关指令。PLC接受此指令发出声光信号报警，并实施相应保护。 变频器重故障以下类型的变频器故障属于重故障：a）各功率驱动单元的通信故障（下行光纤）、单元驱动故障、单元直流母线过压、单元过热；b）各个系统通信故障（上行光纤）、系统过流、系统过载、差动故障。变频器重故障发生后，主控系统迅即进行在线自诊断，并据此发出相关指令，对故障进行记录，由PLC进行声光报

24、警，同时实施相应保护，如跳高压等。另外，变频器设计上具有单元旁路功能,若条件允许，系统能自动切除故障单元，进入旁路运行状态，同时有信号报警，直到用户操作变频器停机。 变频器轻故障以下故障类型属于轻故障：各功率单元的欠压、缺相、旁通运行。为保证设备和人员安全，轻故障应尽快处理，不允许维持时间太长，以免发展成为危害设备的重故障。 变压器过热运行中变压器温升超过温度开关设定限值。冷却风机损坏、环境温度过高，主回路长时间过载都将导致变压器过热。出现此故障后，系统立即实施以下保护动作：130告警；140复位变频器、跳高压。 冷却风机故障运行中冷却风机空气开关跳闸，或人为切断冷却风机电源，造成冷却风机故障

25、。出现此故障后，在线自诊断功能立即动作发出声光警报，若等待5分钟后故障仍未消除，立即停机处理。 外供电源故障外供电源出现缺相或跳闸。出现此故障后，即有声光信号报警；其中若有一路电源正常供电，系统维持正常运行。5.2 常见故障的处理1. 变频器故障后，应尽快判断故障类型，及时处理，避免不必要的停机。2. 变频器故障声音报警后，如果故障消失，变频器将保持故障报警及故障记录，运行人员可在就地触摸屏操作“声报警复位”按钮解除声报警。3. 变频器故障后，运行人员必须立即通知检修人员到就地查看故障记录，变频器轻故障如果不即时处理，将有可能转化为重故障导致系统停机。4. 变频器故障后，可用“声报警复位”按钮

26、消除报警声音。这时如果变频调速系统又有新的故障发生，变频器将重新启动音响报警，用户要想解除报警音响，需再次按下“声报警复位”按钮 5. 变频系统故障报警及处理方法序号故障类型故障原因及表现处理办法及对策1控制电源故障变频器用户提供380VAC电源故障检查空气开关QF1是否异常跳闸和有电。2单元柜风扇故障单元柜风扇电机过载、过流、短路或者机械故障，空气开关QF3自动跳闸，影响系统的功率单元散热。检查空气开关QF3是否跳闸。3变压器柜顶风扇故障变压器柜顶风扇电机过载、过流、短路或者机械故障，FR1、FR2自动跳闸。检查空气开关FR1、FR2是否跳闸。3变压器柜顶风扇故障变压器柜顶风扇电机过载、过流、短路或者机械故障，空气开关FR1、FR2自动跳闸。检查空气开关FR1、FR2是否跳闸。4变压器温度过高变压器温度超过1301、 变频器冷却风扇故障。2、 环境温度过高。5变压器温度超高变压器温度超过140，跳6KV开关，电机停机。1、变压器冷却风扇故障。2、环境温度过高。6门开关故障变频器运行中，柜门打开。检查限位开关是否准确动作。7输出电流过流变频器输出电流持续超过设定电流3秒钟。变频器立即停止输出，电机自由停机，变频器输入6kV高压开关跳闸。1、 电机电气故障2、 电机机械故障3、 风机故障4、 负载异常8输出电流过载变频器输出电流持续超过