变频器控制用直流电源烧毁故障分析
kwoy13757
kwoy13757 Lv.9
2015年07月04日 13:49:00
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一、故障经过 入磨碱液泵因主机检修停车处于热备用状态(主接触器合闸,变频器处于得电状态),检修完毕碱液泵准备投运。投运前按规程要求检测电机绝缘良好(拆除负荷线后),操作工进行盘车及其它检查均正常,就绪后在主控室启动泵却无效。到变频器室检查发现柜内断路器QF2处于分断状态,再查发现直流电源(型号为QUINTYS240AC/24DC/2.5A)的交流220V输入端线路板击穿烧毁(压敏电阻烧黑),而变频器主回路供电正常且无报警信号,其它部分线路也正常。换装一台直流电源,启动后变频器柜内主接触器(220V控制)铁芯发出尖叫声,柜门上指示灯均变得更亮。随着变频器频率上升此现象更为严重,未及停车,直流电源内便“放炮”,变频器随之停止工作。虽然变频器有输出电流,但电机不转,停电检查与先前情况一样。

一、故障经过
入磨碱液泵因主机检修停车处于热备用状态(主接触器合闸,变频器处于得电状态),检修完毕碱液泵准备投运。投运前按规程要求检测电机绝缘良好(拆除负荷线后),操作工进行盘车及其它检查均正常,就绪后在主控室启动泵却无效。到变频器室检查发现柜内断路器QF2处于分断状态,再查发现直流电源(型号为QUINTYS240AC/24DC/2.5A)的交流220V输入端线路板击穿烧毁(压敏电阻烧黑),而变频器主回路供电正常且无报警信号,其它部分线路也正常。换装一台直流电源,启动后变频器柜内主接触器(220V控制)铁芯发出尖叫声,柜门上指示灯均变得更亮。随着变频器频率上升此现象更为严重,未及停车,直流电源内便“放炮”,变频器随之停止工作。虽然变频器有输出电流,但电机不转,停电检查与先前情况一样。
二、原因分析
据上述现象分析,该直流电源烧毁并非其老化所致,而是柜内交流220V电源内存在过高电压造成。先怀疑是变频器故障引起,决定甩开变频器直接工频供电运行。改完启动,发现电机接线盒下方轻微打火,电机不转。停车检查发现FU 1 (GNT型快熔)的B相熔断造成电机缺相。打开电机接线盒发现电机B相负荷线电缆有轻微破损而碰壳接地。原来车间低压配电网采用TNCS系统并在现场重复接地,如图2所示。在使用变频器启动时,由于B相接地,B相电压分别经保护接零线和接地线进入变压器中相线形成单相短路。线路阻值在变频器柜内零线上产生一电压,并随着变频器启动时输出电压的升高而升高。由于其频率和相位基本与B相相同,故在变频器柜内与220V电源所用C相电压存在相位差,使交流220V电源内产生过高电压,且随着变频器输出电压的升高进一步增大。而电机由于缺相无法启动,正好与先前表现的故障现象相吻合。由于变频器启动是从OHz开始,且输出电压较低、故障电流小,故电缆接地处看不到打火现象,其值上升到一定程度时才使直流电源的交流220V输入端线路板击穿烧毁。而用工频供电直接启动电机时,由于电压值为220V所产生的单相短路电流值大,不仅看到打火现象,且促使线路上的短路保护装置迅速动作,即B相熔断器熔断。查到真正原因后,将该接地点处理后完全恢复到变频控制,试车一切正常。


三、措施
1.全面检查电机接线盒内电缆,进一步加强进线口处防护措施。
2.适当扩大电机接线盒进线口,避免电缆在该处受力磨损。
3.电工检测电机绝缘改在变频室内进行(将变频器下负荷线打开)。如此便同时检查了电机和电缆绝缘。
4.熟悉并组合好工程变频器的参数设置,充分了解和发挥变频器的保护特性。
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