ABB變頻器故障現象與對策處理

孫威 張暢

【摘要】：電力行業中變頻器的使用頻率非常高，隨著使用的時間推移，變頻器故障發生率也越來越多，變頻器周圍的環境也會影響變頻器的穩定運行，為了更好的對變頻器的典型故障處理，現在對變頻器的一些典型故障處理作一些簡要的介紹，以提高變頻器故障處理速度。

【關鍵詞】： 變頻器; 環境;故障現象;故障原因;對策

【中圖分類號】TM52【文獻標識碼】E

1.變頻器介紹：

變頻器主要由濾波器模塊，整流器模塊（交流到直流），逆變器模塊（直流到交流），微處理器模塊單元，驅動模塊單元，檢測模塊單元，制動模塊單元等組成。變頻器的調節方式是控制設備的輸出功率、電壓和頻率，提供電源的方式則是通過IGBT的通斷來實現，通過實際需求來調節電動機的電源與電壓數據，并達到節能和調速的目的。 此外，逆變器還擁有不同種類的保護功能：過電壓，過電流，熱過載保護等。

2.變頻器故障描述及分析：

2.1.1工作環境引發的故障分析

天津華電福源熱電化學水處理脫泥間小室安裝兩套ABB ACS510與ACS800變頻器， 脫泥機有兩套電機驅動，對全廠開式循環水系統進行脫泥處理。脫泥間小室的環境無窗，在夏天等高溫環境中，空氣中細膩的灰塵顆粒伴隨著蒸發的帶腐蝕性的水汽凝結在變頻器電路板上，變頻器長時間運行便會造成變頻器過熱報錯、原件損壞、絕緣大幅降低。變頻器正常運行溫度為-10°C～+40°C，環境室溫的升高，SPWN大規模集成的穩定性發生變化，電路板的內部數據發生變化，影響數據的交互與運算。環境室溫的升高，逆變管的通斷和運算與判別速度會得到影響，電流的大小也影響著逆變管的開與關的速度，在這種情況下，變頻器的最大輸出電流數值發生明顯降低。

2.1.2工作環境引發的故障解決對策

使變頻器板卡等電路設施避免受到太陽直射，同時進行過濾網定期更換，通過對變頻器的主體設備實行定期的吸塵清掃處理，以便可以使得變頻器內部環境保持干燥、低溫的運行環境;定期檢查變頻器啟動交流接觸器LC1-E25，清掃交流接觸器的線圈部分，細膩的灰塵顆粒會附著在交流接觸器的線圈部位，在變頻啟動的過程中不能夠使線圈完全吸合，導致電機啟動失敗。

2.2.1變頻器內裝置風機停車引發的故障分析

變頻器內部內置冷卻風扇，它的平均使用壽命為20000h到35000h，冷卻風扇的使用期限常常還與逆變器的利用效率和是否存在風道通暢有關。內裝冷卻風扇主要包括散熱片和、散熱片、風機的出風口、電路板及其他部位。顆粒狀泥土會堵塞排風管道，出風量急劇降低，降低排風效率，最終導致變頻器跳閘，變頻器IGBT溫度過高，故障代碼為“0003”。

2.2.2變頻器內裝置風機停車引發的故障對策

定期檢查風扇的控制部分的電壓，并正確運用萬用表等測量儀器對變頻器控制電路的電路板各部分的控制電壓測試，并檢測其電壓是否正常，組件是否正常，電解電容器是否存在變色現象或者漏液現象，電阻器是否發生變色等;變頻器IGBT跳閘閾值是135°C，及時清理風機排風風道，保持最大通風量，查看電機變頻器功率和功率是否和正常工況一樣，保持風機正常運行。

2.3.1電機過負載引發的故障分析

兩臺化學水處理離心機通過皮帶相連接，根據變頻器輸入不同的變頻信號，差速實現污水與泥的分離工作，分離的泥通過管道輸送近脫泥機儲存室。由于脫泥工作并不是一次性、持續性的工作，在一定時間段內會間歇性啟動、停止，就造成了脫泥管道內壁凝固堵塞，突變性質的電流峰值超過了變頻器的容許值（約額定電流的180%-200%），導致脫泥機變頻器停止工作，顯示報錯編碼“0001”過流故障。

2.3.2電機過負載引發的故障分析

當變頻器發生“0001”過流故障，首先檢查工作器械是否存在卡瑟現象，這也是ABB ACS510與ACS800變頻器常見事故類型，脫泥機由于轉動機構的卡瑟，拖動系統不能有效的運起來，要及時清理轉動部位的凝固泥土，疏通管道;其次，檢查逆變器電源模塊是否存在損壞，用萬用表等設備測量逆變器電路和整流電路，并檢查三相電路的電阻是否平衡;之后檢查負載側是否短路，以避免電機與電機電纜之間的絕緣或接地的每一相絕緣損壞，造成匝間短路或者相間短路，應使用兆歐表將負載側對地測試，查看是否回路產生短路。

3.變頻器日常維護

3.1在規定的周期內對變頻器內部進行清掃除塵，清掃的重點是控制柜、逆變柜、整流柜

3.2檢査變頻器內部有無老化、脫落的地方，是否存在知路性質的隱性故障。每一個接點與接點之間的連接線是否牢靠，回路電線無破損，設備上的電路板的插接部位的插頭是否穩固。

3.3定期查看冷卻散熱風機運行工況，定期進行防塵濾網灰塵的清理工作，保持冷卻風扇風路暢通。

3.4檢查運行中ABB變頻器輸入/輸出電流、電壓是否偏離正常范圍。

4.結論

現在的變頻器可靠性水平非常高，也會出現偶發和不當使用的情況引發的故障，以上的故障現象是在平時的日常工作中頻繁出現，掌握以上常見的故障現象，有助于班組成員快速到達現場進行解決故障。

參考文獻

[1]曹龍 ABB變頻器ACS800系列常見故障與維護[J] 機電工程技術2019（01）

[2]李治和 變頻器的工作原理和控制方式[J] 煤炭技術2009（08）

作者簡介：

孫威，男，漢，天津市武清區，大學本科，助理工程師，電氣工程及其自動化，高壓與低壓設備。