利德華福高壓變頻器維修
HARSVERT-A變頻器的常見故障處理
一、故障分類
二、保護定值
三、故障處理步驟
四、常見故障處理
五、更換功率模塊的步驟
六、服務(wù)需求
七、返件要求
八、服務(wù)途徑
(一)輕故障
1、定義:不影響變頻器運行的故障。
2、輕故障出現(xiàn)時變頻器的處理:
(1)輕故障發(fā)生時,變頻器給出間歇的“音響報警”和間斷的“故障指示”。報警狀態(tài)下,如果用戶發(fā)出“報警解除”指令,則系統(tǒng)撤消“音響報警”信號。
(2)對于輕故障的發(fā)生,變頻器不作記憶鎖存處理。故障存在時報警,如果故障自行消失,則報警自動取消。
(3)需要提醒用戶注意的是,雖然輕故障不會立即導(dǎo)致停機,但也應(yīng)及時采取處理措施,以免演變?yōu)橹毓收?。如UPS輸入掉電,必須馬上處理。
3、輕故障匯總
(1)單元旁路(以下情況,功率單元可以旁路運行:功率單元輸入缺相、功率單元過熱、功率單元直流母線欠壓、功率單元驅(qū)動故障、功率單元直流母線過壓。);
(2)UPS掉電;
(3)變壓器輕度過熱130℃;
(4)電機120%過載;
(5)DCS模擬給定掉線;
(6)環(huán)境溫度超過40℃
(7)運行中柜門打開(可設(shè)定為重故障)
(二)重故障
1、定義:出現(xiàn)后變頻器立即停機,并切斷輸入側(cè)高壓斷路器。
2、重故障出現(xiàn)時變頻器的處理:
(1)重故障發(fā)生時,變頻器給出連續(xù)的“音響報警”、“高壓急切”以及“緊急停機”指令。用戶可以用“報警解除”按鈕清除報警的音響信號,但變頻器保持“高壓急切”以及“緊急停機”指令。
(2)重故障發(fā)生后,系統(tǒng)作記憶處理。故障一旦發(fā)生,變頻器報警并自動跳閘停機。如果故障自行消失,“高壓急切”以及“緊急停機”等指令也都一直保持,故障原因被記錄。只有故障徹底排除,并且用“系統(tǒng)復(fù)位”按鈕將系統(tǒng)復(fù)位后才能重新開機。
3、重故障匯總
(1)變壓器嚴(yán)重過熱140℃;
(2)電機150%過流;
(3)系統(tǒng)故障(以下情況,可以引起系統(tǒng)故障:高壓失電、旁路級數(shù)超過設(shè)定值、功率單元光纖故障)。
二、保護定值
1、過載保護:電機額定電流的120%,每十分鐘允許1分鐘,超過則保護停機。
2、過流保護:電機額定電流的150%,允許3秒鐘,超過則立即保護停機。變頻器輸出電流超過電機額定電流的200%,在10微秒內(nèi)保護停機。
3、過壓保護:檢測每個功率模塊的直流母線電壓,如果超過額定電壓的115%,則功率模塊旁路,變頻器報輕故障。
4、欠壓保護:檢測每個功率模塊的直流母線電壓,如果低于設(shè)定的數(shù)值(65%Un15s,完全失電3s),則功率模塊旁路,變頻器報輕故障。
5、變頻器柜體設(shè)置溫度檢測,當(dāng)環(huán)境溫度超過40℃時,發(fā)出報警信號。
6、在功率模塊內(nèi)設(shè)置了溫度檢測,一旦超過設(shè)定跳機溫度85℃,則功率模塊旁路,變頻器報輕故障。
7、對整流變壓器進行溫度保護,130℃時發(fā)出報警信號,變頻器可繼續(xù)運行;140℃時發(fā)出跳閘信號,變頻器停機。
三、故障處理的步驟
第一步:先按報警解除按鈕,將報警聲音關(guān)閉;
第二步:查看界面提示;
第三步:觀察高壓電是否斷開;
第四步:確認(rèn)高壓斷開;
第五步:根據(jù)界面提示,檢查故障點;
第六步:故障處理時,要有條理,在整個信號傳輸、連接鏈條中查找,逐一排除。
四、常見故障的處理
第一類故障:直流母線報過壓
直流母線過壓保護定值:設(shè)置為超過額定電壓的15%。
當(dāng)出現(xiàn)“直流母線報過壓”故障時,應(yīng)進行如下工作:
1、檢查高壓電源正向波動是否超過允許值;
2、如果是減速時過電壓,可適當(dāng)加大變頻器的減速時間設(shè)定值;
3、檢查接線螺栓是否松動、打火;
4、檢查單元控制板是否損壞。
第二類故障:直流母線欠電壓
直流母線欠壓保護定值:設(shè)置為于壓額定電壓的65%。
出現(xiàn)“直流母線欠電壓”故障時,應(yīng)進行如下工作:
1、負(fù)向波動是否低于該允許值;
2、整流變壓器副邊是否短路;
3、接線螺栓是否緊固和斷裂;
4、檢查功率模塊三相進線是否松動;
5、功率模塊三相進線熔斷器是否完好;
6、接線螺栓的松動和打火;
7、單元控制板損壞。
第三類故障:變頻器過流
變頻器過流保護的設(shè)定值為:電機額定電流的120%,每十分鐘允許1分鐘,超過則保護停機;變頻器輸出電流達到電機額定電流的150%,允許3秒鐘,超過則立即保護停機;變頻器輸出電流超過電機額定電流的200%,在10微秒內(nèi)保護停機。
變頻器過流保護的設(shè)定值為:電機額定電流的120%,每十分鐘允許1分鐘,超過則保護停機;變頻器輸出電流達到電機額定電流的150%,允許3秒鐘,超過則立即保護停機;變頻器輸出電流超過電機額定電流的200%,在10微秒內(nèi)保護停機。
變頻器輸出電流霍爾,檢測電流后送入主控箱中的信號調(diào)整板上,轉(zhuǎn)換為0~10V的標(biāo)準(zhǔn)信號,通過硬件比較器和軟件綜合判斷是否過流
出現(xiàn)“變頻器過流”故障時,應(yīng)進行如下工作:
1、檢查功率模塊輸出U、V端子是否短路;
2、檢查電機絕緣是否完好;
3、檢查變頻器是否過載運行;
4、檢查負(fù)載時否存在機械故障;
5、如果是啟動時過電流,可適當(dāng)增大變頻器的加速時間設(shè)定值;
6、對于一些使用滑動軸承的電機,啟動時機械摩擦轉(zhuǎn)矩較大,可適當(dāng)提高變頻器“低頻轉(zhuǎn)矩提升”的設(shè)定值。
7、信號調(diào)整板故障、主控板故障、電流霍爾故障、或配線不當(dāng),也會產(chǎn)生變頻器過流。
第四類故障:單元過熱
保護定值:80±5℃
保護器件:散熱片溫度繼電器
當(dāng)出現(xiàn)“單元過熱”這一故障時,可進行如下工作:
1、請檢查環(huán)境溫度是否超過允許值;
2、單元柜風(fēng)機是否正常工作;
3、進風(fēng)口和出風(fēng)口是否暢通,即濾網(wǎng)是否干凈;
4、裝置是否長時間過載運行;
5、最后檢查功率模塊控制板和溫度繼電器是否正常。
提示:經(jīng)過上述工作之后,還沒有解決這一故障,如果用戶現(xiàn)場當(dāng)時沒有備用模塊,可以將該功率模塊上的溫度繼電器檢測點在單元控制板上短接,使其退出保護,繼續(xù)運行。盡快更換上備用模塊后,可將該故障模塊運回公司后檢修。
第五類故障:單元缺相
“單元缺相”故障的含義是指某一功率模塊的輸入側(cè)缺相
當(dāng)發(fā)生“單元缺相”故障時,應(yīng)進行如下工作:
1、檢查整流變壓器副邊是否短路;
2、檢查接線螺栓是否緊固或斷裂;
3、檢查功率模塊三相進線是否松動;
4、檢查功率模塊三相進線熔斷器是否完好;
5、有時變頻器在斷電時會報出缺相,屬正?,F(xiàn)象,直接復(fù)位即可。
第六類故障:光纖故障
“光纖故障”是指單元控制板與主控板之間的通訊中斷。
使用光纖的注意事項:
1、光連接頭與光纖線連接部分的彎折半徑不要小于30mm,這是所容許的最小彎折半徑。
2、避免對光纖線施加80N(8.2kgf)或更大的拉力。哪怕是瞬間的超出范圍的拉力,都可能對光纖造成永久的損壞。
3、不要扭絞光纖線。
4、在連接光纖線時,注意光連接頭應(yīng)垂直插入光連接插座,不要有傾斜的角度。還有,光連接頭連接好時,藍、灰色部分應(yīng)全部插入光插座內(nèi)。
5、在安裝過程中,應(yīng)避免出現(xiàn)可能的造成光纖線扭絞的情況。
當(dāng)出現(xiàn)“光纖故障”時,應(yīng)進行如下工作:
1、檢查功率模塊電源是否正常(正常時,L1綠色指示燈發(fā)光);
2、檢查功率模塊以及控制器的光纖連接頭是否脫落;
3、光纖是否折斷、漏光;
4、光纖是否被灰塵蒙蔽;
5、功率單元輸入熔斷器熔斷時,或者內(nèi)部小變壓器損壞,都會報光纖故障;
6、有時變頻器在斷電時會報出單元光纖通訊故障,屬正?,F(xiàn)象,直接復(fù)位即可。
第七類故障:驅(qū)動故障
“驅(qū)動故障”的含義是指IGBT在出現(xiàn)故障時,電路上的電流增大(達到6~7倍以上)、引起的管壓降的增加(10~15V),而報出的故障。
當(dāng)出現(xiàn)“驅(qū)動故障”時,應(yīng)進行如下工作:
1、檢查內(nèi)部是否有短路放電痕跡;
2、IGBT是否正常——測量續(xù)流二極管;
3、電機是否有問題;
4、輸出電纜是否有破損;
5、輸出螺栓是否過熱,虛接打火;
6、更換驅(qū)動板、單元控制板;
7、把輸出銅排拆除,用萬用表測量輸出電壓幅值。
第八類故障:控制器不就緒
主控箱中的主控板自檢不能通過時會報“控制器不就緒”故障。
當(dāng)出現(xiàn)“控制器不就緒”的故障時,應(yīng)進行如下工作:
1、主控箱自檢不能通過時報告該故障,可重新設(shè)定變頻器參數(shù),再次復(fù)位系統(tǒng)嘗試;如果仍不能排除,檢查電路板之間的連接是否可靠,主控箱到PLC的配線是否松動,或更換主控板。
2、正常情況下,主控箱中主控板的“RUN”指示燈應(yīng)處于有規(guī)律的閃動狀態(tài),如果常明或常暗,或不規(guī)律閃動,則主控板存在問題。
3、在上高壓電的初始幾秒鐘或斷高壓電后的幾分鐘內(nèi),由于主控箱處于被復(fù)位的狀態(tài),報告“控制器不就緒”為正常現(xiàn)象,過這段時間后應(yīng)可以自行解除。
第九類故障:控制器無響應(yīng)
主控箱故障或者出于被復(fù)位狀態(tài)時,會出現(xiàn)“控制器無響應(yīng)”的故障。
當(dāng)出現(xiàn)“控制器無響應(yīng)”的故障時,應(yīng)進行如下工作:
1、檢查所有控制板是否插裝到位,電源板所有指示燈是否全亮,主控板POWER指示燈是否發(fā)光,RUN指示等是否處于閃爍狀態(tài),連接到主控板的RS485插頭是否松動或脫落;
2、在變頻器上電開始的6秒鐘(該時間可以設(shè)置)之內(nèi),由于屏蔽故障需要,主控箱處于被復(fù)位狀態(tài),顯示“控制器無響應(yīng)”屬于正常現(xiàn)象,但6秒之后,“控制器無響應(yīng)”應(yīng)消失;
3、同樣,變頻器斷電后,由于屏蔽故障需要,在幾分鐘內(nèi),主控箱處于復(fù)位狀態(tài),顯示“控制器無響應(yīng)”屬于正?,F(xiàn)象,但幾分鐘之后,“控制器無響應(yīng)”應(yīng)消失;
4、如果不是上電或斷電的初始時刻,出現(xiàn)主控板RUN指示燈長時間發(fā)光或長時間熄滅,或者不規(guī)律閃爍,則主控板存在問題。
第十類故障:柜門連鎖報警
“柜門連鎖報警”故障是指變壓器柜、功率柜、旁路柜的柜門在變頻器運行時開啟,在主界面上會報“柜門未關(guān)嚴(yán)”輕故障。
當(dāng)出現(xiàn)“柜門連鎖報警”的故障時,應(yīng)進行如下工作:
1、請檢查柜門是否嚴(yán)密關(guān)閉;
2、行程開關(guān)是否完好;
3、配線是否脫落。
第十一類故障:變壓器輕度過熱
當(dāng)移相變壓器的溫度超過其輕度過熱保護值130℃時,在主界面上會報出“變壓器過熱”的輕故障。
當(dāng)出現(xiàn)“變壓器輕度過熱”的故障時,應(yīng)進行如下工作:
1、檢查變壓器副邊接線絕緣是否完好;
2、檢查變壓器副邊接線絕緣是否短路;
3、裝置是否過載運行;
4、環(huán)境溫度是否過高;
5、變壓器的冷卻風(fēng)機是否正常;
6、風(fēng)路是否通暢;
7、溫度控制器功能是否完好;
8、溫度控制器過熱報警參數(shù)是否設(shè)定合理;
9、參數(shù)是否被非法復(fù)位或修改;
10、測溫探頭是否損壞,溫控儀觸點是否失效。
第十二類故障:變壓器重度過熱
當(dāng)移相變壓器的溫度超過其重度過熱保護值140℃時,會報出“變壓器重?zé)帷钡闹毓收稀?/span>
當(dāng)出現(xiàn)“變壓器重度過熱”的故障時,應(yīng)進行如下工作:
1、檢查變壓器副邊接線絕緣是否完好;
2、檢查變壓器副邊接線絕緣是否短路;
3、裝置是否過載運行;
4、環(huán)境溫度是否過高;
5、變壓器的冷卻風(fēng)機是否正常;
6、風(fēng)路是否通暢;
7、溫度控制器功能是否完好;
8、溫度控制器過熱報警參數(shù)是否設(shè)定合理;
9、參數(shù)是否被非法復(fù)位或修改;
10、測溫探頭是否損壞,溫控儀觸點是否失效。
第十三類故障:UPS輸入掉電
當(dāng)用戶提供給變頻器的控制電源出現(xiàn)故障時,系統(tǒng)在UPS的電池供電下繼續(xù)運行,在主界面上會報出“UPS輸入掉電”的輕故障。
當(dāng)出現(xiàn)“UPS輸入掉電”的故障時,應(yīng)進行如下工作:
盡快查明控制電源掉電原因,恢復(fù)供電。
第十四類故障:有故障顯示無報警
嵌入式工控機的人機界面上顯示出了“輕故障”或“重故障”的信息,而沒有相應(yīng)的故障報警信號,被稱為“有故障顯示無報警”的故障。
當(dāng)出現(xiàn)“有故障顯示無報警”的故障時,應(yīng)進行如下工作:
1、檢查“聲光報警器”是否損壞;
2、檢查繼電器K6是否損壞;
3、檢查電源或?qū)Ь€是否損壞;
4、停機情況下,用戶可以用“系統(tǒng)復(fù)位”命令將系統(tǒng)整體復(fù)位,恢復(fù)系統(tǒng)的音響報警功能。
第十五類故障:報警但界面沒有指示
“聲光報警器”發(fā)出了“輕故障”或“重故障”的報警信號,而在嵌入式工控機的人機界面上并沒有顯示出“輕故障”或“重故障”的相應(yīng)信息。
當(dāng)出現(xiàn)“報警但界面沒有指示”的故障時,應(yīng)進行如下工作:
1、檢查PLC和人機界面的版本是否匹配;
2、檢查人機界面的電源線是否正常;
3、檢查人機界面是否死機;
4、瞬間通訊故障。
第十六類故障:PLC無響應(yīng)
“PLC無響應(yīng)”故障的含義是指PLC和嵌入式人機界面之間的通訊中斷。
第十七故障:變頻器無法啟動
“變頻器無法啟動”故障是指變頻器開機后,不能得到“系統(tǒng)待機”的指令,并且“啟動”按鈕處于“灰色”狀態(tài),沒有被激活。
變頻器“啟動”的過程是這樣的:
第一步:操作人員合220VAC控制電源開關(guān),變頻器控制系統(tǒng)上電后自動開始檢測。如自檢沒有發(fā)現(xiàn)故障,向主控發(fā)出“控制器就緒”信號,同時變頻器自動發(fā)出“高壓合閘允許”信號。
第二步:接收到變頻器的“高壓合閘允許”信號后,操作人員作出判斷。如果具備上高壓電的條件,手動或通過各種控制系統(tǒng)合高壓開關(guān)。變頻器整流逆變部分帶高壓電,冷卻風(fēng)機開始運行。變頻器檢測到整流逆變部分帶高壓電后,延時6秒(時間可設(shè)定)自動發(fā)出一個“系統(tǒng)待機”命令。
第三步:人機界面上出現(xiàn)“系統(tǒng)待機”的信號,并且“啟動”按鈕由“灰色”狀態(tài)變?yōu)椤鞍咨睜顟B(tài),操作人員根據(jù)整套系統(tǒng)設(shè)備的狀態(tài)作出判斷。如果具備運行的條件,通過變頻器控制面板或各種控制系統(tǒng)向變頻器發(fā)出“啟動”命令。變頻器啟動運行。
當(dāng)出現(xiàn)“變頻器無法啟動”的故障時,應(yīng)進行如下工作:
1、檢查控制電源上電是否正常;
2、檢查控制系統(tǒng)(主控箱、PLC、嵌入式人機界面)的設(shè)備是否正常;
3、檢查控制系統(tǒng)自檢軟件是否正常;
4、檢查遠程現(xiàn)場的“緊急停機”按鈕和控制柜門上的“緊急停機”按鈕是否都處于釋放(在彈出狀態(tài));
5、檢查變頻器上是否存在未解決的故障;
6、功能狀態(tài)是否正常;
7、高壓送電是否正常。
第十八類故障:不能調(diào)整運行頻率
無論采用閉環(huán)控制或開環(huán)控制,都不能達到改變運行頻率的目的。這種故障現(xiàn)象被稱為“不能調(diào)整運行頻率”的故障。
運行頻率的調(diào)整方式有以下幾種:
第一種:本機給定、開環(huán)運行
第二種:本機給定、閉環(huán)運行
第三種:模擬給定、開環(huán)運行
第四種:模擬給定、閉環(huán)運行
當(dāng)出現(xiàn)“不能調(diào)整運行頻率”的故障時,應(yīng)進行如下工作:
1、變頻器運行頻率給定方式由人機界面設(shè)定。如果外部的模擬電位器無法改變變頻器運行頻率,很可能是人機界面中將頻率給定設(shè)定為計算機給定方式;如果用人機界面無法給定變頻器的運行頻率,則是因為人機界面的功能設(shè)定中將頻率給定設(shè)為模擬給定方式。
2、如果人機界面的功能設(shè)定中將變頻器設(shè)定為閉環(huán)運行模式,則變頻器運行頻率由PID調(diào)節(jié)器輸出,不由用戶直接給定,用戶通過外部的模擬電位器或人機界面設(shè)定的只是被控工業(yè)變量的期望值。
3、如果變頻器無法達到設(shè)定的頻率值,可能是用戶的設(shè)定頻率超出了最高和最低頻率限制值,或者設(shè)定頻率落入跳轉(zhuǎn)頻率范圍。如果每次都是自動升到很高的頻率后自動停機,則是因為用戶在人機界面中將運行方式設(shè)定為軟啟動方式。
4、有些情況下,頻率給定方式和“本控/遠控”狀態(tài)進行了連鎖,遠控時只認(rèn)模擬給定。有時遠控情況下可能也有幾種給定方式,比如DCS給定或操作臺給定,需要進行選擇。
5、模擬給定信號正負(fù)極性接反;
6、對電流源給定未接取樣電阻短接線;
7、EM235損壞;
8、EM235到信號調(diào)整板的配線有問題;
9、信號調(diào)整板損壞或松動;
10、信號調(diào)整板跳線錯誤;
11、對模擬給定通道的參數(shù)設(shè)定有誤;
12、主控板松動或A/D采樣口損壞;
13、PLC軟件程序不支持模擬給定;
14、模擬給定與某種設(shè)置所綁定;
15、模擬給定有時采用加減速按鈕,而不是4-20mA。
五、故障功率單元的更換
所有功率單元模塊是完全一致的,如果某一單元由于故障而不能正常工作,可以在允許設(shè)備退出的時間用備用單元將其替換。更換功率單元模塊可遵照以下步驟進行:
第一步使用停機或急停按鈕使變頻器退出運行狀態(tài);
第二步切斷輸入高壓電;
第三步打開單元柜門,等所有單元的L1、L2指示燈熄滅;
第四步拔掉故障單元的J1、J2兩根光纖頭;
第五步用扳手卸下故障單元的R、S、T、U、V五根連線;
第六步拆下故障單元與軌道的固定螺絲;
第七步將故障單元沿軌道拔出,注意輕拿輕放;
第八步按與上述拆卸相反的順序?qū)溆脝卧b上并接線;
第九步系統(tǒng)重新上電投入運行;
第十步與廠家聯(lián)系維修故障單元。