高压大功率变频器常见故障处理

1、高压大功率变频器的常见故障处理高压大功率变频器的常见故障处理轻故障与重故障轻故障与重故障变频器的报警汇总变频器的报警汇总变频器保护定值变频器保护定值轻故障出现时变频器的处理轻故障出现时变频器的处理重故障出现时变频器的处理重故障出现时变频器的处理故障排除的思路故障排除的思路典型故障分析及案例典型故障分析及案例总结总结轻故障与重故障轻故障与重故障轻故障：不影响变频器运行的故障单元旁路、变压器轻度过热、柜门连锁故障、单元柜风机故障、环境温度过热、电机轻度过载、UPS输入掉电、工控机故障等问题 重故障：出现后变频器立即停机并切断输入侧高压的故障旁路单元数目超过设定值、变压器严重过热、控制器不就绪、设定

2、禁止开门而柜门开启、闭环运行时给定和反馈掉线 、变频器过流等问题轻故障汇总单元旁路（以下情况，功率单元可以旁路运行：功率单元输入缺相、功率单元过热、功率单元直流母线欠压、功率单元驱动故障、功率单元电源故障；）；控制电源掉电；变压器轻度过热130；在高压就绪的情况下，风机故障；电机120过载；DCS模拟给定掉线；环境温度过于40运行中柜门打开（可设定为重故障）重故障汇总变压器严重过热140；电机150过流；系统故障（以下情况，可以引起系统故障：高压失电、旁路级数超过设定值、功率单元直流母线过压、功率单元光纤故障）； 保护定值保护定值 过载保护：电机额定电流的120，每十分钟允许1分钟（反时限特性

3、），超过则保护停机。过流保护：电机额定电流的150，允许3秒钟，超过则立即保护停机。变频器输出电流超过电机额定电流的200，在10微秒内保护停机。过压保护：检测每个功率模块的直流母线电压，如果超过额定电压的115，则变频器停机。欠压保护：检测每个功率模块的直流母线电压，如果低于设定的数值（65Un 15s，完全失电3s），则变频器停机。 变压器部分变压器部分过热保护定值过热保护定值 a、变频器柜体设置温度检测，当环境温度超过40时，发出报警信号。b、在主要发热元件上设置温度检测，一旦超过设定跳机温度805 ，则保护停机。c、对整流变压器进行温度保护，130时发出报警信号，变频器可继续运行；14

4、0时发出跳闸信号，变频器停机。d、整流变压器温控仪可以控制变压器散热风机启停，80时启动风机，75时停止风机。 轻故障出现时变频器的处理轻故障出现时变频器的处理轻故障发生时，变频器给出间歇的间歇的“音响音响报警报警”和间断的和间断的“故障指示故障指示”。报警状态下，如果用户发出“报警解除”指令，则系统撤消“音响报警”信号。对于轻故障的发生，变频器不作记忆锁存处理。故障存在时报警，如果故障自行消失，则报警自动取消。需要提醒用户注意的是，虽然轻故障不会立即导致停机，但也应及时采取处理措施，以免演变为重故障演变为重故障。如UPS输入掉电 重故障出现时变频器的处理重故障出现时变频器的处理重故障发生时，

5、变频器给出连续的连续的“音响报警音响报警”、“高压急切高压急切”以及以及“紧急停机紧急停机”指令指令。用户可以用“报警解除”按钮清除报警的音响信号，但变频器保保持持“高压急切”以及“紧急停机”指令。 重故障发生后，系统作记忆处理。故障一旦发生，变频器报警并自动跳闸停机。如果故障自行消失，“高压急切”以及“紧急停机”等指令也都一直保持，故障原因被记录。只有故障彻底排除，并且用“系统系统复位复位”按钮将系统复位后才能重新开机。 功率模块的保护过压欠压缺相过热光纤驱动变频器功率模块与主控系统的通讯电源由单元本身的直流母线提供功率模块内部控制电源的提供460V模块，直流母线电压约为700V高压DC-D

6、C，转换为15V电源700V模块，直流母线电压约为1000V高压DC-DC技术难度较大解决方案：保护定值：超过额定电压的115直流母线过电压直流母线过电压 检测元件：单元控制板原因：高压电源正向波动是否超过允许值；如果是减速时过电压，请适当加大变频器的减速时间设定值。接线螺栓的松动和打火、单元控制板损坏 过电压案例 某钢铁公司有我公司一台6kV800kW变频器，定货时要求变频器输入电压为6kV.设备交付用户使用后，在白天运行正常，在夜间容易出现高电压保护跳机。进入夏季后又恢复正常。直流母线欠电压检测元件：单元控制板动作时间：延时20s故障原因： 负向波动是否超过该允许值高压开关是否掉闸整流变压

7、器副边是否短路接线螺栓是否紧固和断裂检查功率单元三相进线是否松动功率单元三相进线熔断器是否完好。接线螺栓的松动和打火单元控制板损坏也可能引起单元直流母线欠电压。模块欠压处理案例广东某电厂启动给水泵时导致6kV电网电压跌落，变频器报模块欠压旁路单元过热 保护定值：805保护器件：散热片温度继电器单元过热的分析请检查环境温度是否超过允许值单元柜风机是否正常工作进风口和出风口是否畅通滤网装置是否长时间过载运行最后检查功率单元控制板和温度继电器是否正常现场处理：可将温度继电器检测点在单元控制板短接，退出保护单元缺相 检测元件：功率单元控制板动作时间：延时3s缺相高压进线变压器二次功率模块光纤板主控板界

8、面缺相保护的处理请检查输入的高压开关是否掉闸整流变压器副边是否短路接线螺栓是否紧固或断裂检查功率单元三相进线是否松动功率单元三相进线熔断器是否完好有时变频器在断电时会报出缺相，属正常现象，直接复位即可。 缺相故障案例设备运行中，突然停机，就地检查发现界面显示A5缺相，用户高压开关内有2相保险损坏。光纤故障 单元控制板控制器光纤板主控板光纤对调使用光纤的注意事项光连接头与光纤线连接部分的弯折半径不要小于30 mm，这是所容许的最小弯折半径。 避免对光纤线施加80N (8.2kgf)或更大的拉力。哪怕是瞬间的超出范围的拉力，都可能对光纤造成永久的损坏 不要扭绞光纤线 在连接光纤线时，注意光连接头应

9、垂直插入光连接插座，不要有倾斜的角度。还有，光连接头连接好时，蓝、灰色部分应全部插入光插座内。 装过程中，应避免出现可能的造成光纤线扭绞的情况 光纤故障的处理请检查功率单元控制电源是否正常（正常时，L1绿色指示灯发光）功率单元以及控制器的光纤连接头是否脱落光纤是否折断、漏光光纤是否被灰尘蒙蔽有时变频器在断电时会报出单元元光纤通讯故障，属正常现象，直接复位即可。驱动故障驱动板、单元控制板电流过大IGBT的损坏电解电容及IGBT的损坏主要是由于不均压造成的，这包括动态均压及静态均压。在使用日久的变频器中，由于某些电容的容量减少而导致整个电容组的不均压，分担电压高的电容肯定要炸裂。IGBT的损坏主要

10、是由于母线尖蜂电压过高而缓冲电路吸收不力造成的。在IGBT导通与关断过程中，存在着极高的电流变化率，即 di/dt，而加在IGBT上的电压即为U=L* di/dt其中L即为母线电感，当母线设计不合理，造成母线电感过高时，即会使模块承担的电压过高而击穿，击穿的瞬间大电流造成模块炸裂，所以减小母线电感是作好变频器的关键。我们改进电路采用的宽铜排结构效果较好。国外采用的多层母线结构值得借鉴。驱动电机功率模块光纤板主控板界面处理检查内部是否有短路放电痕迹IGBT是否正常测量续流二极管电机是否有问题输出电缆是否有破损输出螺栓是否过热，虚接打火更换驱动板、单元控制板把输出铜排拆除，用万用表测量输出电压幅值

11、旁路运行报警 欠压、缺相、驱动、过热个别功率单元出现故障时，变频器可以将其用旁路电路短路，在不停机情况下使变频器降额运行，这种情况下系统提供旁路运行报警。系统旁路运行后，用户不能使用变频器长期满额运行为防止由于输出电压下降而造成的过流，变频器具有限频功能。 变频器过流变频器过流 变频器输出电流霍尔检测电流后送入控制器信号调整板转换为010V的标准信号，通过硬件比较器和软件综合判断是否过流。电流霍尔采样信号调整板CPU板硬件比较器CPU采样判断基准源过流系数是否过流保护定值：电机额定电流的150控制器不就绪控制器不就绪主控板自检信号调整板PLC界面显示开关量继电器处理处理控制器自检不能通过时报告

12、该故障，可重新设定变频器参数，再次复位系统尝试；如果仍不能排除，检查电路板之间的连接是否可靠，控制器到PLC的配线是否松动，或更换单片机控制板。正常情况下，控制器主控板的“RUN”指示等应处于有规律的闪动状态，如果常明或常暗，或不规律闪动，则主控制板存在问题。在上高压电的初始几秒钟或断高压电后的几分钟内，由于控制器处于被复位的状态，报告“控制器不就绪”为正常现象，过这段时间后应可以自行解除。 变频器控制系统内部连接关系主控箱（核心部分）控制面板S7-200PLC双向数据通讯数据交换硬连接通讯Modbus协议控制器无响应主控板人机界面通讯分析控制器故障或者处于被复位状态时，会出现控制器无响应。请

13、检查所有控制板是否插装到位，电源板所有指示灯是否全亮，主控板POWER指示灯是否发光，RUN指示等是否处于闪烁状态，连接到主控板的RS485插头是否松动或脱落。在变频器上电开始的6秒钟之内，由于屏蔽故障需要，控制器处于被复位状态，显示“控制器无响应”属于正常现象，但6秒之后，“控制器无响应”应消失。同样，变频器断电后，由于屏蔽故障需要，在几分钟内，控制器处于复位状态，显示“控制器无响应”属于正常现象，但几分钟之后，“控制器无响应”应消失。如果不是上电或断电的初始时刻，出现主控板RUN指示灯长时间发光或长时间熄灭，或者不规律闪烁，则主控板存在问题。 PLC无响应工控机试图和PLC建立通讯没有成功

14、，请检查工控机和PLC的通讯电缆和接头，确认PLC是否处于RUN位置，检查PLC是否完好，检查工控机485卡是否损坏。另外，为PLC供电的DC24V电源如果出现问题，也可以引起PLC无响应。 PLC人机界面通讯柜门连锁报警 变压器柜、单元柜或者控制柜的柜门开启时变压器柜、单元柜或者控制柜的柜门开启时报告该故障。请检查柜门是否严密关闭，行报告该故障。请检查柜门是否严密关闭，行程开关是否完好，配线是否脱落。程开关是否完好，配线是否脱落。 单元柜风机故障 表示单元柜的冷却风机有故障，请检查风机的电源及开关、启动电容、风量继电器及风管等附件。 注意三相风机存在反转问题变压器轻度过热 变压器温控仪轻度过

15、热节点闭合。变压器严重过热温控仪严重过热节点闭合。处理请检查变压器副边接线绝缘是否完好是否短路装置是否过载运行环境温度是否过高变压器的冷却风机是否正常风路是否通畅温度控制器功能是否完好温度控制器过热报警参数是否设定合理参数是否被非法复位或修改测温探头是否损坏，温控仪触点是否失效 变频器控制系统电源MUPS旁路柜电磁锁旁路柜照明旁路柜指示灯主控箱工作电源PLC工作电源控制面板电源控制系统辅助回路QF41220VAC电源控制柜顶风扇UPS输入掉电UPS输入掉电，一般情况下意味着给系统提供的控制电源发生故障，系统在UPS的电池供电下继续运行。用户必须尽快查明控制电源掉电原因，恢复供电。 AC220V

16、 PLCk有故障显示无报警 用户按了“报警解除”按钮后，系统在原有故障下继续运行时，将只有故障指示，而没有音响报警。停机情况下，用户可以用“系统复位”命令将系统整体复位，恢复系统的音响报警功能。声光报警器损坏或为其供电的电源有问题，也会出现有故障无报警的现象。 报警但界面没有指示 控制系统上电后，PLC已正常工作，这时如果工控机没有及时进入工作状态，变频器也将提供报警。请用户检查工控机电源线是否正常、工控机机箱电源开关是否合上、是否已经正常进入控制界面、工控机是否死机。 工控机死机 工控机死机后，控制系统自动对其复位，并且同时提供报警。如果工控机复位后正常恢复其监控功能，报警也同时取消。 变频

17、器运行时如果工控机死机，不影响变频器在原状态下的继续运行，但工控机失去监控功能。在本机控制模式下，启动、停机、频率给定等功能失效。工控机死机不能恢复时，可以将变频器切换成远程控制模式，然后用户可以改用远程操作命令控制变频器运行。 变频器无法启动 变频器的开机必须在得到系统待机指示后才能进行。在控制器就绪、开机允许、远程和柜门急停按钮释放，同时还必须没有任何重故障等条件都得到满足的情况下，系统给出 “高压合闸允许”。当系统收到“高压就绪”信号后，进入待机状态。如果系统在不报任何故障的情况下不能开机,请检查以上条件是否全部具备。在变频器上电开始的6秒钟之内，由于屏蔽故障需要，控制器不接收启动命令。

18、变频器上电6秒之后，才能启动运行。同样，变频器断电后，由于屏蔽故障需要，在几分钟内，控制器处于复位状态，也不能立即开机，等复位结束后，方可重新开机。另外，如果是远控不能开机，请检查“远控/本控”选择开关是否处于远控位置。如果是工控机界面不能开机，请检查“远控/本控”选择开关是否处于本控位置。不能调整运行频率变频器运行频率给定方式由工控机界面设定。如果外部的模拟电位器无法改变变频器运行频率，很可能是工控机界面中将频率给定设定为计算机给定方式；如果用工控机界面无法给定变频器的运行频率，则是因为工控机界面的功能设定中将频率给定设为模拟给定方式。另外，如果工控机界面的功能设定中将变频器设定为闭环运行模

19、式，则变频器运行频率由PID调节器输出，不由用户直接给定，用户通过外部的模拟电位器或工控机界面设定的只是被控工业变量的期望值。另外，如果变频器无法达到设定的频率值，可能是用户的设定频率超出了最高和最低频率限制值，或者设定频率落入跳转频率范围。如果每次都是自动升到很高的频率后自动停机，则是因为用户在工控机界面中将运行方式设定为软启动方式。有些情况下，频率给定方式和“本控/远控”状态进行了连锁，远控时只认模拟给定。有时远控情况下可能也有几种给定方式，比如DCS给定或操作台给定，需要进行选择。 故障处理的步骤先按报警解除按钮，将报警声音关闭查看界面提示观察高压电是否断开确认高压断开根据界面提示，检查故障点故障处理时，要有条理，在整个信号传输、连接链条中查找，逐一排除模拟运行在参数菜单中将不带“高压调试“选中将高压就绪接点短接案例分析变频器高压送电后，点击启动按钮，无输出电压，电机不转，但是变频器界面显示变频器正在运行巡检故障一级功率模块中有一个功率模块报