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[摘要] 分析4起变频器过流跳闸故障原因，并对不同过流情况提出改进措施。 关键词 变频器 过流 跳闸 0 引言 变频器因具有调速方便、保护功能齐全、可网络化集中远程控制等优点而在工厂企业中得到广泛应用，相应地，做好变频器的维修维护就显得非常重要。过流故障是指负荷电流峰值超过变频器容许值而引起变频器跳闸的故障，它是导致变频器故障跳闸的主要现象之一，下面针对4种变频器过流故障进行分析。 1 变频器输出侧电缆与接线端子虚接引起故障 1.1 故障现象 某公司锅炉房引风机所用变频器型号为普传2K055F3，功率为55kW，输出电流为110A；引风机电机型号为Y225M-4，功率为45kW，电流为84A。某日，启动引风机，频率在15Hz以下时，变频器和引风机电机均运行正常，三相输出电流平衡；当频率超过15Hz时，电流由30A瞬间升至100A以上，变频器跳闸，报过流故障。检查变频器硬件及其参数均未发现问题。在排除变频器故障因素后更换引风机电机再次试车，故障依旧。在排除引风机电机故障因素后，将故障点确定在了变频器与引风机电机间的线路上，摇测电缆绝缘，结果正常，但摇测时发现变频器输出侧一相电缆与接线端子连接不可靠。 1.2 原因分析及处理 引风机电缆于1992年铺设，为铝芯电缆，接线端子亦为铝制，接线端子与电缆连接采用压坑式，未采用压线钳压接方式，因此不合理压接方式和长时间运行振动造成电缆连接不可靠。当电机电缆某相虚接或缺相时，另两相电流会剧增1～2倍，然而，若变频器承载电流超过额度电流1倍1s，变频器则会立即跳闸，报过流故障。针对故障原因，重新压接连接变频器与电机的电缆接线端子，考虑到变频器出线及电机端子为铜材质，将电缆铝接线端子更换为铜铝过渡接线端子。 2 电机轴承损坏引起故障 2.1 故障现象 某公司轧机输出辊道所用变频器型号为西门子6SE7031-2EF60，输出电流为124A；辊道电机型号为YPG280M-8，功率为45kW，额定电流为90A。某日，变频器频率在10Hz左右，电流显示值为120A时，输出辊道电机并未运转，该情形大约持续6s后，变频器跳闸，报F015堵转故障。检测电机、电缆绝缘正常；对电机和辊道盘车，运转正常，未发现传动机构“卡住”现象；试车，电机运转正常，变频器输出电流为40A，但不久后再次发生相同故障。再次检查电机及传动机构，仍未发现问题。拆开变频器输出端接线试车，频率上升正常，排除变频器故障因素。修改变频器参数，增大输出电流，电机大约正常运行5h后，变频器报F011过流故障。检测发现电机绝缘损坏、定子绕组对地。更换电机，并将变频器参数恢复后试车，电机运行正常。 2.2 原因分析及处理 解体电机，发现驱动端轴承保持架已严重损坏，滚珠已脱落，电机内部有明显扫堂痕迹。分析认为变频器报F015堵转故障时，电机轴承已损坏，电机已出现偏心，轴承损坏侧呈现定转子扫堂现象，在电机启动时偶尔造成转子轴被“卡住” 。电机起动电流超过设定最大值时，虽然变频器跳闸，但是电机轴承滚珠并未将电机转子轴完全“卡住”，电机定转子间仍有间隙，在对电机盘车时，电机仍能正常运转。在人为增大变频器输出电流后，变频器输出转矩相应增加，电机起动、运行电流也相应增加，在一定程度上消除了因轴承损坏而造成的定转子扫堂现象，但是变频器也失去了对电机过载运行的保护作用，这导致电机在过载状态下运行5h后，在电机定转子扫堂引起的定子局部发热状况下，最终该位置绕组绝缘损坏、电机定子对地。 由于轧机输出辊道电机所带负荷为冲击性负荷，因此将电机驱动端滚珠轴承更换为滚柱轴承；同时考虑到电机安装位置不利于日常巡检维护，在电机驱动端轴承安装温度检测装置，当轴承温度超过正常值时报警。 3 电机修理后引起故障 3.1 故障现象 某公司提升泵站变频器型号为西门子6SE6430-2UD41-6GA0，输出电流为302A；提升泵电机型号为JSL115-4，功率为135kW，额定电流为244A。某日，用新修复电机更换#2提升泵电机后试车发现，变频器频率升至6Hz左右后不再上升，电流为250A左右，电机未运转，随即变频器过流跳闸。检测电机、电缆绝缘正常，再次试车，故障依旧。拆开变频器输出端接线试车，频率上升正常，排除变频器故障因素。由于为新修复电机，因此怀疑电机定子绕组封接错误。解体电机，检查定子发现有一相绕组头尾封接错误，作相应调整后重新连接，试车运转正常。 3.2 原因分析及处理 提升泵站电机定子绕组头尾封接错误时，在空间上无法形成旋转磁场，而且还会产生与理论旋转方向相反的磁动势，阻碍电机转动，最终导致变频器过流跳闸。新修复电机易出现此类故障，只要找到绕组头尾错误接点并进行改接便能解决问题。 4 外部电网波动引起假过流故障 4.1 故障现象 某公司轧机前后工作辊道变频器型号为施耐德ATV68C19N4，功率为132kW，输出电流为250A；工作辊道电机型号为YGP400L2-10，功率为90kW，额定电流为185A；变频器进线电源空开型号为施耐德NS400H 160/320A，电子脱扣器型号为STR43 ME。工作辊道电机瞬间起动电流约为300A；正常运行频率为17Hz，电流约为100A。某日，工作辊道变频器进线电源空开频繁跳闸，并伴有电子脱扣器单相电流不平衡指示灯亮。变频器运行时，电源进线和变频器输入、输出侧并未发现过电流情况。该故障在每天下午4点左右出现，持续时间约为15min，连续出现2天后消失，1个月后再次出现，持续时间超过1h，严重影响生产。综合分析，初步判断故障由外部电网不稳引起。从电业局人员处获悉，在该供电线路上，铁路部门正在进行电气化铁路试运行。 4.2 原因分析及处理 我国电气化铁路采用单相工频交流25kV牵引供电制式，电气化铁路投入试运行会导致三相电源电流不平衡，而施耐德STR43 ME电子脱扣器具有单相电流不平衡检测功能，故造成空开跳闸。为防止再次发生空开跳闸故障，将空开NS400H更换为不带单相电流不平衡检测功能的空开。 5 结束语 通过分析变频器几种过流故障可知，由于在实际应用中变频控制系统不仅包括变频器，还包括负载和外围控制电路，因此在变频器出现停机故障时，不应局限于在变频器本身内部电路和参数中查找问题。 |
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