一起變頻器柜短路跳閘故障的查找

1. 故障經(jīng)過(guò)
某廠三車間油隔泵采用日本富士FRN160P7- 4型容量為160kW變頻器調(diào)速。主電路如附圖 所示。

該變頻器放置在操作室柜內(nèi)，380V交流電輸入端由低壓配電所一支路饋出，經(jīng)刀熔開(kāi)關(guān)后由電纜供出至變頻器。一天，運(yùn)行中的2號(hào)變頻器柜突然發(fā)生放炮跳閘。
2. 檢查情況
檢查變頻器柜外圍部分輸入、輸出電纜及電機(jī)均正常，變頻器所配快速熔斷器未斷。
拆下變頻器，發(fā)現(xiàn)L1交流輸入端整流模塊上3個(gè)銅母排之間有明顯的短路放炮痕跡，整流管阻容保護(hù)電阻的一個(gè)線頭被打斷，而其它部分外觀無(wú)異常。檢查L(zhǎng)1輸入端4只整流管均完好。將阻容保護(hù)電阻端控制線重新焊好。
用萬(wàn)用表檢查變頻器主回路輸入、輸出端正常；試驗(yàn)主控板正常；檢查內(nèi)部控制線，連接良好，變頻器內(nèi)無(wú)異物。
將變頻器輸入端接入三相380V交流電，輸出端拖動(dòng)一臺(tái)小電機(jī)，調(diào)節(jié)電位器，輸出電壓三相平衡，頻率可調(diào)，電機(jī)調(diào)速正常。
變頻器試驗(yàn)正常后回裝送電，變頻柜盤面電壓表指示輸入交流電壓為380V。按起動(dòng)按鈕，調(diào)節(jié)電位器，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)頻率調(diào)至11Hz時(shí)，變頻器跳閘，故障指示為“LU”，即直流回路欠電壓保護(hù)。再送電試車，故障同前。
將電機(jī)電纜拆除，空試變頻器，調(diào)節(jié)電位器，頻率可以調(diào)至設(shè)定值50Hz。
重新接電機(jī)電纜。在電機(jī)起動(dòng)后，調(diào)節(jié)頻率的同時(shí)，測(cè)量直流輸出電壓，發(fā)現(xiàn)在頻率上升時(shí)，直流電壓由513V降至440V左右，使欠電壓保護(hù)動(dòng)作。
在送電后，維修人員還發(fā)現(xiàn)變頻器內(nèi)冷卻風(fēng)扇工作異常，接觸器K73觸點(diǎn)未閉合（正常情況下，K73應(yīng)閉合，以保證對(duì)充電電容足夠的充電電流）。
懷疑控制回路有問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)檢查未發(fā)現(xiàn)。后用萬(wàn)用表測(cè)量配電室刀熔開(kāi)關(guān)熔斷器，才發(fā)現(xiàn)一相已熔斷，但紅色指示器未彈出。更換后重新送電，一切正常。
3. 原因分析
(1) 變頻器柜短路眺閘原因
變頻器內(nèi)快熔完好，說(shuō)明其逆變回路無(wú)短路故障。可能變頻器內(nèi)進(jìn)了金屬異物，如一個(gè)小螺釘或金屬絲，在運(yùn)行中滑至L1整流橋母排間，造成短路，同時(shí)將阻容保護(hù)電阻連接線打斷，變頻器跳閘，短路電流將金屬異物燒熔。
(2) 送電時(shí)欠電壓跳閘原因
L1輸入側(cè)短路時(shí)，將配電室對(duì)應(yīng)L1相的熔斷器燒斷，但因紅色指示器未彈出來(lái)，值班電工檢查時(shí)未發(fā)現(xiàn)，變頻柜上電壓表指示恰好引自L2、L3兩相，變頻柜電壓表指示為380V，讓人誤以為輸入電壓正常。
變頻器內(nèi)部控制回路電壓由控制變壓器二次側(cè)提供。其一次電壓取自L1、L3兩相，L1缺相后，造成接在二次側(cè)的接觸器和風(fēng)扇欠壓。同時(shí)引起整流橋輸出電壓降低，特別在頻率調(diào)升至一定程度時(shí)，隨著負(fù)載的增大，電容兩端電壓下降較快，形成欠電壓保護(hù)跳閘。
4. 防范措施
(1)保持變頻器柜周圍環(huán)境清潔，防止異物進(jìn)入。
(2) 在變頻器柜送電前，要認(rèn)真檢查交流供電電源，除檢查儀表指示外，還要用萬(wàn)用表或電筆測(cè)試，確認(rèn)無(wú)誤后，方可送電試車。尤其在故障后，更應(yīng)做詳細(xì)檢查。