浅谈高压变频器的各种保护及故障处理方法(1)

摘要: 高压变频器作为如今工业领域内非常重要的节能设备，发挥着巨大的作用，但因其造价的昂贵及其位置的重要性，必须对它加以各种的保护，来保障变频器的正常运行，本文介绍的是哈尔滨九州电气生产的Ipower系列变频器的各种保护装置及保护原理，还有常见故障的解决方法，也为变频器的日常检查和维护提供参考。

1.引言

Ipower系列高压变频器是采用多单元串联结构的交-直交电压源型变频器，它通过多重叠加技术实现输入、输出电压、电流波形的正弦化，谐波得到有效控制，减少了对电网和负载的污染是不需要滤波器的环保型高压变频器。同时它还有完备的保护装置与措施来保护变频器和负载，以杜绝和避免因各种复杂工况而造成的损失，为用户创造更大的效益。

2.高压变频器的保护

2.1高压变频器的进线保护

进线保护是对用户进线端以及变频器的保护，其中包括防雷保护，接地保护，缺相保护，反相保护，不平衡度保护，过压保护，变压器保护等等。这些保护装置一般都安装在变频器的输入端，在运行变频器之前得首先保证进线保护没有问题，方可运行。

2.1.1防雷保护是通过安装在旁路柜或变频器输入端的避雷器进型防雷保护，避雷器是一种能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，不致引起系统接地短路的电器装置。避雷器接于变频器进线与地之间，与被保护变频器并联。当过电压值达到规定的动作电压时，避雷器立即动作，流过电荷，限制过电压幅值，保护设备绝缘;电压值正常后，避雷器又迅速恢复原状，以保证系统正常运行，防止因雷击而受到损害。

2.1.2接地保护是通过在变频器进线端安装零序互感器装置，零序电流保护的原理是基于基尔霍夫电流定律，流入电路中任一节点的复电流的代数和等于零。在线路与电气设备正常的情况下，各相电流的矢量和等于零，因此，零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出，执行元件不动作。当发生某一相接地故障时的各相电流的矢量和不为零，故障电流使零序电流互感器的环形铁芯中产生磁通，零序电流互感器的二次侧感应电压，反馈到主监控箱，进而发出保护命令，达到接地故障保护的目的。

2.1.3缺相、反相、不平衡度保护、过压保护。缺相、反相、不平衡度保护，过压保护主要是由变频器进线电压反馈版或电压互感器进行进线电压采集，再通过CPU板进行运算来判断是否是缺相，反相，进线电压是否平衡，是否过压，因为如果输入缺相，或反相，以及电压不平衡或者过压很容易造成变压器烧毁，或是功率单元损坏，或者电机反转。

2.1.4变压器保护。Ipower系列高压变频器只要由三部分组成：变压器柜，功率单元柜，控制柜组成，变压器是采用切分式干式变压器将高压交流电变换成一系列不同角度的低电压为功率单元供电，变压器只能通过风冷进行冷却，因此对变压器的保护主要是通过变压器的温度进行保护，防止变压器温度过高，而造成变压器线圈烧毁。在变压器三相得线圈里放置温度探头，将温度探头的令一端连接到温控装置，该温控装置可以设施变压器底部风机自动启动温度，告警温度，和跳闸温度，同时将各相线圈温度显示数来，如果温度达到告警或跳闸值，温控器会将信号送至PLC，将报警信息显示在用户界面，PLC会进行告警或跳闸保护。

2.2Ipower系列高压变频器的出线侧保护

Ipower系列高压变频器的出线保护是对变频器输出侧部分及负载的保护，包括输出过压保护，输出过流保护，输出短路保护，电机超温保护等等。

2.2.1输出过压保护。输出过压保护是通过输出侧电压采样板对输出电压进行采集，如果输出电压过高，系统会自动报警。

2.2.2输出过流保护。输出过流保护是通过检测输出的霍尔采集的输出电流，而进行比较判断是否造成过流。

2.2.3输出短路保护。针对电动机定子绕组及其引出线相间发生短路故障时所采取的保护措施。变频器如果判断输出短路则立即对功率单元发出封锁，停止运行。

3 Ipower系列高压变频器故障处理方法

Ipower系列高压变频器具有高度智能化运算水平和完善的故障检测电路，并能对所有的故障提供精确的定位，在主控界面上做出明确的指示。在实际的运用中我们发现，常见的故障可分为控制通道异常、IGBT过流，过电压故障等等。这里就常见的故障及产生的原因和处理方法进行分析。