ABB變頻器常見故障維修分析

ABB變頻器常見故障維修分析
　1 變頻器控製電路故障
　　主要包括主控製電路板、開關電源板、功率變換器、濾波電容等控製電路的故障。該故障主要表現為+5v、+12v直流開關電源電路燒壞、整流橋濾波電容擊穿、中間直流回路故障、igbt功率變換器因過熱燒壞、控製電路板輸出繼電器燒壞、驅動電路故障、充放電電路故障等。
　　2 變頻器冷卻直流風扇的故障
　　風扇屬於易損件，對連續工作的場合，其工作壽命一般為2～5年，但由於油田生產場合多數在野外，受風沙、鹽堿等不良環境影響，直流風扇的故障是油田應用變頻器故障最頻繁的一個。同時，由於變頻器品牌和型號較多，各種變頻器所選擇的直流風扇的額定電流和大小也各不相同，不能實現相互通用，這給現場維修工作帶來較大不便。
　　3 大容量濾波電容故障
　　對長期連續運行的變頻器一般情況下，應2～5年更換維護一次大容量濾波電容，否則就容易出現電容故障。電容故障主要因擊穿產生漏液、鼓包等現象，達不到平滑直流的工作要求。
　　4 控製器操作麵板故障
　　該故障多數故障特征為操作麵板無顯示或操作鍵失靈故障，現場變頻器故障維修主要有操作麵板與主機連接線斷路、操作麵板接頭鬆動、操作鍵老化以及操作鍵操作鎖定等原因引起。
　　5 變頻器外圍控製電路器件的故障
　　變頻器本身無故障，但外部控製電路發生故障。主要表現有交流接觸器、各種繼電器、空氣開關、plc、諧波抑製器、變頻櫃散熱交流風扇、保險熔斷絲、現場顯示儀表和報警電路器件等控製電路器件的故障。
　　6 變頻器安裝位置不合理、變頻櫃整機設計不合理
　　主要表現在變頻櫃整機內部過於狹窄，散熱通風效果差，導致散熱不良;部分變頻器工作環境惡劣，變頻櫃內風沙和塵土集聚較多，嚴重影響變頻器正常運行，甚至造成停機故障;變頻櫃散熱導流交流風扇屬於易損件，使用壽命一般為2年左右，尤其在夏天，由於部分變頻櫃安裝在野外或者室內的周圍環境溫度較高的場所，通風散熱係統一旦不暢，就會引起變頻器過熱停機報警頻發等現象的發生。
　　7 功率不匹配，造成“小馬拉大車”問題而產生的變頻器故障
　　由於變頻器節能改造投入時生產工藝條件要求，變頻器在低功率下運行，考慮到投入資金成本，當時選擇了變頻器功率小於電機額定功率，但隨著生產運行參數的變化，需要在較高頻率下運行，就出現了“小馬拉大車”問題，最終導致變頻器長時間在過負荷下運行，而產生主控電路故障，不能正常運行。如用於孤東油田一號聯合站的汙水外輸泵和三號聯合站汙水提升泵的3台變頻器，以及新灘油田kd18號油氣水處理站用於注水泵的1台abb變頻器等。
　　8 變頻器驅動電路故障
　　造成驅動電路損壞的原因有各種各樣的，一般來說出現的問題也無非是u、v、w三相無輸出，或者輸出不平衡，再或者是輸出平衡，但在低頻運行的時候出現抖動，還有啟動報警等故障現象。
　　由於使用方法不正確或調試運行參數設置不合理，將容易造成變頻器誤動作及停機故障報警，不能滿足現場生產工作要求，為確保變頻節能控製設備的良好運行，做好對變頻器故障原因分析和預防工作非常必要。變頻器在正常使用6-10年後，就進入故障頻率的高發期，經常出現元器件燒壞、失效、保護停機功能頻繁動作等故障現象，嚴重影響其正常運行。
　　1 外部的電磁感應幹擾易造成的故障
　　如果變頻器周圍存在幹擾，它們將通過輻射或電源線侵入變頻器的內部，引起控製回路誤動作，造成工作不正常或停機，嚴重時甚至損壞變頻器。在外部采取噪聲抑製措施，消除幹擾源顯得尤其必要。具體解決辦法有：一是盡量縮短控製回路的配線距離，並使其與主線路分離;二是變頻器接地端子應按規定進行，不能同電焊、大功率動力設備接地混用;三是變頻器輸入安裝噪聲濾波器，避免由電源線引入幹擾。
　　2安裝工作環境問題造成的故障
　　變頻器屬於電子控製器件裝置，在其規格使用說明書中有詳細安裝使用環境的要求，實際使用中應盡量按要求進行。振動是對電子器件造成機械損傷的主要原因，對於振動衝擊較大的場合，應采用橡膠等避振措施;潮濕、腐蝕性氣體及灰塵等將造成電子器件生鏽、接觸不良、絕緣降低而形成短路;溫度是影響電子器件壽命及可靠性的重要因素，特別是半導體器件，過熱將直接導致器件損壞，應根據裝置要求的環境條件安裝空調或避免日光直射。
　　定期檢查變頻器的空氣濾清器及冷卻風扇，加強日常維護保養，確保通風導流器件的良好運行。目前油田在用變頻器由於多數工作環境條件較差，冷卻風扇損壞的比較多，應加強及時更新和維護，尤其高溫季節應提前製定預防措施，避免因散熱擴空氣流通不暢而導致變頻器過熱報警停機等現象的發生。
　　3 變頻器運行參數設置不合理引起的故障
　　該類故障主要表現為起動時並不立即發生故障跳閘，而是在生產運行過程中發生故障跳閘。分析產生故障的原因可能有：
　　(1) 泵工作狀態不穩定;
　　(2) 管線壓力過大;
　　(3) 升速時間設定太短;
　　(4) 減速時間設定太短;
　　(5) 轉矩補償設定較大;
　　(6) 引起低速時空載電流過大;
　　(7) 電子熱繼電器整定不當，動作電流設定得太小，引起誤動作;
　　(8) 對供電電源電壓的要求設定太高。
　　預防措施及解決辦法：根據生產工藝參數的變化，及時進行變頻器的重新調試，調整變頻器的各個相應生產運行參數。
　　4 主板及主控製電路的故障
　　(1) 整流橋電路故障;
　　(2) 逆變橋電路故障;
　　(3) 中間直流電路故障;
　　(4) 充電電路故障;
　　(5) 控製電路故障;
　　(6) 驅動電路故障;
　　(7) 濾波電容故障;
　　(8) 主板、電源板的其它故障。
　　預防措施及解決辦法：加強主板及主控製電路日常維護和保養，定期清掃灰塵，保持主板及主控製電路良好的通風能力。當發生故障時，及時更換相應元器件，甚至主控電路板，確保變頻器正常運行。
　　5 維護不當或不及時造成的故障
　　部分變頻器故障是由設備操作管理人員維護不當或維護不及時引起的，有些變頻器長期缺乏正常日常維護，造成變頻器內灰塵多、元器件老化加速，故障頻發。預防措施及解決辦法有：
　　(1) 加強變頻器的規範化使用管理，建立變頻器的日常保養維護製度
　　設立專人負責保養，具體內容有做好運行數據記錄和故障記錄，定期測量變頻器及電機的運行數據，包括變頻器輸出頻率，輸出電流，輸出電壓，變頻器內部直流電壓，散熱器溫度，工作環境溫度、濕度等參數，與合理數據對照比較，以利於提早發現故障隱患;變頻器如發生故障跳閘，務必記錄故障代碼和跳閘時變頻器的運行工況，以便於具體分析故障原因。
　　(2) 加強日常檢查
　　最好每半月檢查一次，檢查、記錄運行中的變頻器輸出三相電壓，並注意比較他們之間的平衡度;檢查記錄變頻器的三相輸出電流，並注意比較他們之間的平衡度;檢查記錄散熱器溫度，工作環境溫度;察看變頻器有無異常振動、聲響，風扇是否運轉正常。
　　(3) 加強變頻器的日常保養
　　做到變頻器每季度保養一次，要及時清除變頻器內部的積灰、髒物，將變頻器保持清潔，操作麵板清潔光亮;在保養的同時要仔細檢查變頻器內有無發熱變色部分，阻尼電阻有無開裂，電解電容有無膨脹、漏液、防爆孔突出等現象，pcb板有無異常，有沒有發熱燒黃部位等。
　　(4) 加強對變頻器操作、管理人員的變頻器維護知識培訓
　　提高他們的現場維護能力，避免因維護不當或不及時而造成故障的發生。