返回首页

电抗器电抗恒定不变原因(电抗器故障原因分析

来源:www.xrdq.net   时间:2023-01-16 22:06   点击:106  编辑:admin   手机版

1. 电抗器故障原因分析

  

1.输入电抗器用以抑制浪涌电压和浪涌电流,保护变频器,延长其使用寿命和防止谐波干扰,同时由于变频器采用变频的方式调速的,所以在调速的时候经常会产生高次谐波和产生波形畸变,会影响设备正常使用,为此,须在输入端加装一个进线电抗器,可以改善变频器的功率因数及抑制谐波电流,滤除谐波电压和谐波电流,改善电网质量。

  

2.输出电抗器用于延长变频器的有效传输距离,有效抑制变频器的IGBT模块开关时产生的瞬间高压,降低电机的噪音,降低涡流损耗, 保护变频器内部的功率开关器件。

2. 电抗器故障后有啥反应

漏电保护器工作原理

将漏电保护器安装在线路中,一次线圈与电网的线路相连接,二次线圈与漏电保护器中的脱扣器连接。

当用电设备正常运行时,线路中电流呈平衡状态,互感器中电流矢量之和为零(电流是有方向的矢量,如按流出的方向为“+”,返回方向为“-”,在互感器中往返的电流大小相等,方向相反,正负相互抵销)。

由于一次线圈中没有剩余电流,所以不会感应二次线圈,漏电保护器的开关装置处于闭合状态运行。

当设备外壳发生漏电并有人触及时,则在故障点产生分流,此漏电电流经人体—大地—工作接地,返回变压器中性点(并未经电流互感器),致使互感器申流入、流出的电流出现了不平衡(电流矢量之和不为零)。

一次线圈申产生剩余电流。因此,便会感应二次线圈,当这个电流值达到该漏电保护器限定的动作电流值时,自动开关脱扣,切断电源

3. 电抗器常见故障

一、主回路上电,控制器无显示

原因:1、电源是否引入到控制器;2、控制器坏了。

处理办法:1、用万用表检查确认是否在主线(一次线)上有电压,本项必须带电操作,具体操作时需要特别小心和按规范操作;

2、检查取电压用保护熔丝有否接上及是否坏掉,在非带电状态下检查并接牢固;

二、配电房进线柜电流指示表和控制器显示电流值相差较大

原因:电流变比设错,或CT线没接好及进线柜电流指示表是否已坏。

处理方法:检查主线上的CT变比是否和控制器上设置的一致,若不一致需要重新设置为一样;

三、与电容器连接的回路导线有发热严重或烧焦现象

原因:接线端末接紧,或过流。

处理办法:1、用合适档位电流钳卡该路电容投上时的工作电流,是否与额定电流悬殊很大,在电压正常时,如果电流悬殊很大,有可能是电容器损坏或者是现场谐波很严重,需要借助电能质量分析仪测试后确认。

2、该电容支路的相关接头是否接紧或者压紧,需要在不带电状态下检查,必需要对接线头进行工艺处理。

四、电抗器噪音很大

原因:1、谐波超标;2、机柜强度不够;3、电抗器质量问题。

处理方法:用合适档位电流钳卡该路电容投上时的工作电流,是否与额定电流悬殊很大,在电压正常时,如果电流悬殊很大,电抗器噪音很大有可能是电流大或者是现场谐波很严重引起,需要借助电能质量分析仪测试后确认。

五、功率因素很低,控制器仍不投入

原因:1、负载无功量小未达投入门限;2、电流变比设错;3、报警保护。

处理方法:1、现场无功量太小,没达到投入门限,属于正常情况,仅需给客户解释就可以了。

2、电流变比不对,核对实际CT变比,重新设置为正确变比就可以了。

4. 电抗器故障现象及处理

1、故障现象:中频炉设备运行正常但在某功率段升降功率时,设备出现异常声音抖动,电气仪表指示摆动。

  原因分析:这种故障一般发生在功率给定电位器上,功率给定电位器某段不平滑跳动,造成设备工作不稳定,严重时造成逆变颠覆,烧毁晶闸管。

  2、故障现象:中频炉设备运行正常但旁路电抗器发热烧毁。

  原因分析:造成旁路电抗器发热烧毁的主要原因如下。

  (1)旁路电抗器自身质量不好。

  (2)逆变电路存在不对称运行,其主要原因来源于信号回路。

5. 电抗器故障跳闸现象

中频炉经常发生跳闸的原因及解决办法:

1、中频炉电位器损坏或电位器的电压故障通常导致此现象的发生,遇到此现象时应该及时更换电位器。

2、过电流保护动作。

①由于一次过电流保护或二次过电流保护设定值低,造成的多电流保护电路动作的现象,此时,应该放大电流保护设定值;

②由于电路干扰造成的过电流保护电路动作的现象,应该在电路中加入平波电抗器来消弱电路的干扰。

3、负载大量增加。

但负载的直流等效电阻过小,从而导致直流电压低而直流电流却很大,造成环流困难逆变电路颠覆的现象。应该更换感应线圈,从而使负载等效电阻增大。

4、负载轻导致直流电压和中频电压达到额定值,但中频电流却很小,并且中频功率达不到额定值,发生此现象时,应当增加电容容量,从而提高中频功率。

5、电热电容器耐压降低或者电热电容器底座因灰尘、水、油等杂质造成电热电容器发生放电现象。

此时,应当拆掉电容器上的铜板,并用1000V兆欧表检测。

如果不绝缘,应及时清理电热电容器底座上的灰尘、水、油污等杂质或者更换电容器。

6、由于感应线圈匝间短路或者感应线圈对地短路,从而造成过压保护电路或过流保护电路动作的现象发生。

此时,应当检查感应线圈以确保线圈匝间清洁,并清理感应线圈周围弧光粉及灰尘。

6. 电抗器故障原因分析图

变频器内部都是利用电力半导体器件的开与关作用将50/60Hz的交流电源变换成为另一种可调频率电源的电能控制装置。

基本电子元器件包罗万象,常见有集成芯片、电阻、电容、电感、二极管、三极管、GTO门极可关断晶闸管、GTR电力晶体管、光电耦合器、IGBT场效应管、IGCT集成门极换相晶闸管、IPM智能模块、MOS功率场效应管等。这些电子元器件都是以硬件的形式存在的,它们都有各自的电气参数,如耐压值、额定输出电流及功率特性等。 因此,元器件是最易损坏的物品,但其故障却是有规律可循的。一般的故障表现为电气参数损坏和物理损坏两类,那么电气参数的损坏又包含电压、电流超过额定值导致的损坏,物理的损坏包括断裂,变形,阻值参数变化等表现形式。

正常使用时,它们对环境温度及散热、海拔高度、空气湿度很有讲究;例如整流滤波的电解电容器会由于内部散热不良使电解液干枯而失效。

再者,变频器的输入侧接在交流电源的低压电网中,本身变频器的输出大多数采用SPWM正弦脉宽调制就是一个产生“谐波干扰”;它通过电源网络可以传播、通过漏电流也可以传播、通过电磁感应方式传播、通过静电感应方式传播。

而变频器输出的谐波对它自己和同一低压电网安装的其它变频器相互伤害,周而复始恶性循环将引起它驱动的电动机的附加发热,这样电机也是受害者,而电机的绝缘及其它功能性损坏又反馈给变频器,时间稍微一长,很容易造成它自己损坏自己。

另外,外界的操作过电压、雷击过电压、补偿电容器的投入电网时产生的瞬态峰值过电压、电磁开关,电磁接触器动作产生的浪涌电流对其变频器的整流模块因为承受过高的反向电压而损坏;再者低压电网中的具有较大晶闸管(例如软启动器)设备换向时,在其开与关时间容易产生“网络过电压”,使变频器中的功率模块损坏。

所以,在比较大功率的变频器的输入/输出侧中,为了克服上述几种容易损坏变频器时,都选择安装交流电抗器、交流滤波器、直流电抗器、直流滤波器等。

另外在选择变频器的配置不恰当,小马拉大车也是造成变频器损坏的一个原因;包括变频器与电机的负载特性配置不恰当、电子热保护设置过大、电动机质量不好、变频器驱动电机机械负载长期过载、操作者接线错误、没有安装有PE保护接地线接变频器的接地端子上、使用者设置不当、平时对变频器的维护保养没有、使用时间超过变频器正常使用时间、环境灰尘、腐蚀性气体、其它机械设备的振动、自然灾害火灾等等都是造成变频器损坏的罪魁祸首。

7. 电抗器异常响声故障分析

常见的十大故障如下:

一、过流

过流是变频器报警最为频繁的现象。

1、现象

(1)重新启动时,一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因有:负载短路,机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。

(2)上电就跳,这种现象一般不能复位,主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。重新启动时并不立即跳闸而是在加速时,主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。

二、过压

过电压报警一般是出现在停机的时候,其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。

三、欠压

欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。主要是因为主回路电压太低(220V系列低于200V,380V系列低于400V),主要原因:整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现,其次主回路接触器损坏,导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压。还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。

四、过热

过热也是一种比较常见的故障,主要原因:周围温度过高,风机堵转,温度传感器性能不良,马达过热。

五、输出不平衡

输出不平衡一般表现为马达抖动,转速不稳,主要原因:模块坏,驱动电路坏,电抗器坏等。

六、过载

过载也是变频器跳动比较频繁的故障之一,平时看到过载现象我们其实首先应该分析一下到底是马达过载还是变频器自身过载,一般来讲马达由于过载能力较强,只要变频器参数表的电机参数设置得当,一般不大会出现马达过载。而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警。我们可以检测变频器输出电压。

七、开关电源损坏

这是众多变频器最常见的故障,通常是由于开关电源的负载发生短路造成的,丹佛斯变频器采用了新型脉宽集成控制器UC2844来调整开关电源的输出,同时 UC2844还带有电流检测,电压反馈等功能,当发生无显示,控制端子无电压,DC12V,24V风扇不运转等现象时我们首先应该考虑是否开关电源损坏了。

八、SC故障

SC故障是安川变频器较常见的故障。IGBT模块损坏,这是引起SC故障报警的原因之一。此外驱动电路损坏也容易导致SC故障报警。安川在驱动电路的设计上,上桥使用了驱动光耦 PC923,这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路的一款光耦,安川的下桥驱动电路则是采用了光耦PC929,这是一款内部带有放大电路,及检测电路的光耦。此外电机抖动,三相电流,电压不平衡,有频率显示却无电压输出,这些现象都有可能是IGBT模块损坏。IGBT模块损坏的原因有多种,首先是外部负载发生故障而导致IGBT模块的损坏如负载发生短路,堵转等。其次驱动电路老化也有可能导致驱动波形失真,或驱动电压波动太大而导致IGBT损坏,从而导致SC故障报警。

九、GF—接地故障

接地故障也是平时会碰到的故障,在排除电机接地存在问题的原因外,最可能发生故障的部分就是霍尔传感器了,霍尔传感器由于受温度,湿度等环境因数的影响,工作点很容易发生飘移,导致GF报警。

十、限流运行

在平时运行中我们可能会碰到变频器提示电流极限。对于一般的变频器在限流报警出现时不能正常平滑的工作,电压(频率)首先要降下来,直到电流下降到允许的范围,一旦电流低于允许值,电压(频率)会再次上升,从而导致系统的不稳定。丹佛斯变频器采用内部斜率控制,在不超过预定限流值的情况下寻找工作点,并控制电机平稳地运行在工作点,并将警告信号反馈客户,依据警告信息我们再去检查负载和电机是否有问题。

用变频器的维护方法

一. 注意事项

操作人员必须熟悉变频器的基本工作原理、功能特点,具有电工操作基本知识。在对变频器检查及保养之前,必须在设备总电源全部切断;并且等变频器Chang灯完全熄灭的情况下进行。

二. 日常检查事项

变频器上电之前应先检查周围环境的温度及湿度,温度过高会导致变频器过热报警,严重的会直接导致变频器功率器件损坏、电路短路;空气过于潮湿会导致变频器内部直接短路。在变频器运行时要注意其冷却系统是否正常,如:风道排风是否流畅,风机是否有异常声音。一般防护等级比较高的变频器如:IP20以上的变频器可直接敞开安装,IP20以下的变频器一般应是柜式安装,所以变频柜散热效果如何将直接影响变频器的正常运行,变频器的排风系统如风扇旋转是否流畅,进风口是否有灰尘及堵塞物都是我们日常检查不可忽略的地方。电动机电抗器、变压器等是否过热,有异味;变频器及马达是否有异常响声;变频器面板电流显示是否偏大或电流变化幅度太大,输出UVW三相电压与电流是否平衡。

三. 定期保养

清扫空气过滤器冷却风道及内部灰尘。检查螺丝钉、螺栓以及即插件等是否松动,输入输出电抗器的对地及相间电阻是否有短路现象,正常应大于几十兆欧。导体及绝缘体是否有腐蚀现象,如有要及时用酒精擦试干净。如条件允许的情况下,要用示波器测量开关电源输出各路电压的平稳性,如:5V、12V、15V、24V等电压。测量驱动电路各路波形的方波是否有畸变。UVW相间波形是否为正弦波。接触器的触点是否有打火痕迹,严重的要跟换同型号或大于原容量的新品;确认控制电压的正确性,进行顺序保护动作试验;确认保护显示回路无异常;确认变频器在单独运行时输出电压的平衡度。

建议定期检查,应一年进行一次。

四. 备件的更换

变频器由多种部件组成,其中一些部件经长期工作后其性能会逐渐降低、老化,这也是变频器发生故障的主要原因,为了保证设备长期的正常运转,下列器件应定期更换:

1. 冷却风扇

变频器的功率模块是发热最严重的器件,其连续工作所产生的热量必须要及时排出,一般风扇的寿命大约为10Kh—40Kh。按变频器连续运行折算为2—3年就要更换一次风扇,直接冷却风扇有二线和三线之分,二线风扇其中一线为正极,另一线为负极,更换时不要接错;三线风扇除了正、负极外还有一根检测线,更换时千万注意,否则会引起变频器过热报警。交流风扇一般为220V、380V之分,更换时电压等级不要搞错。

2. 滤波电容

中间电路滤波电容:又称电解电容,其主要作用就是平滑直流电压,吸收直流中的低频谐波,它的连续工作产生的热量加上变频器本身产生的热量都会加快其电解液的干涸,直接影响其容量的大小。正常情况下电容的使用寿命为5年。建议每年定期检查电容容量一次,一般其容量减少20%以上应更换。

8. 电抗器烧坏的原因分析

1、故障现象:中频炉设备运行正常但在某功率段升降功率时,设备出现异常声音抖动,电气仪表指示摆动。

  原因分析:这种故障一般发生在功率给定电位器上,功率给定电位器某段不平滑跳动,造成设备工作不稳定,严重时造成逆变颠覆,烧毁晶闸管。

  2、故障现象:中频炉设备运行正常但旁路电抗器发热烧毁。

  原因分析:造成旁路电抗器发热烧毁的主要原因如下。

  (1)旁路电抗器自身质量不好。

  (2)逆变电路存在不对称运行,其主要原因来源于信号回路。

顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%