一次风机变频器运行规程

1    设备概述及特点    3

1.1    设备概述    3

1.2    北京利德华福高压变频器特点    3

1.3    技术参数    4

1.4    变频器的功用    5

2    HARSVERT-A变频器的原理    5

2.1    变频器系统构成    5

2.2    输入变压器    6

2.3    功率单元    6

2.4    单元串联多电平的输出结构    7

2.5    控制系统    9

3    电气接线图及命名    13

3.1    电气接线图如下：    13

3.2    一次风机变频器采用“一拖一”自动旁路方式。    14

3.3    一次风机变频器操作电源供电方式和设备名称编号    14

4    高压变频器的运行操作    14

4.1    变频器启动前的检查    15

4.2    高压变频器送电操作    15

4.3    变频器停送电操作规定    16

4.4    运行中的检查及维护工作    16

4.5    高压变频器运行注意事项    18

5    高压变频器的故障处理    21

5.1    故障类型    21

5.2    常见故障的处理    23

6    变频器的保护及故障单元的更换    32

6.1    变频器的保护功能    32

6.2    变频器故障单元的更换    32

1设备概述及特点

1.1 设备概述

1.1.1纳雍二厂每台炉均安装两台900kW的一次风机。一次风机电动机的变频器选用的是北京利德华福HARSVERT-A标准系列高压变频器，该高压变频器调频范围0Hz-120Hz。

1.2 北京利德华福高压变频器特点

1.2.1直接6KV输入，直接6KV输出，无须输出变压器，直接满足6KV高压异步电动机的调速需要。

1.2.2 主电源+15%～-30%波动不停机，瞬时失电5个周期可满载运行不跳闸，掉电3s内不会停机。

1.2.3 电流谐波少，对电网没有谐波污染，无须谐波抑制装置。输出阶梯正弦PWM波形，无须输出滤波装置，可接普通电机。

1.2.4功率电路模块化设计，维护简单；高压主回路与控制器之间为光纤连接，安全可靠。

1.2.5完整的故障监测电路、精确的故障报警保护。

1.2.6干式移相变压器在柜体中内置，安装方便，免维护。

1.2.7直接内置PID调节器，可开环运行，可闭环运行。

1.2.8可进行运行数据和操作记录，打印输出运行报表。

1.3技术参数

HARSVERT-A标准系列变频调速系统技术参数如下（个别用户的产品可能在签技术协议时提出特殊要求，不尽相同）：

按照电机学的基本原理，电机的转速满足如下的关系式：

                  n=(1-s)60f/p=n0*(1-s)            

（P：电机极对数；  f：电机运行频率；  s：滑差）

    从式中看出，电机的同步转速n0正比于电机的运行频率(n0=60f/p)，由于滑差s一般情况下比较小（0～0.05），电机的实际转速n约等于电机的同步转速n0，所以调节了电机的供电频率f，就能改变电机的实际转速。电机的滑差s和负载有关，负载越大则滑差增加，所以电机的实际转速还会随负载的增加而略有下降。

2HARSVERT-A变频器的原理

2.1变频器系统构成

利德华福高压变频调速系统柜体组成包括控制柜、功率单元柜、变压器柜以及旁路柜四部分组成。18个功率单元，每6个功率单元串联构成一相，每个功率单元结构上完全一致，可以互换，为基本的交－直－交单相逆变电路，整流侧为二极管三相全桥，通过对IGBT逆变桥进行正弦PWM控制。

高压变频调速系统结构图

2.2输入变压器

输入侧移相变压器将网侧高压变换为副边的多组低压，各副边绕组在绕制时采用延边三角接法，相互之间有一定的相位差。

我厂所使用变频器每级电压690V，相互间移相12°，构成30脉冲整流方式。

移相变压器柜是一台特殊结构的干式整流变压器，H级绝缘，系统温度可达185℃。设有三相温度循检仪，其原边通过高压开关柜内的高压隔离刀闸与6kV厂用段相连，而副边绕组则根据电压等级和变频功率单元的级数分为多组，与功率单元柜内的功率单元连接，为所有功率单元供电。

2.3功率单元

功率单元是整台变频器实现变压变频输出的基本单元，整台变频器的变压变频功能是通过单个功率单元实现的，每个功率单元都相当于一台交-直-交电压型单相低压变频器。

功率单元整流侧用二极管三相全桥进行不控全波整流，中间采用电解电容滤波和储能，输出侧为4只IGBT组成的H桥，电路结构如下图所示。

功率单元电路结构

在任意时刻，每个单元仅有三种可能的输出电压，如果A+和B-导通，从U到V的输出电压将为+Ud，如果B+和A-导通，从U到V的输出电压将为-Ud，如果A+和B+或者A-和B-导通，则从U到V的输出电压为0V。通过控制A+、A-、B+、B-四只IGBT的导通和关断状态，在U、V输出端子可以得到VO的等幅PWM波形。改变PWM波形输出正电压和负电压的交替周期，就改变了功率单元输出电压的频率，改变PWM波形中正电压和负电压的占空比，就改变了功率单元输出电压中交流基波的大小。

在实际系统中，控制器根据当前需要的输出电压和频率，用处理器产生A+、B+的触发脉冲，通过光纤传递给功率单元。因为功率单元逆变桥同桥臂上下管不能直通，A-、B-的触发脉冲可以分别由A+、B+的脉冲反相而得（另外考虑适当互锁时间），从而在每个功率单元的输出端得到大小和频率满足需要的交流基波电压输出。

2.4单元串联多电平的输出结构

变频器输出侧由每个单元的U、V输出端子相互串接而成星型接法给电机供电，中性点浮空。虽然每个功率单元输出的都是等幅PWM电压波形，但相互间有确定的相位偏移，通过串联叠加，可得到正弦阶梯状PWM波形。

单元串联输出结构图（4级）

变频器各单元输出电压及叠加后的相电压波形（4级）

变频器采用这种单元串联的结构，使变频器可以实现单元旁路功能（该功能为选件），当某一个单元出现故障时，通过使功率单元输出端子并联的继电器K闭合，将此单元旁路出系统而不影响其他单元的运行，变频器可持续降额运行，可减少很多场合下突然停机造成的损失。

2.5控制系统

2.5.1变频器控制系统接收用户的控制指令（启动、停机、急停、频率给定等），对各功率单元进行触发、封锁、旁路等控制，使变频器提供相应的频率和电压输出。控制系统还对变频器各部件的状态（如各个功率单元、变压器、风机等）进行监控，提供故障诊断信息，实现故障的报警和保护。

在现场应用中，控制系统负责与现场接口，提供阀门联动、自动调度等现场需要的控制功能。

为了实现控制部分和高压部分完全可靠隔离，控制器与功率单元之间采用光纤通讯技术，系统具有极高的安全性，同时具有很好的抗电磁干扰性能。

2.5.2柜门按钮和开关

2.5.2.1 急停开关

该开关按下后自己锁定。变频器运行情况下，按下急停开关，变频器立即封锁输出，同时控制6kV开关跳闸。停机情况下急停开关按下，变频器不能启动。

在任何情况下，急停开关按下后就立即生效。拔除开关帽，解除锁定状态。

2.5.2.2 本机控制/远程控制

控制方式选择开关，当开关处于“本机控制”位置时，可以通过触摸屏的软件界面进行控制。如果处于“远程控制”位置，则变频器的控制权交给上位机、用户DCS系统，触摸屏的启动、停机按钮无效。

2.5.2.3 系统复位

系统复位按钮用于在变频器停机情况下对工控机和控制器发出复位命令，用于解除工控机死机及控制器死机等比较严重的系统故障，或者清除故障锁存状态。变频器运行时，“系统复位”按钮无效。

2.5.2.4报警解除

报警解除按钮用于清除变频器故障时发出的报警音响。报警解除后，变频器如果又发生新的故障，或者原故障消失后又重新出现，系统将重新提供音响报警，而用户仍然可以用“报警解除”按钮将报警音响清除。

主界面提供变频器当前控制方式、运行方式、运行数据显示，通过主界面用户可以完成变频器的功能设定、参数设定、波形显示、运行记录、故障查询。

      在本控方式下，用户可以通过主界面对变频器直接进行启动、设定运行频率、停机、急停和复位等操作。 

2.5.3主控制界面

主界面提供变频器当前控制方式、运行方式、运行数据显示，通过主界面用户可以完成变频器的功能设定、参数设定、波形显示、运行记录、故障查询。在本控方式下，用户可以通过主界面对变频器直接进行启动、设定运行频率、停机、急停和复位等操作。 

(1)、  向变频器发出停机命令。如果“远控/本控”选择开关选择为“远控”，则此按钮不起作用。本控时，用户用急停按钮发出停机命令后，高压变频调速系统立即停止输出，负载电机按其自身惯性以及现场实际工况减速直至停机。变频器处于待机状态时，该按钮为灰色无效状态。

(2)、  向变频器发出停机命令。如果“远控/本控”选择开关选择为“远控”，则此按钮不起作用。本控时，用户用停机按钮发出停机命令后，变频器将按设定的减速时间减速停机。在电机减速过程中，用户随时可以用启动按钮使变频器从当前速度重新恢复启动运行。变频器处于停车状态或待机状态时，该按钮为灰色无效状态。

(3)、  向变频器发出启动命令。功能设定选择“软启动”时，自动切换“软启动”按钮。如果“远控/本控”选择开关选择为“远控”，则此按钮不起作用。变频器处于运行状态时，该按钮为灰色无效状态。如果变频器处于停车减速过程中或者待机状态时，可以使用该按钮使变频果变频器处于停车减速过程中或者待机状态时，可以使用该按钮使变频器重新启动运行

(4)、  由本按钮使给定频率增加，同时避开两个跳转频率范围，取跳转频率上限，并校验频率的最大、最小值。若功能项中选择闭环运行，则此键变为增加给定；若频率设置选择模拟设定，则此按钮不起作用。

(5)、  由本按钮使给定频率减少，同时避开两个跳转频率范围，取跳转频率下限，并校验频率的最大、最小值。若功能项中选择闭环运行，则此键变为减少给定；若频率设置选择模拟设定，则此按钮不起作用。

 (6)、  使变频器复位为上电初始状态。变频器发生故障后，若故障已排除，可由复位清除故障状态，否则无法继续正常工作。该复位按钮不同于柜门的复位按钮，该复位按钮不会引起工控机重起动。

(7)、  该按钮主要作为调试使用。其中的部分参数在调试过程中需要修改

(8)、  使用该按钮，用户可以退出变频器监控程序。变频器处于运行状态时，监控程序的退出原则上不会影响变频器的继续运行，但变频器的运行状态失去监控。因此，变频器运行时，建议不要退出监控程序。

(9)、  查询变频器当前状态及曾发生的历次故障记录信息。

(10)、 显示运行记录数据，并可以将记录数据转存软盘或打印输出。

(11)、  变频器及电机的参数输入。运行时可查询并可修改。

(12)、  一些功能项的设定选择。变频器运行时，可通过该按钮查询变频器的功能设定状态，但不能修改功能设定。

(13)、  向变频器输入给定频率，可避开跳转频率，并进行最大、最小频率。模拟信号设定时，此键不起作用。闭环运行模式时，此键变为输入被控量的给定值。软启动时，按钮无效，但显示“投切频率”。

(14)、运行频率   显示变频器当前的输出频率。开环运行时，在变频器加减速过程中，由于加减速时间的作用，运行频率和给定频率值可能暂时不等。但达到稳态后，运行频率值即等于给定频率值。若处于闭环运行模式，运行频率由变频器自动实时调节。

(15)、给定频率   显示变频器的给定频率，可直接通过软件键盘（按给定频率按钮即可弹出软件键盘）输入或由加速、减速按钮改变，也可由模拟信号设定。若处于闭环运行模式，则显示被控量的给定值。若功能设定为“软启动”，则显示软启动的工频投切频率。

(16)、电机速度   显示电机的实际转速，该值根据运行频率与电机的负载情况运算而得。

(17)、给定频率   显示变频器的给定频率，可直接通过软件键盘（按给定频率按钮即可弹出软件键盘）输入或由加速、减速按钮改变，也可由模拟信号设定。若处于闭环运行模式，则显示被控量的给定值。若功能设定为“软启动”，则显示软启动的工频投切频率。

(18)、输入电流   显示变频器的实际输入线电流有效值，单位为安培（A）。 

(19)、输出电流   显示变频器的实际输出线电流有效值，单位为安培（A）。

(20)、输入电压   显示变频器的输入侧线电压的有效值，单位为千伏（KV）。

(21)、输出电压   显示变频器的输出侧线电压的有效值，单位为千伏（KV）。

(22)、现场数据   该栏显示PLC模拟输入通道的现场值。

(23)、系统状态   变频器状态标志。显示变频器的当前状态，如待机、运行、旁路运行、故障等。轻度故障时，可直接显示故障原因，重故障时，由故障查询原因。

(24)、当前的功能设定状态  变频器当前的控制方式、运行方式、给定方式在主界面上直观显示。用户在功能设定中改变了相应设置时，这里的显示也同时改变。

(25)、现场状态   该栏呈红色状态。显示变频器当前状态下发生的轻故障及其发生的原因。没有故障时此栏显示“非操作人员请勿触碰显示屏”。

(26)、环境温度   该栏显示单元柜接线槽里的两个温度探头测量值和控制柜接线槽里的一个温度探头测量值。

(27)、HARSVERT-A系列变频器具有精确的故障定位及查询功能。任何情况下，用户都可以通过故障查询窗口及时获知系统的当前状况及已发生过的历次故障信息，包括故障发生时间、原因及位置，以便采取相应的处理措施。故障查询窗口在系统出现重故障时自动弹出，当前的故障处于闪烁状态。用户还可以用向前或向后的翻页按钮，查询故障的历史记录。故障信息包括各功率单元、整流变压器、电机、控制器、功率柜冷却风机及现场等各个部分的状态。

(28)、就绪状态   已上控制电源，未合高压，界面除“高压未就绪”外无重故障报警，此时允许高压合闸。

(29)、待机状态   已合高压，未启动变频器，界面显示系统待机，可启动变频器。注意：系统上高压后需等6秒才能启动变频器。

(30)、运行状态   变频器已启动并运行，界面显示正在运行。

(31)、停机状态   界面停机按钮按下后，变频器开始减速，界面显示正在停机，直至运行频率减到零，此减速过程称为停机状态，停机状态结束，系统又处于待机状态。

(32)、故障状态   系统存在重故障，界面显示系统故障及重故障名称，此种状态下高压开关无法合闸，须待重故障消除后，在界面进行复位后并在变频方式下高压开关方可合闸。

(33)、本控状态   变频器柜门选择开关处于本控位置，只允许在变频器本机处进行操作。

(34)、远控状态   变频器柜门选择开关处于远控位置，只允许在上位机处进行操作。

3电气接线图及命名

3.1电气接线图如下：

3.2一次风机变频器采用“一拖一”自动旁路方式。

3.3一次风机变频器操作电源供电方式和设备名称编号

3.3.1一次风机变频器操作电源供电方式

4.1变频器启动前的检查

4.1.1检查高压系统输入、输出电源回路是否有短路、接地情况；

4.1.2检查功率单元的输入、输出端子是否有短路、接地情况；

4.1.3检查旁路柜内隔离开关可靠断开，接触器处于分闸状态；

4.1.4检查各功率元件在投入位置，保险接触良好；

4.1.5检查所有螺钉和接线端子连接坚固，无松动；

4.1.6检查有无导线屑、螺钉、工具等散落于变频器中；

4.1.7检查柜体、柜门等是否可靠接地，检查柜门关闭牢固；

4.1.8检查引风机变频器室冷却水系统投入，冷却风机投运正常；

4.1.9检查配电室无漏水、积水，室内温度在正常范围；

4.1.10检查消防设备完好、齐全；

4.1.11检查控制柜内开关处于分闸状态。

4.2高压变频器送电操作

4.2.1检查6kV电源开关在检修位置；

4.2.2检查QS1、QS2在断开位置；

4.2.3检查KM1、KM2、KM3在分闸位置；

4.2.4在QS2下桩头测量电动机绝缘；

4.2.5若需测量移相变压器绝缘时，通知检修将移相变压器低压侧三相短接并接地（以保护功率单元），在KM1的下桩头测量变压器的绝缘；

4.2.6给上控制柜电源；给上冷却器电源；

4.2.7合上控制柜内所有电源开关，启动UPS电源，将“程控/本地”切换开关置于“程控”位置。

4.2.8合上QS1刀闸，合上QS2刀闸；

4.2.9检查各柜门已关好。

4.2.10 检查工控机主界面除“高压不就绪”外，如果还有其他红色警示，查明原因，逐个排除。

4.2.11 测量6kV电源开关绝缘正常，将开关送电至工作位置。

4.2.12 合上6kV电源开关。

4.2.13 检查变压器充、功率单元充电正常。

4.2.14 检查系统处于待机状态，无异常告警信号。

4.2.15 汇报值长（或单元长），一次风机可变频启动。

4.3变频器停送电操作规定

4.3.1当一次风机由热备用转冷备用状态时，将6kV开关拉至仓外，查变频室旁路柜内KM1、KM2、KM3断开，并将接触器操作电源空开断开。

4.3.2当一次风机由热备用转检修状态时，将6kV开关拉至检修位置，查变频室旁路柜内KM1、KM2、KM3接触器分闸，拉开QS1、QS2刀闸，将接触器操作电源空开断开，并根据工作需要布置安全措施。

4.4运行中的检查及维护工作

4.4.1变频器运行中的检查

4.4.1.1变频器室内无漏水、积灰现象。

4.4.1.2变频器室内冷却系统运行正常，无漏水。室内通风良好，室内温度不超过40℃。

4.4.1.3变频器屏柜前后柜门关闭并上锁。

4.4.1.4接触器、刀闸指示灯显示正常，并符合运行方式。

4.4.1.5QS1、QS2刀闸合闸良好，无发热现象。

4.4.1.6变频器主控屏上“远方/就地”切换开关在“远方”位置；触摸屏运行在运行界面，并显示正常。

4.4.1.7移相变压器温度正常（环境温度在-5℃～+45℃时，其温升不超过80℃），冷却风机运行正常。

4.4.1.8功率单元温度正常（环境温度在-5℃～+45℃时，其温升不超过40℃）。

4.4.1.9功率柜冷却风机运行正常。

4.4.1.10变频器运行中，应将触摸屏置于“运行界面”，严禁在就地触摸屏上进行任何操作，当变频器发生“报警”、“故障”时，待原因查清楚后才允许复位。

4.4.1.11在变频器停止状态时，如须拉开变频器控制电源，须先退出触摸屏控制程序，当触摸屏提示可以关机时，才可拉开变频器控制电源。

4.4.1.12检查变频器是否有异常响声，振动及异味。

4.4.1.13检查变压器柜、功率柜滤尘网是否通畅。

4.4.1.14半个月左右清理一次柜门防尘滤网的灰尘，保证冷却风路的通畅。如果环境灰尘污染严重，定期清理的时间还应缩短。

4.4.1.15三个月左右，对所有螺栓进行一次检查，看是否发生松动或变色，若松动则应重新紧固，变色则需要更换

4.4.1.16如果变频器停机后恢复运行，如果环境潮湿，请先打开各控制电源，使变频器通风半小时，以驱除变频器内部潮气，然后再通高压电投入运行。

4.4.1.17如果变频器长期停机，半年左右应通高压电一次，持续最少一小时，以防电解电容发生漏电增加、耐压降低的劣化现象。

4.5高压变频器运行注意事项

4.5.1日常操作

4.5.1.1变频器为高压危险装置，任何操作人员必须按照操作规程进行操作；

4.5.1.2需要给变频器送电时，必须先送控制电源，变频器自检正常后给出“高压合闸允许”信号后，方可给变频器送高压电；

4.5.1.3需要切断变频器电源时，应先断高压电，再断控制电；

4.5.1.4切断控制电源前，最好从工控机界面先将计算机关闭，防止在程序工作状态时直接切断计算机电源。

4.5.1.5切断控制电源后，要把UPS开关同时关掉，否则UPS过度放电将导致UPS损坏。

4.5.1.6使用液晶屏时，只需用手指轻触即可，严禁使劲敲击或用硬物点击，并严禁任何无关人员任意指点液晶屏，以防产生误操作；

4.5.1.7变频器出现轻故障（比如冷风机故障、控制电源掉电等）时，虽然不会立即停机，但必须及时处理，否则会演变成重故障，导致停机；

4.5.1.8严格保证变频器运行的环境温度不超过40℃，否则会影响变频器的寿命，运行安全不能保证；

4.5.1.9变频器所有参数在设备交付运行前都已进行合理设置，用户不得随意更改。如果确需要更改，请事先和北京利德华福电气技术有限公司技术工程人员联系。

4.5.2启动操作

4.5.2.1如果变频器处于断电状态，启动时应先加上控制电源；

4.5.2.2变频器自检正常后，给出“高压合闸允许”信号，方可给变频器送高压电。

4.5.2.3如果现场高压开关或控制系统没有得到变频器提供的“高压合闸允许”信号，请确认变频器控制电源是否加上，变频器本身是否处于故障状态； 

4.5.2.4隔离开关处在变频位置时，用户高压真空开关合闸只相当于给变频器送电，电机并不启动，需要启动电机，还必须给变频器发启动指令。这一点和用户原来的操作习惯有所区别；

4.5.2.5对于风机负载，变频器启动前，风机挡板最好处于关闭位置。并确认电机没有因为其他风机的运行而反转，否则容易引起变频器启动时过流。

4.5.2.6电机需要启动时，如果电机刚停机不久，应确认电机已经完全停转，否则容易引起变频器启动时单元过电压或者变频器过电流。

4.5.2.7现场控制系统只有在得到变频器的“系统待机”信号后，才能给变频器发启动指令，正常启动变频器；

4.5.2.8给变频器的启动指令必须在高压合闸3秒后发出，持续时间应不小于3秒。

4.5.2.9变频器启动后，必须提供合适的转速给定。如果转速给定为0，变频器虽然启动，电机仍然不会转动。

4.5.2.10在闭环运行的情况下，如果给定值不合理，电机也可能运行在非用户期望的状态下；

4.5.2.11电机通过变频器启动，对风机、水泵、电机、开关及电网的冲击都很小，只要满足以上条件，启动次数及时间间隔没有。

4.5.2.12工频旁路情况下，要启动电机，直接将高压真空开关合闸即可。

4.5.3调频操作

4.5.3.1对于风机或水泵并联运行的工况，要注意负载的平衡情况，调速过程中注意变频器的输出电流不要超过电机电流额定值；

4.5.3.2用自动控制系统的计算机设定电机转速（变频器运行频率）时，按回车键以前，请核实数据的正确性，防止输入过大或过小的异常数据。

4.5.3.3对风机负载，手动调节转速时，减速必须缓慢进行，过快减速容易导致变频器单元过压停机；

4.5.3.4对于水泵负载，注意不要设定过小的频率值。在并联运行情况下，调速水泵速度过低，将影响水泵出水。

4.5.4停机操作

4.5.4.1要实现变频器正常停机，必须先给出变频器的停机或急停指令，不能直接分断高压真空开关。运行情况下直接分断高压真空开关，变频器将按电源故障（缺相或欠压）处理。这时必须履行故障处理措施，查明并记录故障原因，排除故障，将变频器复位后方可重新开机，给操作带来不必要的麻烦；

4.5.4.2给变频器发停机或急停指令使电机正常停机后，高压真空开关可以分断，也可以不分断。如果分断，则下次启动前必须重新合闸。

4.5.4.3对于风机负载，如果要正常停机，直接给变频器发出停机或急停指令即可，无须事先降低风机的转速。由于风机惯性较大，停机时间长，降速停机反倒容易引起变频器单元过电压。如果要避免风机高速运转时直接停机引起工艺参数大的波动，可以逐步关闭挡板，而后停机；正常停机的时序如下：逐步关挡板→停变频→停高压电源（也可不停）。

4.5.4.4对于水泵负载，变频器具有阀门联动功能。如果开放该功能，需要停泵时，可以直接给变频器发停机或急停指令，变频器会自动先关闭阀门，然后再减速停机。如果出现关阀故障，变频器将提供报警信息，不停机继续运行，以保证工业系统安全。如果阀门联动功能无效，则应按照常规操作规程进行操作，停变频器前先人工关闭水泵出口阀门。

4.5.4.5工频旁路情况下，要想将电机停机，则直接分断高压真空开关即可。

4.5.5开关切换

4.5.5.1禁止带电合分旁路柜的隔离开关，旁路开关的倒换请在完全断电的情况下进行；

4.5.5.2隔离开关有电气和机械双重闭锁功能，禁止强行合分隔离刀闸，禁止野蛮操作；

4.5.5.3必须按规定的操作顺序对各隔离开关进行操作。

5高压变频器的故障处理

5.1故障类型

变频器系统故障一般分为轻故障与重故障。轻故障是指不影响变频器运行的故障，重故障是指出现后变频器立即停机，并切断高压电源开关的故障。

5.1.1轻故障

5.1.1.1轻故障类型

（1）单元旁路（以下情况，功率单元可以旁路运行：功率单元输入缺相、功率单元过热、功率单元直流母线欠压、功率单元驱动故障、功率单元电源故障）；

（2）UPS输入掉电；

（3）变压器轻度过热120℃；

（4）单元柜风机故障；

（5）电机轻度过热；

（6）工控机故障；

（7）柜门连锁故障。

5.1.1.2轻故障处理

（1）系统运行时如果发生轻故障，变频器并不立即停机。在停机状态下，如果存在这类故障，用户也还能进行启动等操作。

（2）轻故障发生时，变频器给出间歇的“音响报警”和间断的“故障指示”。报警状态下，如果用户发出“报警解除”指令，则系统撤消“音响报警”信号。

（3）对于轻故障的发生，变频器不作记忆锁存处理。故障存在时报警，如果故障自行消失，则报警自动取消。

（4）虽然轻故障不会立即导致停机，但也应及时采取处理措施，以免演变为重故障。如UPS输入掉电 ，必须马上处理。

5.1.2重故障

5.1.2.1重故障类型

（1）变压器严重过热；

（2）控制器不就绪；

（3）设定禁止开门而柜门开启；

（4）闭环运行时给定和反馈掉线；

（5）电机严重过流；

（6）变频器发生单元故障（以下情况，可以引起系统故障：高压失电、旁路级数超过设定值、功率单元直流母线过压、功率单元光纤故障）。

5.1.2.2重故障处理

（1）重故障发生时，变频器给出连续的“音响报警”、“高压急切”以及“紧急停机”指令。用户可以用“报警解除”按钮清除报警的音响信号，但变频器保持“高压急切”以及“紧急停机”指令。 

（2）重故障发生后，系统作记忆处理。故障一旦发生，变频器报警并自动跳闸停机。如果故障自行消失，“高压急切”以及“紧急停机”等指令也都一直保持，故障原因被记录。只有故障彻底排除，并且用“系统复位”按钮将系统复位后才能重新开机。

（3）重故障发生时，高压电源将自动分断。如果因为其他原因没有分断，用户可以用柜门的“急停”按钮将高压电源强行手动分断。

时停止风机。

5.2常见故障的处理

5.2.1直流母线过电压    

直流母线过压保护定值：设置为超过额定电压的115％。当出现“直流母线报过压”故障时，应进行如下工作：

（1）检查高压电源正向波动是否超过允许值（+10%）；

（2）如果是减速时过电压，可适当加大变频器的减速时间设定值；

（3）对于风机负载，做减速调节时不要过快，另外不要在机械设备仍然处于旋转状态下对变频器进行启动。

（4）检查接线螺栓是否松动、打火；  

（5）检查单元控制板是否损坏。

5.2.2直流母线欠电压

直流母线欠压保护定值：设置为超过额定电压的65％。出现“直流母线欠电压”故障时，应进行如下工作：

（1）检查电压负向波动是否超过该允许值（-10%）；

（2）检查6kV电源开关是否跳闸；

（3）检查移相变压器副边是否短路；

（4）检查接线螺栓是否紧固和断裂；

（5）检查功率模块三相进线是否松动，进线熔断器是否完好；

（6）检查接线螺栓有无松动和打火现象；

（7）检查单元控制板是否损坏。

5.2.3变频器过流

变频器过流保护的设定值为：变频器输出电流达到电机额定电流的150％，允许3秒钟，超过则立即保护停机；变频器输出电流超过电机额定电流的200％，在10微秒内保护停机。 出现“变频器过流”故障时，应进行如下工作：

（1）检查功率模块输出U、V端子是否短路；

（2）检查电机绝缘是否完好；

（3）检查变频器是否过载运行；

（4）检查负载时否存在机械故障；

（5）如果是启动时过电流，可适当增大变频器的加速时间设定值；

（6）对于一些使用滑动轴承的电机，启动时机械摩擦转矩较大，可适当提高变频器“低频转矩提升”的设定值。

5.2.4单元过热

保护定值：80±5℃，保护器件：散热片温度继电器。当出现“单元过热”这一故障时，可进行如下工作：

（1）检查环境温度是否超过允许值；

（2）单元柜风机是否正常工作；

（3）进风口和出风口是否畅通，即滤网是否干净；

（4）装置是否长时间过载运行；

（5）检查功率模块控制板和温度继电器是否正常。

5.2.5单元缺相

“单元缺相”故障的含义是指某一功率模块的输入侧缺相。当发生“单元缺相”故障时，应进行如下工作：

（1）检查输入的高压开关是否掉闸；

（2）检查整流变压器副边是否短路；

（3）检查接线螺栓是否紧固或断裂；

（4）检查功率模块三相进线是否松动；

（5）检查功率模块三相进线熔断器是否完好；

（6）有时变频器在断电时会报出缺相，属正常现象，直接复位即可。

5.2.6光纤故障

“光纤故障”是指单元控制板与主控板之间的通讯中断。当出现“光纤故障”时，应进行如下工作：

（1）检查功率模块控制电源是否正常（正常时，L1绿色指示灯发光）；

（2）检查功率模块以及控制器的光纤连接头是否脱落；

（3）检查光纤是否折断、漏光；

（4）检查光纤是否被灰尘蒙蔽；

（5）有时变频器在断电时会报出单元光纤通讯故障，属正常现象，直接复位即可。

5.2.7驱动故障

“驱动故障”的含义是指IGBT在开同时，由于电流增大（达到6~7倍以上）、引起的管压降的增加（10~15V），或者是驱动板上的模块电源损坏而报出的故障。当出现“驱动故障”时，应进行如下工作：

（1）检查内部是否有短路放电痕迹；

（2）检查IGBT是否正常——测量续流二极管；

（3）检查电机是否有问题；

（4）检查输出电缆是否有破损；

（5）检查输出螺栓是否过热，虚接打火；

（6）检查更换驱动板、单元控制板；

（7）把输出铜排拆除，用万用表测量输出电压幅值。

5.2.8控制器不就绪

主控箱中的主控板自检不能通过时会报“控制器不就绪”故障。当出现“控制器不就绪”的故障时，应进行如下工作：

（1）控制器自检不能通过时报告该故障，可重新设定变频器参数，再次复位系统尝试；如果仍不能排除，检查电路板之间的连接是否可靠，控制器到PLC的配线是否松动，或更换单片机控制板。

（2）正常情况下，控制器主控板的“RUN”指示等应处于有规律的闪动状态，如果常明或常暗，或不规律闪动，则主控制板存在问题。

（3）在上高压电的初始几秒钟或断高压电后的几分钟内，由于控制器处于被复位的状态，报告“控制器不就绪”为正常现象，过这段时间后应可以自行解除。

5.2.9控制器无响应

主控箱故障或者出于被复位状态时，会出现“控制器无响应”的故障。当出现“控制器无响应”的故障时，应进行如下工作：

（1）检查所有控制板是否插装到位，电源板所有指示灯是否全亮，主控板POWER指示灯是否发光，RUN指示等是否处于闪烁状态，连接到主控板的RS485插头是否松动或脱落；

（2）在变频器上电开始的6秒钟之内，由于屏蔽故障需要，控制器处于被复位状态，显示“控制器无响应”属于正常现象，但6秒之后，“控制器无响应”应消失；

（3）同样，变频器断电后，由于屏蔽故障需要，在几分钟内，控制器处于复位状态，显示“控制器无响应”属于正常现象，但几分钟之后，“控制器无响应”应消失；

（4）如果不是上电或断电的初始时刻，出现主控板RUN指示灯长时间发光或长时间熄灭，或者不规律闪烁，则主控板存在问题。

5.2.10旁路报警运行

某一功率模块出现“欠压、缺相、驱动、过热”故障时，该模块会进行旁路运行，在主界面上显示出“旁路运行”提示；在“故障信息子界面”上显示“欠压旁路”，或者是“缺相旁路”，或者是“驱动旁路”，或者是“过热旁路”。

功率模块出现“旁路运行”时，变频器虽然不会停机，但是在进行降额运行。因此，一旦用户有停机时机，应立即更换上备份模块。 

5.2.11柜门连锁报警

“柜门连锁报警”故障是指变压器柜、功率柜、旁路柜的柜门在变频器运行时开启，在主界面上会报“柜门未关严”轻故障。当出现“柜门连锁报警”的故障时，应进行如下工作：

（1）检查各柜门是否严密关闭；

（2）检查柜门行程开关是否完好；

（3）检查配线是否脱落。 

5.2.12变压器轻度过热

当移相变压器的温度超过其轻度过热保护值130℃时，在主界面上会报出“变压器过热”的轻故障。当出现“变压器轻度过热”的故障时，应进行如下工作：

（1）检查变压器副边接线绝缘是否完好；

（2）检查变压器副边接线绝缘是否短路；

（3）检查装置是否过载运行；

（4）检查环境温度是否过高；

（5）检查变压器的冷却风机是否正常；

（6）检查风路是否通畅；

（7）检查温度控制器功能是否完好；

（8）检查温度控制器过热报警参数是否设定合理；

（9）检查参数是否被非法复位或修改；

（10）检查测温探头是否损坏，温控仪触点是否失效。

5.2.13变压器重度过热

当移相变压器的温度超过其重度过热保护值140℃时，会报出“变压器重热”的重故障。其检查方法同“变压器轻度过热”。

5.2.14UPS输入掉电

当提供给变频器的控制电源出现故障时，系统在UPS的电池供电下继续运行，在主界面上会报出“UPS输入掉电”的轻故障。当出现“UPS输入掉电”的故障时，应尽快查明控制电源掉电的原因，尽快恢复供电。 

5.2.15有故障显示无报警

嵌入式工控机的人机界面上显示出了“轻故障”或“重故障”的信息，而没有相应的故障报警信号，被称为“有故障显示无报警”的故障。当出现“有故障显示无报警”的故障时，应进行如下工作：

（1）检查“声光报警器”是否损坏； 

（2）检查继电器K6是否损坏；

（3）检查电源或导线是否损坏；

（4）主控板死机，重启；

（5）停机情况下，用户可以用“系统复位”命令将系统整体复位，恢复系统的音响报警功能。

5.2.16报警但界面没有指示

“声光报警器”发出了“轻故障”或“重故障”的报警信号，而在嵌入式工控机的人机界面上并没有显示出 “轻故障”或“重故障”的相应信息。当出现“报警但界面没有指示”的故障时，应进行如下工作：

（1）检查PLC和人机界面的版本是否匹配； 

（2）检查人机界面是否在正常控制界面上；

（3）检查人机界面的电源线是否正常；

（4）瞬间通讯故障。

5.2.17PLC无响应

“PLC无响应”故障的含义是指PLC和嵌入式工控机之间的通讯中断。当出现“PLC无响应”的故障时，应进行如下工作：

（1）检查工控机和PLC的通讯电缆和接头，确认PLC是否处于RUN位置；

（2）检查PLC是否完好；

（3）检查工控机485卡是否损坏；

（4）为PLC供电的DC24V电源如果出现问题，也可以引起PLC无响应。

5.2.18工控机死机

工控机死机后，控制系统自动对其复位，并且同时提供报警。如果工控机复位后正常恢复其监控功能，报警也同时取消。

变频器运行时如果工控机死机，不影响变频器在原状态下的继续运行，但工控机失去监控功能。在本机控制模式下，启动、停机、频率给定等功能失效。工控机死机不能恢复时，可以将变频器切换成远程控制模式，然后用户可以改用远程操作命令控制变频器运行。

把人机界面上出现的所有故障统称为“工控机死机”故障。具体包括：黑屏、界面死机、硬件损坏、软件故障。当出现“工控机死机”的故障时，应进行如下工作：

（1）如果是界面死机，可重新启动。若启动不成功，更换软件；

（2）如果是黑屏，应检查电源是否损坏，或连接是否牢固；

（3）检查硬件是否损坏。 

5.2.19变频器无法启动

“变频器无法启动”故障是指变频器开机后，不能得到“系统待机”的指令，并且“启动”按钮处于“灰色”状态，没有被激活。

变频器“启动”的过程是这样的：

第一步：变频器控制电源上电，变频器控制系统上电后自动开始检测。如自检没有发现故障，向主控发出“控制器就绪”信号，同时变频器自动发出“高压合闸允许”信号。

第二步：接收到变频器的“高压合闸允许”信号后，操作人员作出判断。如果具备上高压电的条件，手动或通过各种控制系统合高压开关。变频器整流逆变部分带高压电，冷却风机开始运行。变频器检测到整流逆变部分带高压电后，延时6秒自动发出一个“系统待机”命令。

第三步：人机界面上出现 “系统待机”的信号，并且“启动”按钮由“灰色”状态变为“白色”状态，操作人员根据整套系统设备的状态作出判断。如果具备运行的条件，通过变频器控制面板或各种控制系统向变频器发出“启动”命令，变频器启动运行。

当出现“变频器无法启动”的故障时，应进行如下工作：

（1）检查控制电源上电是否正常；

（2）检查控制系统（主控箱、PLC、嵌入式工控机）的设备是否正常；

（3）检查控制系统自检软件是否正常；

（4）如果是远控不能开机，检查“远控/本控”选择开关是否处于远控位置；

（5）远程的“紧急停机”按钮和控制柜门上的“紧急停机”按钮是否都处于释放（在弹出状态）；

（6）检查变频器上是否存在未解决的重故障；

（7）高压送电是否正常。

5.2.20不能调整运行频率

无论采用闭环控制或开环控制，都不能达到改变运行频率的目的。这种故障现象被称为“不能调整运行频率”的故障。运行频率的调整方式有”本机给定、开环运行”、“本机给定、闭环运行”、“模拟给定、开环运行”、“模拟给定、闭环运行”四种。

当出现“不能调整运行频率”的故障时，应进行如下工作：

（1）变频器运行频率给定方式由工控机界面设定。如果外部的模拟电位器无法改变变频器运行频率，很可能是工控机界面中将频率给定设定为计算机给定方式；如果用工控机界面无法给定变频器的运行频率，则是因为工控机界面的功能设定中将频率给定设为模拟给定方式。

（2）如果工控机界面的功能设定中将变频器设定为闭环运行模式，则变频器运行频率由PID调节器输出，不由用户直接给定，用户通过外部的模拟电位器或工控机界面设定的只是被控工业变量的期望值。

（3）如果变频器无法达到设定的频率值，可能是用户的设定频率超出了最高和最低频率值，或者设定频率落入跳转频率范围。如果每次都是自动升到很高的频率后自动停机，则是因为用户在工控机界面中将运行方式设定为软启动方式。

（4）有些情况下，频率给定方式和“本控/远控”状态进行了连锁，远控时只认模拟给定。有时远控情况下可能也有几种给定方式，比如DCS给定或操作台给定，需要进行选择。

6变频器的保护及故障单元的更换

6.1变频器的保护功能

6.1.1过载保护：电机额定电流的120％，每十分钟允许1分钟（反时限特性），超过则保护停机。

6.1.2过流保护：电机额定电流的150％，允许3秒钟，超过则立即保护停机。变频器输出电流超过电机额定电流的200％，在10微秒内保护停机。

6.1.3过压保护：检测每个功率模块的直流母线电压，如果超过额定电压的115％，则变频器停机。

6.1.4欠压保护：检测每个功率模块的直流母线电压，如果低于设定的数值（65％Un 15s，完全失电3s），则变频器停机。 

6.1.5缺相保护

6.1.6接地保护

6.1.7过热保护

6.1.7.1变频器柜体设置温度检测，当环境温度超过40℃时，发出报警信号。

6.1.7.2在主要发热元件上设置温度检测，一旦超过设定跳机温度85℃，则保护停机。

6.1.7.3对整流变压器进行温度保护，120℃时发出报警信号，变频器可继续运行；130℃时发出跳闸信号，变频器停机。

6.1.7.4整流变压器温控仪可以控制变压器散热风机启停，80℃时启动风机，75℃时停止风机。

6.2变频器故障单元的更换

所有功率单元模块是完全一致的，如果某一单元由于故障而不能正常工作，可以在允许设备退出的时间用备用单元将其替换。更换功率单元模块可遵照以下步骤进行：

6.2.1使用停机或急停按钮使变频器退出运行状态；

6.2.2切断输入高压电；

6.2.3打开单元柜门，等所有单元的L1、L2指示灯熄灭；

6.2.4拔掉故障单元的J1、J2两根光纤头；

6.2.5用扳手卸下故障单元的R、S、T、U、V五根连线；

6.2.6拆下故障单元与轨道的固定螺丝；

6.2.7将故障单元沿轨道拔出，注意轻拿轻放；

6.2.8按与上述拆卸相反的顺序将备用单元装上并接线；

6.2.9系统重新上电投入运行；

6.2.10与厂家联系维修故障单元。