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    變頻器欠壓故障該如何解決

    日期:2021-10-03 07:11
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    摘要: 普通低HP驅動器的驅動(VFD)欠壓保護基于驅動單元直流母線上的測量電壓而非輸入交流電壓。重要的是要意識到這一事實有助于排除故障。任何可能導致直流母線電壓下降的事件都可能導致直流鏈路欠壓故障事件。本指南將幫助您解決欠壓故障代碼的VFD問題。 在空閑(未運行)條件下,3相VFD 的理想直流母線電壓應約為2的平方根乘以交流有效值電壓。因此,對于480V,3相系統,預期的空閑DC總線電壓應約為678V。對于415V三相系統驅動器,空閑直流母線電壓應為586V左右。直流母線電壓的實際值取決于許多參數,包括: 交流輸入峰值...

    普通低HP驅動器的驅動(VFD)欠壓保護基于驅動單元直流母線上的測量電壓而非輸入交流電壓。重要的是要意識到這一事實有助于排除故障。任何可能導致直流母線電壓下降的事件都可能導致直流鏈路欠壓故障事件。本指南將幫助您解決欠壓故障代碼的VFD問題。

    在空閑(未運行)條件下,3相VFD 的理想直流母線電壓應約為2的平方根乘以交流有效值電壓。因此,對于480V,3相系統,預期的空閑DC總線電壓應約為678V。對于415V三相系統驅動器,空閑直流母線電壓應為586V左右。直流母線電壓的實際值取決于許多參數,包括:

    交流輸入峰值電壓加載到驅動器上交流線路電抗器的存在DC扼流圈的存在存在隔離變壓器由于上述因素,正常情況下的直流母線電壓變化很大。典型的標稱值是:

    230V系統:310 VDC415V系統:560 VDC480V系統:648 VDC600V系統:810 VDC測量直流母線電壓 需要了解預期的直流電壓幅度和額定承受該電壓的設備的可用性。大多數驅動器將在驅動器顯示屏上提供DC總線電壓的大小,或者可以在驅動器上的指定端子處測量。

    觸發故障的欠壓閾值因制造商而異。以下是少數制造商的欠壓故障閾值:

    VFD欠壓跳閘閾值

    將欠壓跳閘閾值與標稱直流母線電壓進行比較,可以看出大多數驅動器的欠壓跳閘設置約為標稱直流母線電壓的60%。發生欠壓故障的相應近似交流電壓可以通過將上述值除以1.35來計算。

    VFD上出現直流母線欠壓故障的典型原因

    穩態欠壓瞬間電壓驟降(下降)失去一個階段預充電電路存在問題VFD直流電壓檢測電路故障以下討論這些中的每一個。

    帶預充電電路的VFD原理圖

    1. 穩態欠壓:在這種情況下,設施總線上的電壓小于標稱值。當VFD輸入電壓低時,DC總線電壓會相應下降。直流母線上的紋波也會增加。如果直流電壓低于閾值,則驅動器將在欠壓時發生故障。

    解決方案:穩態欠壓的解決方案是聯系供電公司,檢查是否有可能改變供電變壓器分接位置或調節穩壓器。如果設施擁有降壓變壓器,則調查改變變壓器抽頭 以增加電壓的可能性。在添加任何功率因數校正電容器以提高系統電壓之前,建議進行額外的檢查。當系統具有大的非線性負載(VFD等)時,電容器可以與驅動器產生的諧波相互作用以產生諧波諧振問題。共振可能導致電容器和/或VFD故障。在這些情況下,建議使用失諧電容器。

    如果驅動器的穩態電壓略低于標稱電壓,驅動電壓設置參數可以更改為該值。例如,如果輸入電壓為460V而不是480V,那么將驅動電壓參數設置為480V將導致欠壓跳閘閾值高于設置為460V的閾值。這是因為欠壓跳閘設置基于編程的輸入電壓。

    2.瞬時電壓驟降(下降):根據IEEE Std 1159定義,電壓下降或電壓驟降是持續時間大于周期且小于1分鐘的均方根電壓的變化,保留電壓在標稱值的10%和90%之間。瞬間電壓下降可能對驅動器的運行有害。電壓驟降會產生幾個問題。這些可分為兩類:

    主要影響

    欠壓故障次要影響

    保險絲/斷路器跳閘VFD整流二極管/電容器故障主要影響:瞬間電壓驟降可能導致直流母線電壓變低并達到故障閾值并觸發驅動器關閉。

    次要影響:根據VFD的負載,瞬間電壓下降可能導致直流母線電壓低于故障閾值。在電壓驟降(下降)期間,電動機的能量來自直流母線電容器,導致其比正常情況下耗盡更快。在恢復電壓時(當電壓下降結束時),AC輸入側產生大的電流涌入,以對驅動總線電容器充電。根據驅動器的大小,此電流峰值可能是驅動器正常峰值電流的5-20倍。這種大的電流浪涌可能導致驅動器的熔斷器或斷路器跳閘。此外,浪涌電流也可能損壞二極管整流器電路和電容器,特別是如果驅動器靠近大型kVA源變壓器。

    解決電壓驟降的解決方案:

    系統級電壓暫降:使用垂度緩解技術可以降低設施級電壓驟降。其中一些是:

    動態電壓恢復器[DVR]靜止無功補償器[SVC]防護變壓器VFD的電壓下降解決方案:許多現代VFD都能夠通過功能執行某種下陷。這意味著驅動器能夠在短暫的持續時間內通過電壓驟降而性能下降。這些是制造商特定的,建議查閱相應的驅動器數據表以獲取更多信息?,F代驅動器的一些常見選項包括:

    在電壓驟降開始時,驅動器將繼續從DC總線中存儲的能量操作,直到DC電壓下降到預設值。這允許驅動器在短暫的電壓驟降事件期間為電動機提供電力。如果下垂持續存在且直流母線電壓降至預定閾值,則驅動器將在欠壓時跳閘。在電壓驟降開始時,驅動器將停止為電動機供電,并且只要能夠使用電動機慣性,就會嘗試保持直流母線電壓。通過這樣做,VFD可以保持在線而不會跳閘,盡管電動機將開始減速。如果變頻器具有欠壓故障延遲設置,則可用于延遲故障發生。減輕電壓驟降對VFD的二次影響的解決方案:

    防止熔斷器工作,二極管故障:電壓驟降(下降)后的輸入熔斷器或斷路器操作是由放電的直流電容器吸收的電流引起的。通過應用以下方法,可以降低浪涌電流幅度,從而降低熔斷器操作和二極管故障的可能性:

    線反應堆直流扼流圈隔離變壓器上面列出的所有組件都會在驅動器的電源側增加額外的阻抗,從而降低峰值充電電流的大小。在電壓下降后降低峰值充電電流將有助于防止熔絲操作以及二極管故障甚至過早損壞電容器。

    3.一相損失:如果在風暴過程中電力設施的一個階段已經打開或者由于熔斷器操作或某些其他原因導致設施單相,則可能出現這種情況。當驅動器輸入輸入電壓時,它將根據設計檢測為輸入缺相故障或欠壓故障。

    如果失去一相的驅動器繼續運行(通過取消缺相參數設置或其他方式),則驅動器將在其他兩個健康階段吸取更大的峰值電流。這也會增加直流母線上的紋波電壓,并可能導致驅動器上的整流二極管或電容器發生故障。建議不要關閉缺相參數。

    解決方案:沒有什么可以做的,以防止電力線路上的單相。但是,該設施可以在輸入的服務開關設備上安裝缺相繼電器,并且分流主斷路器。需要將驅動器缺相參數設置為ON,以保護驅動器免受單相狀態的損壞。

    4.預充電電路問題:

    在許多現代驅動器上(并非所有驅動器都具有此功能),有一個預充電繼電器通過串聯電阻為直流總線電容充電。請參閱本文開頭的圖。該電路用于在驅動器初始接通時防止大量涌入放電直流母線的電流。在預設的時間延遲之后,此時DC總線將充電到所需的電壓,使用接觸器繞過電阻器,并且電阻器不再是電路的一部分。

    如果接觸器從電阻器切換回來有任何問題,那么整個電流消耗將通過電阻器,并且DC總線電壓將低以支持負載并且可能在欠壓時跳閘。這通常發生在VFD的開始階段。如果驅動器重啟幾次,這個問題通常會導致預充電電阻快速失效。

    5. VFD直流電壓檢測電路的問題

    驅動器的欠壓和過壓故障設置基于驅動控制電路從直流母線測量的電壓。如果此電路出現任何故障,可能會導致故障或過壓跳閘。

    京公網安備 11010802025865號

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