（华润电力（贺州）有限公司 广西贺州 542709）
摘要：ZINVERT高压变频器目前在我国的供水管网系统以及电力发电系统当中广泛地使用，其不仅能够确保供水管网系统的压力稳定，还能够确保电网的稳定运作，防止高压电机开启时大电流冲击电动机绕组与电网。此外，相比于定速机组，高压变频机组具备节能降耗的明显优势，为了确保高压变频器能够稳定安全运行，便需要分析高压变频器故障的主要原因，探讨有效的解决措施。
关键词：ZINVERT高压变频器；故障原因；解决措施
ZINVERT系列高压变频器的安全隔离变压器的容量有800 KVA，运行额定电压是6KV，每相包括6组的功率单元，运行负载是6KV 离心水泵。ZINVERT系列高压变频器主要利用3个高压开关提供变频器需要的电源，目前ZINVERT系列高压变频器多用于水务公司以及电力发电厂当中，发挥着重要的作用。
1、ZINVERT 高压变频器技术特点
第一，系统原理。ZINVERT 系列智能高压变频调速系统采用多个功率单元串联的形式。电压叠加原理类同于“电池组叠加”技术。以6kV每相六单元串联为例，每个功率单元输出交流有效值Vo是577V，相电压为3464V，线电压为6000VZINVERT。第二，功率单元结构。功率单元主要由三相桥式整流桥、滤波电容器、IGBT逆变桥构成，同时还包括由功率器件驱动、保护、信号采集、光纤通讯等功能组成的控制电路。通过控制IGBT 的工作状态，输出PWM电压波形。每个功率单元在结构及电气性能上完全一致，可以互换。第三，输入ZINVERT 系列智能高压变频调速系统在6kV电源侧采用多达36重化的整流技术，电网侧谐波污染小，功率因数高，无需功率因数补偿及谐波抑制装置，对同一电网上用电的其它电气设备不产生谐波干扰。第四，输出侧。在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，由于采用多重化的正弦脉宽调制 SPWM技术，输出谐波非常小，可消除叶片与轴承的振动，无需谐波抑制装置可直接适配各种电机。第五，控制器。主控制部分以双专用数字信号处理器为控制核心，辅以可编程逻辑器件，实现 SPWM 波形控制及各种信号的检测、分析判断和处理。控制器双屏直观显示，具备虚拟示波器功能，可实时显示输入、输出交流电压电流波形，高达128点的快速傅利叶变换，进行谐波分析、实时刷新频谱分析。控制电源采用三路电源切换技术，保证供电可靠性。另外，当控制电源掉电后，可由系统配备的UPS继续供电。主控制部分和单元控制部分的控制信号通过光纤进行信号传输，可有效避免电磁干扰，增强系统的可靠性。第六，适用中国电网，抗电压波动能力强 电网输入侧电压在－15%～＋15%范围内波动时，通过电压波动补偿算法来自动补偿输出，保证额定输出。网侧电压在65％额定值至 120％额定值内不停机，保证电机持续运行。第七，3.7 SCP 抗短路技术。从高压变频调速系统本身的安全运行出发，ZINVERT 在高压主回路充分考虑了电机或是连接电机的电缆可能发生相间短路的情况而设置了三重短路保护功能，可有效保护电机及高压变频调速系统的安全。该主回路技术为本公司独创，并已申请了相关专利。在此技术的支持下可以确保每一台产品都能经过两相短路试验，进一步提高了运行可靠性。第八，专有核心STT 技术。可确保电机在调速范围内的任何转速下，无需停车可直接启动ZINVERT系列智能高压变频 调速系统。在这个算法的支持下，我们在操作 ZINVVERT 高压变频调速系统时，就不用顾虑启动时电机的运行状态。这样就可以实现高压电机即时的启动和停止控制了。这也为用户的运行和维护带来了极大的方便。第九，断电恢复再启动 电网瞬时停电或发生瞬时可恢复性故障后，在允许运行的条件恢复后（允许等待的时间长度可由用户自行设定），ZINVERT 智能高压变频调速系统可自动搜索电机转速，实现无冲击再启动，保证电机运行的持续运行可靠性，避免不必要停机造成的损失。第十，变频器软充电技术变频器系统采用了一次输入回路加充电电阻及功率单元内部加充电电阻的双重软充电技术，消除了合高压瞬间产生的合闸涌流造成的冲击及过电压现象，同时也降低了对功率单元直流电容的充电的冲击，延长了电容的寿命及提高了整个系统的可靠性。高压变频器系统结构图如图所示。
2、ZINVERT高压变频器故障分析
在查找了ZINVERT高压变频器的相关变频器手册之后，明确ZINVERT高压变频器出现故障的主要原因，故障原因主要分为3个方面：第一，外部回路在接入的时候造成停机问题，外部的急停命令产生了接点动作等；第二，控制电缆相应屏蔽并且正确的实现接地动作，外部设置的急停控制电缆运行受到了一定程度上的干扰问题。第三，控制电缆相应屏蔽并未正确的完成接地动作。按照ZINVERT高压变频器的相关用户手册当中提供出的3个不同的故障原因进而展开了相应的分析，并且询问相关的工作人员与调度室，在车间内高低压电气设备正常运行的时候，没有晃电等问题。随后根据厂家的专业技术人员的意见与建议检查控制柜当中的电压检测板以及控制器当中的开入板是否存在问题。检测PWC板输入电压与输出电压是否正常。按照图纸查找PWC板输出。通过相关的分析，能够找出变频器故障的具体位置，在更换了相关的零部件之后，再次查看变频器的运行情况[]。
.png)
图1 ZINVERT高压变频器系统结构图
3、高压变频器故障处理措施
第一，IGBT过流故障的解决办法处理措施。按照根据监控界面当中显示出来的故障定位进而找出相应的模块，拆开检查IGBT有没有被损坏，如果被损坏就必须更换IGBT元件。第二，过压故障的处理措施。倘若启动的过程中出现了过压故障，应当立刻切断控制柜当中的控制电源，在10分钟之后再联通控制电源，当确定电机完全停止之后再次开启变频器。倘若是在运行过程的过程当中产生了过压问题，普遍都是来源于电源输入侧的过电压，在电压升高到了保护值的时候，变频器就会因为过电压保护进而跳闸。为了防止输入侧的过电压便需要调节变压器的抽头，这只适用于现场电压持续偏高的故障当中，还可以考虑于电源的输入侧当中加入相应的吸收装置，以此来降低变频器内部输入侧出现过电压的概率。第三，欠压报警故障解除的措施，可以把报警模块进一步的更换成备用的模块，随后重新的开启变频器即可。第四，通信类故障。主要就是光纤连接的部分接触不良以及光纤头出现了脱落问题，光纤信号所用的发送器与接收器当中积累了大量的灰尘。光纤出现了折断问题。或者是光纤通信的控制板出现了损坏故障灯，对于这一类型的故障的具体处理措施主要就是：当产生了光纤故障问题的时候，首先需要做的就是判断出故障是在功率单元故障中或者是在控制器侧当中出现了故障，主要利用对调光纤进一步的有效判断。在控制器当中的光纤板中同一相中随机一个功率单元的相应光纤和故障光纤之间完全对调，再次完成上电操作，监控界面中光纤的故障位置如果依然处于原位置，便代表光纤板出现了损坏问题，相反在监控界面当中显示出来的光纤故障出现了改变，就代表了功率单元出现了故障，就需要更换以及维修出现故障的功率单元。
结束语
综上所述，高压变频器的维修与排除的过程中，首先应当明确出现故障的主要原因，利用各种故障的诊断技术与方式进一步的明确故障的具体位置，分析故障的类型以及实际情况等，进而采取有针对性的措施加以解决，确保故障的快速排出，保证高压变频器的正常运转。
参考文献：
[1]高云龙.火电厂高压变频器故障分析与探讨[J].山东工业技术，2018（1）：167-167.
[2]刘辉，贾少华.一起高压变频器频繁发生故障的原因分析[J].电气技术，2019（10）：58-61.