一起6 kV高压变频器通风故障的分析与处理

杨云珍

(广东省粤泷发电有限责任公司，广东 罗定 527200)

一起6 kV高压变频器通风故障的分析与处理

杨云珍

(广东省粤泷发电有限责任公司，广东 罗定 527200)

说明了6 kV高压变频器冷却方式及冷却系统的工作原理，介绍了某电厂循环水泵高压变频器在使用过程中发生跳闸的事件，对事件进行了分析，并查找出故障原因，提出了相应的防范措施，为类似故障的处理提供参考。

高压变频器；通风；冷却；热量

1 6 kV高压变频器冷却方式

高压变频器效率一般可达96 %以上，约4 %的损失以热量形式散失到环境中去。

为了维护高压变频器等设备的安全稳定运行，需要对高压变频器进行冷却，主要采取以下2种冷却方式。

(1) 开式循环。热量直接散发到空气中，优点是运营成本较低；但高压变频器的内部电子元件极易受周围环境影响，当周围环境粉尘较大时，易对元件造成损坏。

(2) 空—水冷却闭式循环系统。特点是房间密闭、粉尘少、空气质量干净、维护量小。

2 6 kV高压变频器冷却系统工作原理

现就某电厂采用的空—水冷却闭式循环系统进行分析，系统结构原理如图1所示。

(1) 变压器柜采用2台风扇抽风，安装在设备柜子顶部，明装，出口共用1个风道，2台风扇电源共用1个空气开关。

图1 空—水冷却闭式循环系统结构原理

(2) 功率柜采用3台风扇抽风，装在风盒中，暗装，3个风扇分出3个风盒，3个风盒平均分配带走功率模块发热量。每一个功率模块的尾部均插入风盒中，冷却风从功率模块散热片的前端通过散热片(封闭的风道)进入风盒。相应的风机运行，抽走热风，再通过水冷器，进行热交换，把冷风送回变频器房间内，完成设备的冷却。出口共用2个风道，3台风扇电源由1个空气开关控制。

3 故障经过及设备检查

3.1 故障经过

2016-05-17，某电厂3号循环水泵高压变频器在运行中跳闸，变频器B2，B3功率模块过热，在现场检查时闻到少许烧焦味。查故障记录为重故障跳闸。

3.2 设备检查

围绕高压变频器重故障跳闸、相应功率模块过热的情况，对设备进行检查。

(1) 拆除B2，B3功率模块，对外观进行检查，未发现有零部件烧毁。经现场检测，确认B2，B3无异常。

(2) 更换新的变频器功率模块后，重新试运，现场观察通风情况，风量正常。运行约30 min后，A1，B3功率模块过热故障报警，用红外线测温计测量功率模块表面，温度为45 ℃。

(3) 拆下变频器功率模块，在实验室检测功率模块温度继电器，温度继电器动作正常，达到85 ℃报警，正常；功率模块上的温度继电器检测点在单元控制板上短接测试正常。

(4) 怀疑变频器控制装置误报警。更换变频器相关通信控制模块，更换相关模块测量用光纤数据线后运行，现场观察通风情况，风量正常。运行10多分钟后，变频器再次出现重故障报警跳闸情况。

(5) 再次进行3号循环水泵试运，全面检查变频系统、功率模块、变压器冷却风扇电源开关。其中功率模块冷却风扇电源开关在跳闸状态，怀疑之前在试运时，未检查冷却风扇电源开关，导致功率模块温度过高。投入冷却风扇电源开关后启动变频器运行，在启动初期，设备正常运行，变频器房间无异味。13 min后，房间出现异味，检查功率模块风扇电源开关已跳闸，手动停运3号循环水泵。

(6) 拆开功率模块上部风盒(状态密封，运行时无法观察风扇运行状态)，检查风扇，发现其中一个风扇电机绕组处有异味。检查该风扇电机绕组，用兆欧表测量其对地及相间绝缘电阻为0，判断该风扇已经损坏。将其更换后，设备运行正常。

4 事故原因分析及防范措施

4.1 事故原因

本次高压变频器故障温度保护正确动作，因功率柜其中一台风扇故障，跳开功率模块柜所有通风风扇总电源，功率模块热量无法带走，导致模块温度上升达到跳闸值，报重故障触发跳闸变频器。

4.2 防范措施

根据以上分析，提出以下几个防范措施。

(1) 启动变频器时，必须先检查其风扇开关状态，确保启动时能正确通风，保证设备的安全可靠。

(2) 定期检查通风风扇，测量风扇电机电阻，检查风扇叶片积灰情况并进行清理，减轻风扇负荷，避免过载。

(3) 定期检查变频器室内温度，确定不超温；运行过程中检查变频器室内通风情况，可用纸张简单测试柜内的通风情况。

(4) 做好日常设备的维护管理工作，统计风扇风机运行时间，超过或达到运行时间的必须更换。

(5) 对功率柜风扇电源控制系统进行适当的技术改造，使每台风扇的由单独电源供电，并增加电源跳闸故障报警。

1 马贤宁，祁 晨，田美文，等.6 kV高压变频器运行维护实践[J].电力安全技术，2013，15(12)：50-52.

2 慕容永坚.6 kV风机变频器故障分析[J].华电技术，2012，34(8)：37-39.

2016-12-12；

2017-03-01。

杨云珍(1977—)，男，高级工程师，主要从事电厂设备维修维护管理工作，email：997434239@qq.com。