HINV高壓變頻器維修方案.doc

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HINV高壓變頻器維修方案 一、 概述 1、 高壓變頻系統(tǒng)維護意義 貴公司所使用的北京動力源公司生產(chǎn)高壓變頻器在國內市占有率很高，雖然每臺變頻器的應用行業(yè)和應用場合不同，但是它們的重要性都是毋庸置疑的，由于大功率高壓變頻器應用的部位都是生產(chǎn)系統(tǒng)的關鍵部位，它的穩(wěn)定運行決定著行業(yè)安全和穩(wěn)定。由于設備長時間的連續(xù)運行，從環(huán)境的溫度，濕度，潔凈度，負荷度，元件老化程度等的不同，設備也會出現(xiàn)不同的故障，及時的有效的對故障變頻器進行維修維護會對生產(chǎn)帶來有效的保障。 二、 解決方案 針對貴公司使用的北京動力源HINV系列高壓變頻器型號為HINV-10/1460B發(fā)生的故障我們給出如下維修維護翻案。 首先是故障單元的處理，本次確定的故障單元共有6臺，分別位A1、B1、C1、A2、B2、C2，這6臺單元需要返回我們公司本部進行系統(tǒng)維修，對故障單元進行檢測，損壞的元器件進行復原或者更換，在對修復的單元進行帶載實驗，周期大約7個工作日，合格后將修復單元返回，我們會給出相應的檢測合格報告?？梢哉f此次維修設備過程中故障單元的維修是重中之重，同樣也是最大的技術難關。下面具體介紹下這6個單元的調試過程： 1. 適用范圍 適用于HINV系列高壓變頻器的功率單元的調試。 2. 儀器設備及工具 功率單元調試檢驗工裝 1臺 3相調壓器（10kVA） 2臺 負載電抗（100A/4mH） 功率單元額定電流＜80A時，每個功率單元用1個負載電抗，當額定電流超過80A時，負載電抗并聯(lián)使用 1組 數(shù)字萬用表（UT56）　　　　　　　　　 　　 1塊 扳手、改錐等工具 1套 隔離示波器（TEK TPS2012，2根1KV探頭，電流探頭） 1臺 鉗形電流表（YF-800型） 1塊 數(shù)字測溫槍（Raytek MT）　　　　　　　　　　　　　　　 　1個 離心風機（130FJ1 0.5A 85W 蘇州電信電機） 　　　　　 1臺 風速儀（AM-4202） 1塊 3. 調試過程 進入電氣調試階段的功率單元應當通過裝配檢驗，具有裝配檢驗合格的質量跟蹤單。 電氣調試過程分為調試準備、空載性能調試、空載高溫老化和負載調試。 4. 調試人員要求 4.1 調試過程中應有2名或2名以上調試人員操作。 4.2 調試人員應認真閱讀《安全生產(chǎn)規(guī)程》、《JS-HINV-16功率單元調試通用工藝》和《附：功率單元調試工裝臺使用說明書》，并熟練操作功率單元調試工裝臺。 4.3 測試時請嚴格按照規(guī)定步驟和項目進行測試。 4.4 調試人員操作過程中勿觸及功率單元機殼。 5. 調試準備 5.1 工藝檢查 在功率單元每次上電調試前需要作工藝檢查。 5.1.1 螺絲緊固檢查 功率單元內半導體功率器件、電解電容器（組件）和結構件螺絲緊固合適，不得松動。 5.1.2 檢查導熱硅脂涂敷 功率單元內半導體功率器件應均勻涂敷導熱硅脂。 5.1.3 接線正確性檢查 功率單元內連接線連接牢固，無受力脫落的現(xiàn)象。 5.1.4 功率單元機箱內檢查 功率單元內部的接線固定合理，機箱內沒有異物。 5.1.5 驅動電阻檢查 功率單元中單元控制板的IGBT驅動電阻匹配符合《JS-HINV-06 IGBT驅動電阻器匹配通用工藝》要求。 圖1 功率單元和功率單元調試工裝調試接線圖 5.1.6 空載調試接線 功率單元和功率單元調試工裝空載調試接線見圖1，輸出不接電感負載。 5.1.7 負載調試接線 功率單元輸出和負載電抗接線見調試接線如圖1。 5.2 電路和機箱箱體間電阻檢查 5.2.1使用萬用表歐姆2M檔，測量功率單元的直流母線正極和機箱之間電阻值≥100KΩ； 5.2.2 使用萬用表歐姆2M檔，測量功率單元的直流母線負極和機殼之間電阻值≥100KΩ； 5.2.3 使用萬用表歐姆2M檔，量測單元控制板接機箱電阻的管腳和機殼之間電阻值≥300KΩ。 5.3 功率單元調試電壓 不同型號功率單元調試額定電壓的規(guī)定及母線直流電壓欠壓點和直流過壓點見表1 表1：功率單元電壓等級 交流/直流電壓 （V） 型號 交流輸入 （V） 直流母線（V） 直流欠壓點（V） 直流過壓點（V） BND-577／＊＊＊ 577 800 520 1100 BND-750／＊＊＊ 721 1020 520 1300 6. 空載性能調試 功率單元初次上電使用調壓器升壓上電的方法。 6.1 功率單元上電延時功能測試 用萬用表檢測功率單元正、負母線DC電壓范圍，應為額定電壓2%。單元控制板的電源指示燈（V110綠色）和延時指示燈（V109黃色）應同時亮，延時約2～6秒，延時指示燈（V109黃色）應熄滅，以下單元控制板的指示燈如圖2。功率單元狀態(tài)和報警/故障LED顯示功率單元正常，即只有電源指示燈（V110綠色）亮。 見圖2 功率單元指示燈圖示 單元控制板的指示燈標號、顏色說明： V101紅色燈指示通訊故障； V102紅色燈指示過壓； V103紅色燈指示旁通成功； V104紅色燈指示驅動故障； V105紅色燈指示過熱； V106紅色燈指示旁通失敗； V107黃色燈指示缺相； V108黃色燈指示欠壓； V109黃色燈指示上電延時； V110綠色燈指示工作正常； 6.2 母線直流電壓顯示功能測試 功率單元與調試工裝通訊正常。調試工裝視窗控制器顯示進入“功率單元電壓”頁面，讀 取母線直流電壓顯示值，與萬用表實測值誤差范圍應為15V。 圖2 功率單元指示燈圖示 6.3 電壓波形測試 設置工裝視窗控制器“基本參數(shù)”頁面的“基準電壓”為550V，空載啟動運行功率單元， 使用示波器檢驗功率單元空載輸出的SPWM的電壓波形，如圖3。 圖3 功率單元輸出電壓波形 6.4 過熱故障和旁通功能測試 功率單元運行，單手使用改錐松開功率單元控制板上測溫接線的螺絲，功率單元過熱故障 指示燈（V105）和旁通成功指示燈（V103）應同時點亮，示波器或萬用表顯示輸出電壓為0V。 工裝視窗控制器顯示過熱故障和功率單元旁通成功。 注意：此時功率單元帶電，操作要仔細。測試完畢后，將螺絲擰緊。 6.5 缺相和欠壓故障功能測試 使用調試工裝系統(tǒng)復位功能將功率單元復位。 斷開功率單元輸入電源，功率單元先缺相報警，功率單元缺相故障指示燈（V107）點亮， 當母線電壓繼續(xù)下降至直流電壓欠壓點15V時，功率單元欠壓報警，功率單元欠壓故障指示燈（V108）和上電延時指示燈（V109）應同時點亮。示波器或萬用表顯示輸出電壓為0V。 工裝視窗控制器顯示缺相和欠壓故障。不同型號功率單元直流欠壓點的數(shù)據(jù)見表1。 6.6 功率單元通信測試（選項） 使用調試工裝系統(tǒng)復位功能將功率單元復位。 功率單元停止運行后，拔掉調試工裝控制器光纖通信的下行（主控發(fā)給單元）通信光纖頭 （灰色），單元通信故障指示燈（V101）應點亮。 工裝視窗控制器顯示通信故障。 6.7 DC過壓和功率單元旁通測試（選項） 根據(jù)設計和工藝文件要求安排，技術人員指導下進行。 使用調試工裝系統(tǒng)復位功能將功率單元復位。. 調整3相調壓器，使得DC電壓超過DC電壓上限。功率單元過壓故障指示燈（V102）和旁通成功指示燈（V103）同時點亮，輸出電壓為0V，功率單元的旁通電路工作。 工裝視窗控制器顯示過壓故障和功率單元旁通成功。不同型號功率單元直流過壓點的數(shù)據(jù) 見表1。 6.8 功率單元旁通失敗功能測試（選項） 根據(jù)設計和工藝文件要求安排，技術人員指導下進行。 功率單元上電前，功率單元控制板端子處斷開旁路可控硅的門極驅動線，用絕緣膠帶對導 線（或工裝線）作保護。 啟動功率單元運行，按6.4項要求做功率單元的過熱故障，過熱故障指示燈（V105）和旁 通失敗指示燈（V106）應同時點亮，輸出電壓為0V，功率單元旁通失敗。 工裝視窗控制器顯示過熱故障和功率單元旁通失敗。 功率單元斷電，功率單元直流母線完全失電后，恢復控制板端子處斷開的旁路可控硅的門 極驅動線。 6.9 功率單元驅動故障測試（選項） 根據(jù)設計和工藝文件要求安排，技術人員指導下進行。 功率單元上電前，輸出端接入負載和隨時可執(zhí)行短路動作的銅導線； 操作功率單元進入運行，執(zhí)行短路動作，功率單元驅動故障指示燈（V104）和旁通成功指 示燈（V103）應同時點亮，輸出電壓為0V，功率單元的旁通電路工作。工裝視窗控制器顯示驅動故障和功率單元旁通成功。 注意：由于測試在功率單元運行中，輸出短路，注意絕緣和安全。 7. 空載高溫老化 詳細見《JS-HINV-18功率單元高溫老煉通用工藝》要求。 8. 負載調試 負載調試按圖1接線。 8.1 風機冷卻 功率單元的負載調試必須有風機冷卻，要求風速＞4m/S，使用風速儀應在功率單元的散熱 器出風口測量。 8.2 額定電流、運行溫升測試 8.2.1額定電流測試 工裝視窗控制器設定頻率50 Hz，基準電壓設定為30V，啟動功率單元，從低向高逐步調整基準電壓，使得輸出電流達到額定電流，運行1分鐘。通過鉗形電流表和示波器觀察功率單元輸出電流，電流波形，如圖4。 8.2.2 運行溫升測試（測試正常后，運行30分鐘。） 8.2.2.1溫升測量方法 功率單元在額定電流下工作，使用測溫槍非接觸測量。 圖4 功率單元輸出電流波形 8.2.2.2 溫升計算 記錄室內溫度，為溫升計算使用。溫升=被測元器件的溫度-室內溫度。 8.2.2.3 溫升測量點 散熱器安裝的功率模塊（IGBT、整流橋、可控硅），電解電容，功率模塊測量散熱基 板，基板和散熱器的接合部或基板附近的散熱器；電解電容測量外皮。可測量的功率模塊都要 測量。同型號功率模塊和可測量的電解電容只記錄溫升最高的數(shù)據(jù)。 8.2.2.4 溫升監(jiān)測點 功率模塊，電解電容和其它器件的導線接線端子，電解電容的均壓電阻，母線直流充電限流電阻（設計圖紙上具有的）等，溫升＜+20℃。 正常運行時，溫度一直處于緩慢上升中，溫升測量時間30分鐘。 每5 分鐘測試每個溫升測量點和溫升監(jiān)測點最高溫度，計算各點最高溫升，不得有異 常。 開始10分鐘后，記錄計算的最高溫升。 開始20分鐘后，記錄計算的最高溫升。 開始30分鐘后，記錄計算的最高溫升。 在整個過程中，溫升測量點功率器件溫升＜+40℃。溫升監(jiān)測點溫升＜+20℃，溫升監(jiān)測 點每次也測量，沒有異常不記錄。共記錄3次。 8.4 過載125%運行測試 工裝控制器設定頻率50Hz時，調整功率單元輸入電壓，從低向高逐步調整基準電壓，使得 功率單元輸出電流達到125%額定電流，過載運行1分鐘后停止運行。 在整個過程中，被測元件溫升不得超過+40℃。記錄IGBT的最高溫升。 8.5 過載150%運行測試（選項） 根據(jù)設計和工藝文件要求安排，技術人員指導下進行。 測量IGBT溫度＜70℃時，進行此項調試工作，否則，需要等待IGBT降溫。 工裝控制器設定頻率50Hz時，調整功率單元輸入電壓，從低向高逐步調整基準電壓，使得功率單元輸出電流達到150%額定電流。計時10秒停止運行。 在整個過程中，被測元件溫升不得超過+40℃。記錄IGBT的最高溫升。 9. 調試完畢 調試完畢后，填寫調試記錄。 附: 功率單元調試檢驗工裝使用說明書 1.本工裝適用于BND-577/500（A）以及BND-750/400（A）以下的功率單元調試檢驗。 2.安全注意事項： 1）調試檢驗人員要經(jīng)過培訓后方可操作，調試檢驗單元時要認真負責； 2）負責測量的人員，必須佩戴安全防護用品； 3）與調試檢驗無直接關系的人員，要離開調試檢驗現(xiàn)場2M以外； 4）功率單元斷電后，等待電解電容放電完畢，功率單元的所有指示燈滅，再進行下一步操作。 3. 功率單元調試檢驗工裝使用說明： 功率單元調試檢驗工裝布局圖：見圖1。 1) 視窗控制器 2)指示燈 燈亮代表總電源合 3) 指示燈 燈亮代表控制電源合 4) 啟動按鈕 5) 停止按鈕 6) 電壓表 7) 電流表 8) 主控箱 9) 總電源隔離空開 接線端子使用說明：見圖2 變壓器輸出端子接線圖：見圖3 4. 測試步驟： 1） 使用工裝需要AC380V外供電源（三相五線制），按要求接到進線端子上。 2) 輸出使用750V耐壓電纜，按照單元工作電壓選擇變壓器輸出端子連接到測試單元的輸入端 子上。 3) 接好主控箱到功率單元的光纖。 4) 接通工裝控制器AC220V電源。 5) 功率單元上電：首先合總電源隔離空開，然后按4啟動按鈕聽到繼電器吸合聲音同時2指示 燈點亮。 6) 設置參數(shù)：使用方法見視窗控制器，參數(shù)值見單元測試要求。 7) 運行準備：單元輸出接示波器電壓探頭。 8) 運行觀看電壓波形是否正常，如發(fā)現(xiàn)波形不正常應立即復位停機并切斷單元的電源。 9) 功率單元負載運行：空載運行正常后，單元下電，待電容器放電后接輸出電抗器負載，散熱器加風機散熱；安裝就緒后將測量電壓、電流的傳感器、示波器和萬用表接好，上電運行。 10）運行時注意電流情況，如果電流過大時，需緊急停機校對設置參數(shù)是否正確，待問題查清并解決后方可繼續(xù)運行。 測試時應做好試驗記錄并認真填寫測試記錄表。 以上便是此次單元維修的調試的過程，也是本次維修的核心內容，我們公司在維修調試上一直做的都是比較細致的，每個返回需要維修的單元我們會盡力將每個元器件都檢測到，做到事無巨細，提高維修質量，降低客戶的風險。 再者就是針對未損壞的單元我們會派遣專業(yè)的技術人員攜帶專業(yè)的技術工具進行現(xiàn)場測試，主要測試每個單元的輸出波形是否良好，如有發(fā)現(xiàn)問題我們將故障單元返回公司進行系統(tǒng)維修，大約需要2個工作日的現(xiàn)場檢測時間。 下面我要介紹下此次服務的其他維護措施和保障機制 3、 維護措施與保障機制 1.維護措施 （1）、灰塵及有害物徹底清理，一二次接線檢查。 （2）、參數(shù)整定值測試及校準，部件保養(yǎng)。 （3）、相應器件介電強度實驗，預先知道器件損壞趨勢。 （4）、有壽命器件測試，提前知道器件在相應環(huán)境下工作的安全使用壽命。 2.保障機制 降低設備故障率，提高設備穩(wěn)定性，延長設備運行壽命，提高客戶滿意度。維護后的設備由于設備本身原因3個月內出現(xiàn)故障，免人工費維修處理。 四、維護內容 1、 控制柜 （1）、主控箱全面清理，包括每塊電路板的清洗重新噴三防漆，電源板每個電源模塊輸出電壓及帶載檢測，主控箱風扇清洗。 （2）、繼電器管腳清洗，底座接線緊固檢查。 （3）、PLC輸入輸出端子接線檢查，模擬輸入輸出線性檢查。（4~20mA與0~10V信號源萬用表） （4）、端子排接線緊固檢查。 （5）、人機界面參數(shù)和檢查 （6）、UPS檢查，電池容量測試 2、功率柜 （1）功率模塊測試及檢查 <1>、模塊內部及散熱片清理除濕除塵，電路板清洗及重新噴三防漆。 〈2〉、模塊單元控制板及驅動板檢測，包括輕過壓、過壓、欠壓缺相、驅動等預設值測定及整定，驅動電路波形檢測，板級電源模塊輸出電壓檢測及帶載能力檢測。 〈3〉、電解電容的容值檢測，均壓性檢測，檢測數(shù)據(jù)出據(jù)相應檢測報告。 〈4〉、功率器件的特性檢測及耐壓檢測，功率器件表面清理，以防爬電。 （2）、功率柜體檢查測試 <1>、清灰處理，看柜體內環(huán)氧板有無積灰及爬電痕跡，模塊導軌分別對 地做絕緣及耐壓測試，出據(jù)相應實驗報告。 〈2〉、模塊輸入輸出電纜做絕緣及耐壓實驗，實驗數(shù)據(jù)出據(jù)報告。 〈3〉、柜門行程開關檢查，開關應穩(wěn)定可靠，不會誤觸發(fā)。 〈4〉、柜門濾網(wǎng)檢查清理，由于多次清洗濾網(wǎng)隔塵和透風率降低，提醒并建議用戶購買新濾網(wǎng)。 〈5〉、柜內溫度檢測模塊測試，看是否在相應報警溫度報警。 2、 變壓器柜 （1）、變壓器一二次接線檢查，查看線圈及接線端子有無松動及變色。 （2）、變壓器一二次繞組絕緣及耐壓測試，測試數(shù)據(jù)出據(jù)報告。 （3）、變壓器柜底風機檢查，分壓電阻清灰及阻值檢查，限壓板檢查清理。 （4）、柜內二次航空插頭檢查。 （5）、變壓器溫控儀精度測試，并記錄測試數(shù)據(jù)。 （6）、柜頂風機開關或電機啟動器檢查測試。 3、旁路柜 （1）、柜內清灰處理。 （2）、刀閘機械結構檢查，刀頭松緊度調整，涂導電膏，刀閘輔助開關檢查，觸點清理，刀閘耐壓測試。 （3）接觸器輔助開關檢查，觸點清理，一次回路耐壓實驗，三相同期實驗。 （4）、柜內一次電纜耐壓實驗。 4、變頻器整體傳動測試 根據(jù)現(xiàn)場要求，對變頻器的輸入輸出數(shù)字及模擬量點分別進行試驗應正確可靠。 5、 儀器設備及工具 序號 名稱 規(guī)格或型號 單位 數(shù)量 備注 1 便攜式空壓機 SY601-24 臺 1 2 可調力矩電動 J02－FF06 臺 1 3 示波器 UTD2062CE 臺 1 4 模塊測試工裝 臺 1 5 2500V兆歐表 華儀H50 臺 1 6 電容測量儀 MT－4080A 臺 1 7 帶信號源萬用表 品牌:SZBJ型號:YHS 臺 1 8 吸塵器 臺 1 9 維護工具 套 1 10 儀器箱 個 2 11 風速及溫濕度測量儀 12 防靜電手套 套 若干 13 電路板清洗劑 瓶 若干 14 電路板三防漆 瓶 若干 15 熱成像儀 臺 1 六、不可抗力和不正當使用 1 不可抗力必須是指一方不能預見、不可避免和并不能克服的事件，包括： ① 自然災害、地震、臺風、洪水、海嘯、火災等： ② 戰(zhàn)爭或準戰(zhàn)爭狀態(tài)、恐怖活動、戒嚴、騷亂、罷工、行業(yè)糾紛等。 2 由于上述不可抗力因素致使乙方無法在合同規(guī)定的時間內到達甲方故障現(xiàn)場，或致使甲方需配件不能按時到貨，則此類延誤將被視為不可抗力，乙方不承擔違約責任，但必須設法及時通知甲方。 3 在不可抗力事件結束后十日內，受不可抗力影響一方應以掛號或傳真的方式將有關部門出具的證明送達至對方，否則對方可不予承認其遭受不可抗力影響，并需承擔違約責任。 4 如不可抗力事故的影響連續(xù)120天以上時，雙方應通過友好協(xié)商解決本合同履行問題，并盡快達成協(xié)議。 5 變頻器使用和維護應嚴格按說明書執(zhí)行，不得使設備帶故障長時間運行，若因使用錯誤而導致設備故障，乙方不承擔責任。 6 由于上級電網(wǎng)問題造成的設備故障，乙方不承擔任何責任。 7 變頻器在維保期間禁止改動內部及外部相關連接線以及改變變頻器用途，因使用導致設備損壞，甲方自行承擔維修費用。 精選word范本！