變頻器維修者必須樹立這樣的觀念：逆變模塊與驅(qū)動(dòng)電路在故障上有極強(qiáng)的連帶性。當(dāng)模塊炸裂損壞后，驅(qū)動(dòng)電路勢必受到?jīng)_擊而損壞；模塊的損壞也可能正是因驅(qū)動(dòng)電路的故障而造成。因而無論表現(xiàn)為驅(qū)動(dòng)電路或是逆變輸出電路的故障，必須將逆變輸出電路與驅(qū)動(dòng)電路一同徹底檢查。對(duì)主電路上電試機(jī)，須在確定驅(qū)動(dòng)電路正?！苷］敵隽芳?lì)脈沖的前提下進(jìn)行。對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的檢修見本書第四章。
檢查驅(qū)動(dòng)電路正常后，將損壞逆變模塊換新，才可以上電試機(jī)。
整機(jī)裝配后的上電試機(jī)，是一個(gè)必須慎重從事的事件。必須采取相應(yīng)的措施，保證異常情況出現(xiàn)時(shí)，新?lián)QIGBT模塊不至于損壞。試機(jī)時(shí)，變頻器啟動(dòng)瞬間是最“要命的一個(gè)時(shí)刻”，無一點(diǎn)防護(hù)措施下的匆忙上電，會(huì)使新?lián)Q上的價(jià)值昂貴的模塊損壞于剎那間。以前所付出的檢修的努力不僅白廢了，而且造成了更大的損失，有可能使故障范圍擴(kuò)大了。有的維修人員炸過幾次模塊，便對(duì)變頻器維修望而卻步了。采取相應(yīng)的上電試機(jī)措施，能基本上杜絕上電試機(jī)逆變模塊損壞的發(fā)生，只要細(xì)心一點(diǎn)的話基本沒有問題。
變頻器的主電路上電檢修方法一：將逆變模塊的供電斷開，其實(shí)電路中為連接銅排，拆去一段連接銅排，即將三相逆變電路的正供電端斷開。注意：斷開點(diǎn)必須在儲(chǔ)能電容之后！假定在KM之前斷開，儲(chǔ)能電容上的儲(chǔ)存電量，會(huì)在逆變電路故障發(fā)生時(shí)，釋放足夠的能量將逆變模塊炸毀！在斷開處串入兩只25W交流220V燈泡，因變頻器直流電壓約為530V左右，一只燈泡的耐壓不足（故障情況下），須兩只串聯(lián)以滿足耐壓要求。即使逆變電路有短路故障存在，因燈泡的降壓限流作用，將逆變電路的供給電流限于100mA以內(nèi)，逆變模塊不會(huì)再有損壞的危險(xiǎn)。
變頻器空載，U、V、W端子不接任何負(fù)載。先切斷驅(qū)動(dòng)電路的模塊OC信號(hào)輸出回路，避免CPU做出停機(jī)保護(hù)動(dòng)作，中斷試機(jī)過程（具體操作方法見博文《驅(qū)動(dòng)電路的維修》）。上電后可能出現(xiàn)如下種情況：
1、變頻器在停機(jī)狀態(tài)，燈泡亮。三只模塊有一只上、下臂IGBT漏電，如Q1和Q2。此種漏電在低電壓情況下不易暴露，如萬用表不能測出，但引入直流高壓后，出現(xiàn)了較大的漏電，說明模塊內(nèi)部有嚴(yán)重的絕緣缺限。購買的拆機(jī)品模塊有時(shí)候出現(xiàn)這種情況?？捎门懦z修，如拆除U相模塊（Q1、Q2）后燈泡不亮了，說明該模塊已損壞。
2、上電后，燈泡不亮，但接受運(yùn)行信號(hào)后，燈光隨頻率的上升同步閃爍發(fā)亮，說明三相逆變模塊中，出現(xiàn)一相上臂或下臂IGBT損壞故障。如當(dāng)Q1激勵(lì)信號(hào)而開通時(shí)，已損壞的Q2與導(dǎo)通的Q1一起，形成了對(duì)供電電源的短路。兩只串聯(lián)燈泡承受530V直流電壓而發(fā)出亮光。
3、上電后，燈泡不亮，接受運(yùn)行信號(hào)后，燈泡仍不亮；用指針式萬用表的交流500V檔，測量U、V、W端子輸出電壓，隨頻率上升而均勻上升，三相輸出電壓平衡。說明逆變輸出模塊基本上是好的，可以帶些負(fù)載試驗(yàn)了。
4、上電后，燈泡不亮，啟動(dòng)變頻器后，燈泡仍不亮。但測量三相輸出電壓，不平衡，嚴(yán)重偏相。故障原因：a、某一臂IGBT管子內(nèi)部已呈開路性損壞；b、某一臂IGBT管子導(dǎo)通內(nèi)阻變大，接近開路狀態(tài)了。對(duì)此故障的檢測方法如
（1）、讓我們掌握用直流電壓檔測量變頻器U、V、W端子輸出電壓的方法。當(dāng)變頻器輸出端子輸出三相平衡的交流電壓時(shí)，說明輸出電壓中不含有直流成分。換句話說，此時(shí)指針式萬用表的直流500V檔所測得直流電壓值為零。當(dāng)輸出偏相時(shí)，實(shí)質(zhì)是逆變輸出電路的某一臂IGBT導(dǎo)通不良或呈開路狀態(tài)，致使該相輸出為正或負(fù)的半波輸出，或者該相輸出的正、負(fù)半波不對(duì)稱，輸出電壓中出現(xiàn)了直流分量。一臂IGBT為開路（斷路）狀態(tài)時(shí)，則為純直流分量了。此時(shí)用萬用表直流500V檔測量，可得出如下結(jié)果：假定測量U、V之間無直流電壓，但測量W、V和W、U之間有直流電壓值出現(xiàn)，說明W相模塊不良。若為紅筆搭W相，表針正偏轉(zhuǎn)，測說明W相下臂IGBT（Q6）導(dǎo)通不良或沒有導(dǎo)通；若黑表筆搭接W端子表針為正偏轉(zhuǎn)，則說明U相上臂IGBT（Q5）導(dǎo)通不良或沒有導(dǎo)通。
也可以換一種測量方法，直接測量U、V、W三個(gè)輸出端子對(duì)P、N之間的電壓值。仍用直流500V檔。由分析可以得出結(jié)論：當(dāng)U相的上、下臂IGBT管子Q1、Q2完全正常地對(duì)稱導(dǎo)通時(shí)，在U端子形成了“等效的”對(duì)直流供電530V的分壓，U端子P、N兩點(diǎn)都能測出二分之一的530V直流電壓，即260V左右的直流電壓。而異常狀態(tài)下，可得出這樣的測量結(jié)果，如P、U之間所測電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于260V甚至等于530V，說明Q1內(nèi)部斷路或?qū)ú涣?；若在U、N之間所測電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于260V甚至等于530V，則說Q2內(nèi)部C、E之間斷路或?qū)ú涣?，不能形成?duì)530V的“正常分壓”而使U相直流電壓升高。
（2）、下述的測量方法，也為一有效方法。修復(fù)一臺(tái)37kW東元變頻器，檢查為逆變模塊損壞，型號(hào)為CM100DU-24H。購得一塊相同型號(hào)的模塊，走了一遍脫機(jī)測量的所有“程序”，確認(rèn)模塊無問題后，裝機(jī)上電試驗(yàn)。三相輸出電壓很不平衡，徹底檢查驅(qū)動(dòng)電路確認(rèn)無故障后，按下圖2（簡化圖）接線方式測量出新?lián)Q模塊導(dǎo)通內(nèi)阻變大，換新模塊后故障排除。
每個(gè)輸入信號(hào)在PLC的內(nèi)存中有一個(gè)地址。PLC輸入位的設(shè)定狀態(tài)值與相應(yīng)位的實(shí)際狀態(tài)值的比較結(jié)果可作為判斷開關(guān)量故障信號(hào)的依據(jù)。如果二者比較的結(jié)果一致，則表明設(shè)備處于正常工況，否則表明對(duì)應(yīng)設(shè)備處于故障工況。這種故障定位方法準(zhǔn)確，可進(jìn)行實(shí)時(shí)在線診斷。
基于PLC的數(shù)字量信號(hào)故障診斷系統(tǒng)中選用四極空氣開關(guān)，其中一極接到PLC的數(shù)字量輸入點(diǎn)上作診斷用，當(dāng)空氣開關(guān)出現(xiàn)自身性能、短路等故障時(shí)，PLC控制機(jī)組停車。將接觸器的常開輔助觸點(diǎn)接到PLC的數(shù)字量輸入點(diǎn)上，當(dāng)PLC數(shù)字量輸出控制接觸器得電時(shí)，PLC進(jìn)行延時(shí)檢測觸點(diǎn)的狀態(tài)來判斷接觸器是否出現(xiàn)故障，并判斷執(zhí)行下一步操作條件是否具備。
根據(jù)工藝要求，為保護(hù)操作工人身安全和產(chǎn)品質(zhì)量。有20余個(gè)連鎖點(diǎn)，全部輸入到PLC.如所示，在全機(jī)聯(lián)動(dòng)工作方式下，當(dāng)某個(gè)工藝聯(lián)鎖點(diǎn)動(dòng)作時(shí)，PLC將自動(dòng)使系統(tǒng)停車，并且在觸摸屏上提示相關(guān)信息，便于操作工處理。系統(tǒng)同時(shí)可實(shí)現(xiàn)集束架檢結(jié)開關(guān)、斷絲、堆絲、卷曲潤滑油泵油溫超高、出入口擠壓輥等工藝聯(lián)鎖點(diǎn)的診斷。
項(xiàng)目實(shí)施效果上海吳涇第二發(fā)電廠輔助DCS系統(tǒng)經(jīng)過單機(jī)四畫面顯示技術(shù)改造，原有的三臺(tái)上位機(jī)可以顯示12幅系統(tǒng)畫面，完全滿足同時(shí)監(jiān)控11個(gè)系統(tǒng)的需要。目前系統(tǒng)已投入正常生產(chǎn)，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。綜合效益分析單機(jī)四畫面顯示技術(shù)使得在上位機(jī)數(shù)量不變的情況下，可同時(shí)監(jiān)控的系統(tǒng)畫面是原來的四倍，并且具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性，支持輔助系統(tǒng)對(duì)更多的子系統(tǒng)進(jìn)行集中監(jiān)控。
從工程實(shí)施的角度分析，新建電廠不必多說，對(duì)于運(yùn)行電廠改造而言，凡牽涉到硬件變動(dòng)的工程大多必須到機(jī)組停運(yùn)才能實(shí)施，利用大小修間歇完成，受到時(shí)間條件的制約，一旦涉及集控室的施工如操作臺(tái)改造、敷設(shè)電纜、設(shè)備安裝位置變更等，那將更加麻煩。而單機(jī)四畫面顯示技術(shù)是純粹通過軟件開發(fā)實(shí)現(xiàn)的，只要原有上位機(jī)數(shù)量大于一臺(tái)，就可以先對(duì)其中一臺(tái)進(jìn)行改造，其余上位機(jī)仍可保持在役運(yùn)行。完成改造和調(diào)試工作后，將程序復(fù)制到其余上位機(jī)即可。
整個(gè)工程實(shí)施可以在任何時(shí)間進(jìn)行，對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生任何影響，同時(shí)節(jié)約了大量的硬件支出費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)效益不言而喻。對(duì)于科技進(jìn)步意義而言，利用常規(guī)工控軟件開發(fā)應(yīng)用于電廠輔助系統(tǒng)集中監(jiān)控的單機(jī)四畫面顯示技術(shù)，通過有限數(shù)量的監(jiān)控上位機(jī)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)的同時(shí)監(jiān)控，這在國內(nèi)電廠輔助系統(tǒng)的集中監(jiān)控中還是一個(gè)首創(chuàng)。
JZNC-JRK00LB-611-00
HP/Agilent 8720D/8722D
HP/Agilent 33326-60005
HP/Agilent 53132A
HP/Agilent 08722-60015
HP/Agilent 08753-60003
HP/Agilent 08360-60166
HP/Agilent 85046A
HP/Agilent 85046A
HP/Agilent 85046A
JZNC-JRK00LB-611-00
HP/Agilent 08590-60419
HP/Agilent E4440-60170
HP/Agilent E4400-60718
HP/Agilent 84906L
HP/Agilent 33326-60003
HP/Agilent 53132A
HP/Agilent 5086-7515
HP/Agilent 33326-60006
HP/Agilent 5086-7880
HP/Agilent E4423-60022
HP/Agilent E4423-60018
