变频器故障分析
１０ｋＶ大功率变频器发生故障的原因很多，如过电流、过电压、欠电压、过热、过载、变频器不启动、不能调速、不能通信等。该公司第六水厂两套１０ｋＶ 大功率变频器从２００８年９月投运至今，据统计，功率单元内的电路板损坏有２０多块。以变频器功率单元损坏为例，分析其故障发生的原因。两套变频器投运开始的几年里，其功率单元共发生故障的次数见表１。
表１ 变频器故障次数登记表
由表１可知，两套变频器装置在使用寿命周期的运行初期，先后有１０台功率单元发生故障，可控硅、ＩＧＢＴ、驱动板、单元控制、吸收装置板等元器件都有损坏。从损坏范围看，每台变频器都有损坏，属于普遍现象；从损坏时间分布看，大部分损坏集中在每年的三月或四月。三月份发生事故３次，四月发生事故５次，其它月份发生事故相对较少。
影响变频器发生故障的外界因素有很多，但主要原因是温度、湿气和灰尘，高温容易造成电子元件寿命缩短、可靠性降低，特别是半导体器件温升超过容许值会使工作电流减小而使器件损坏；灰尘和湿气容易使电子元件绝缘性下降，造成短路现象。
防止变频器发生故障的对策
控制好变频器内温度
１０ｋＶ大功率的变频器在运行过程中，其内部每一个电子元件都是一个热源。经安装在变频器内部测温装置显示，最高温度可达６０ ℃以上，而变频器大都通过在其内部安装冷却风扇实现降温的目地。变频器在使用初期，温度基本控制在３５℃ 左 右 ，但随着使用时间的增加 ，以及各种电子元器件表面上静电灰尘的增厚，再加上降温风扇功率的下降，变频器内部温度超过电子元件适宜工作温度（３０ ℃以内）很多，功率单元发生故障的风险也在累加。
控制好变频器室内湿度和灰尘
凝露、灰尘和腐蚀性气体又是引起各种电路控制板绝缘下降甚至短路的主要原因，为了防范凝露 （湿气）、灰尘和腐蚀性气体对功率单元控制板的危害，做了以下两项改进措施：
（１）在高压变频器室与大气相通的地方，加装石棉材料的滤网，以起到吸收空气中水分和降低变频器室内的尘埃。
（２）把每块功率单元的驱动板及单元控制板封闭在一个相应大小的绝缘腔体内，腔体固定在功率单元侧面支撑板上，每八个腔体用一条 Φ１６ｍｍ 保温管串接在一起，管的一端与空调冷风口相连，另一端置于变频器壳外，如图５所示。这样做有三方面好处：有效防止过量的腐蚀性气体和灰尘对电路板的侵蚀，延缓电子元件因生锈而造成的接触不良、短路故障的发生；防止因凝露 （湿气）对电路板的危害；保证电子元件在适宜的工作温度 （３０ ℃以内）下工作。
图５ 八个绝缘腔体串接示意图
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