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、引言

　　變(bian)頻(pin)器(qi)過(guo)電(dian)壓(ya)故(gu)障(zhang)保(bao)護(hu)是(shi)變(bian)頻(pin)器(qi)中(zhong)間(jian)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)達(da)到(dao)危(wei)險(xian)程(cheng)度(du)後(hou)采(cai)取(qu)的(de)保(bao)護(hu)措(cuo)施(shi)，這(zhe)是(shi)變(bian)頻(pin)器(qi)設(she)計(ji)上(shang)的(de)一(yi)大(da)缺(que)陷(xian)，在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)實(shi)際(ji)運(yun)行(xing)中(zhong)引(yin)起(qi)此(ci)故(gu)障(zhang)的(de)原(yuan)因(yin)較(jiao)多(duo)，可(ke)以(yi)采(cai)取(qu)的(de)措(cuo)施(shi)也(ye)較(jiao)多(duo)
，在(zai)處(chu)理(li)此(ci)類(lei)故(gu)障(zhang)時(shi)要(yao)分(fen)析(xi)清(qing)楚(chu)故(gu)障(zhang)原(yuan)因(yin)，有(you)針(zhen)對(dui)性(xing)的(de)采(cai)取(qu)相(xiang)應(ying)的(de)措(cuo)施(shi)去(qu)處(chu)理(li)。

　　2、變頻器過電壓的危害

　　變頻器過電壓主要是指其中間直流回路過電壓，中間直流回路過電壓主要危害在於：

　　(1) 引yin起qi電dian動dong機ji磁ci路lu飽bao和he。對dui於yu電dian動dong機ji來lai說shuo
，電dian壓ya主zhu過guo高gao必bi然ran使shi電dian機ji鐵tie芯xin磁ci通tong增zeng加jia，可ke能neng導dao致zhi磁ci路lu飽bao和he，勵li磁ci電dian流liu過guo大da，從cong麵mian引yin起qi電dian機ji溫wen升sheng過guo高gao;

　　(2) 損害電動機絕緣。中間直流回路電壓升高後，變頻器輸出電壓的脈衝幅度過大
，對電機絕緣壽命有很大的影響;

　　(3) 對中間直流回路濾波電容器壽命有直接影響，嚴重時會引起電容器爆裂。因而變頻器廠家一般將中間直流回路過電壓值限定在DC800V左右
，一旦其電壓超過限定值，變頻器將按限定要求跳閘保護。

　　3、產生變頻器過電壓的原因

　　3.1 過電壓的原因

　　一般能引起中間直流回路過電壓的原因主要來自以下兩個方麵：

　　(1) 來自電源輸入側的過電壓

　　正常情況下的電源電壓為380V，允許誤差為-5%～+10%，經三相橋式全波整流後中間直流的峰值為591V
，個別情況下電源線電壓達到450V，其峰值電壓也隻有636V，並不算很高，一般電源電壓不會使變頻器因過電壓跳閘。電源輸入側的過電壓主要是指電源側的衝擊過電壓，如雷電引起的過電壓、補償電容在合閘或斷開時形成的過電壓等，主要特點是電壓變化率dv/dt和幅值都很大。

　　(2) 來自負載側的過電壓

　　zhuyaoshizhiyouyumouzhongyuanyinshidiandongjichuyuzaishengfadianzhuangtaishi
，jidianjichuyushijizhuansubibianpinpinlvjuedingdetongbuzhuansugaodezhuangtai，fuzaidechuandongxitongzhongsuochucundejixienengjingdiandongjizhuanhuanchengdianneng，tongguonibianqide6個(ge)續(xu)流(liu)二(er)極(ji)管(guan)回(hui)饋(kui)到(dao)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)中(zhong)間(jian)直(zhi)流(liu)回(hui)路(lu)中(zhong)。此(ci)時(shi)的(de)逆(ni)變(bian)器(qi)處(chu)於(yu)整(zheng)流(liu)狀(zhuang)態(tai)，如(ru)果(guo)變(bian)頻(pin)器(qi)中(zhong)沒(mei)采(cai)取(qu)消(xiao)耗(hao)這(zhe)些(xie)能(neng)量(liang)的(de)措(cuo)施(shi)
，這(zhe)些(xie)能(neng)量(liang)將(jiang)會(hui)導(dao)致(zhi)中(zhong)間(jian)直(zhi)流(liu)回(hui)路(lu)的(de)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)電(dian)壓(ya)上(shang)升(sheng)。達(da)到(dao)限(xian)值(zhi)即(ji)行(xing)跳(tiao)閘(zha)。

　　3.2 從變頻器負載側可能引起過電壓的情況及主要原因

　　從變頻器負載側可能引起過電壓的情況及主要原因如下:

　　(1) 變頻器減速時間參數設定相對較小及未使用變頻器減速過電壓自處理功能。

　　dangbianpinqituodongdaguanxingfuzaishi
，qijiansushijianshedingdebijiaoxiao，zaijiansuguochengzhong
，bianpinqishuchupinlvxiajiangdesudubijiaokuai
，erfuzaiguanxingbijiaoda，kaobenshenzulijiansubijiaoman，shifuzaituodongdiandongjidezhuansubibianpinqishuchudepinlvsuoduiyingdezhuansuhaiyaogao，diandongjichuyufadianzhuangtai
，erbianpinqimeiyounengliangchulidanyuanhuoqizuoyongyouxian
，yinerdaozhibianpinqizhongjianzhiliuhuiludianyashenggao

，chaochubaohuzhi，jiuhuichuxianguodianyatiaozhaguzhang。

　　大da多duo數shu變bian頻pin器qi為wei了le避bi免mian跳tiao閘zha
，專zhuan門men設she置zhi了le減jian速su過guo電dian壓ya的de自zi處chu理li功gong能neng，如ru果guo在zai減jian速su過guo程cheng中zhong，直zhi流liu電dian壓ya超chao過guo了le設she定ding的de電dian壓ya上shang限xian值zhi

，變bian頻pin器qi的de輸shu出chu頻pin率lv將jiang不bu再zai下xia降jiang，暫zan緩huan減jian速su
，待dai直zhi流liu電dian壓ya下xia降jiang到dao設she定ding值zhi以yi下xia後hou再zai繼ji續xu減jian速su。如ru果guo減jian速su時shi間jian設she定ding不bu合he適shi，又you沒mei有you利li用yong減jian速su過guo電dian壓ya的de自zi處chu理li功gong能neng，就jiu可ke能neng出chu現xian此ci類lei故gu障zhang。

　　(2) 工藝要求在限定時間內減速至規定頻率或停止運行

　　工gong藝yi流liu程cheng限xian定ding了le負fu載zai的de減jian速su時shi間jian，合he理li設she定ding相xiang關guan參can數shu也ye不bu能neng減jian緩huan這zhe一yi故gu障zhang，係xi統tong也ye沒mei有you采cai取qu處chu理li多duo餘yu能neng量liang的de措cuo施shi
，必bi然ran會hui引yin發fa過guo壓ya跳tiao閘zha故gu障zhang。

　　(3) 當電動機所傳動的位能負載下放時，電動機將處於再生發電製動狀態

　　位能負載下降過快
，過多回饋能量超過中間直流回路及其能量處理單元的承受能力，過電壓故障也會發生。

　　(4) 變頻器負載突降

　　bianpinqifuzaitujianghuishifuzaidezhuansumingxianshangsheng，shifuzaidianjijinruzaishengfadianzhuangtai，congfuzaicexiangbianpinqizhongjianzhiliuhuiluhuikuinengliang，duanshijianneinengliangdejizhonghuikui

，kenenghuizhongjianzhiliuhuilujiqinengliangchulidanyuandechengshounengliyinfaguodianyaguzhang。

　　(5) duogedianjituodongtongyigefuzaishi，yekenengchuxianzheyiguzhang
，zhuyaoyouyumeiyoufuhefenpeiyinqide。yiliangtaidiandongjituodongyigefuzaiweili，dangyitaidiandongjideshijizhuansudayulingyitaidiandongjidetongbuzhuansushi，zezhuansugaodediandongjixiangdangyuyuandongji，zhuansudidechuyufadianzhuangtai，yinqileguodianyaguzhang。chulishixujiafuhefenpeikongzhi。keyibabianpinqishuchutexingquxiantiaojiederuanyixie

　　(6) 變頻器中間直流回路電容容量下降

　　bianpinqizaiyunxingduonianhou
，zhongjianzhiliuhuiludianrongrongliangxiajiangjiangbukebimian
，zhongjianzhiliuhuiluduizhiliudianyadetiaojiechengdujianruo
，zaigongyizhuangkuangheshedingcanshuweizenggaibiandeqingkuangxia，fashengbianpinqiguodianyatiaozhajilvhuizengda，zheshixuyaoduizhongjianzhiliuhuiludianrongqirongliangxiajiangqingkuangjinxingjianzha。

　　4、過電壓故障處理對策

　　對於過電壓故障的處理，關鍵一是中間直流回路多餘能量如何及時處理;二是如何避免或減少多餘能量向中間直流回路饋送，使其過電壓的程度限定在允許的限值之內。下麵是主要的對策:

　　(1) 在電源輸入側增加吸收裝置，減少過電壓因素

　　對於電源輸入側有衝擊過電壓、雷電引起的過電壓、補償電容在合閘或斷開時形成的過電壓可能發生的情況下，可以采用在輸入側並聯浪湧吸收裝置或串聯電抗器等方法加以解決。

　　(2) 從變頻器已設定的參數中尋找解決辦法

　　在變頻器可設定的參數中主要有兩點:

　　・jiansushijiancanshuhebianpinqijiansuguodianyazichuligongneng。zaigongyiliuchengzhongrubuxiandingfuzaijiansushijianshi，bianpinqijiansushijiancanshudeshedingbuyaotaiduan，ershidefuzaidongnengshifangdetaikuai，gaicanshudeshedingyaoyibuyinqizhongjianhuiluguodianyaweixian，tebieyaozhuyifuzaiguanxingjiaodashigaicanshudesheding。ruguogongyiliuchengduifuzaijiansushijianyouxianzhi
，erzaixiandingshijianneibianpinqichuxianguodianyatiaozhaxianxiang，jiuyaoshedingbianpinqishisuzizhengdinggongnenghuoxianshedingbianpinqibuguoyaqingkuangxiakejianzhidepinlvzhi，zanhuanhoujiansuzhiling，jianhuanpinlvjianshaodesudu。

　　・是中間直流回路過電壓倍數。

　　(3) 分析工藝流程，在工藝流程中尋找解決辦法

　　如我廠氫氧化鋁撈取浮遊物項目袋濾機係統，有8台50kW進料泵
、4台30kW回流泵采用富士變頻器調速，在袋濾機工作流程中每隔20～30min需xu要yao將jiang吸xi附fu在zai濾lv布bu上shang的de濾lv餅bing除chu去qu，除chu去qu濾lv餅bing的de方fang法fa是shi使shi濾lv布bu的de出chu料liao側ce壓ya力li高gao於yu進jin料liao側ce壓ya力li
，形xing成cheng較jiao高gao的de壓ya差cha使shi料liao漿jiang倒dao流liu來lai實shi現xian的de。在zai蓄xu能neng階jie段duan
，進jin料liao泵beng閉bi環huan於yu流liu量liang參can數shu
，為wei了le保bao持chi恒heng定ding流liu量liang，變bian頻pin器qi的de頻pin率lv一yi直zhi在zai提ti升sheng，到dao了le回hui流liu階jie段duan，進jin料liao閥fa門men突tu然ran關guan閉bi，進jin料liao泵beng變bian頻pin器qi負fu載zai突tu降jiang，電dian機ji進jin入ru再zai生sheng發fa電dian狀zhuang態tai
，引yin發fa過guo電dian壓ya故gu障zhang。我wo們men分fen析xi在zai蓄xu能neng階jie段duan後hou期qi隻zhi要yao在zai袋dai濾lv機ji內nei形xing成cheng滿man足zu去qu除chu濾lv餅bing所suo要yao求qiu的de壓ya力li即ji可ke，沒mei有you必bi要yao形xing成cheng過guo高gao的de壓ya力li，而er使shi變bian頻pin器qi運yun行xing於yu過guo高gao的de頻pin率lv段duan
，對dui於yu此ci故gu障zhang可ke以yi在zai蓄xu能neng階jie段duan引yin入ru袋dai濾lv機ji內nei部bu壓ya力li值zhi

，達da到dao所suo需xu壓ya力li即ji停ting止zhi頻pin率lv的de上shang升sheng。或huo可ke以yi在zai蓄xu能neng的de整zheng個ge階jie段duan停ting止zhi頻pin率lv的de上shang升sheng，這zhe樣yang就jiu可ke以yi大da幅fu減jian少shao回hui流liu階jie段duan負fu載zai側ce能neng量liang向xiang中zhong間jian直zhi流liu回hui路lu的de回hui饋kui。這zhe一yi點dian在zaiDCS集散控製係統中是可以辦到的。

　　如袋濾機係統中回流泵因2～3taidailvjiduilvbufanchongxishi，xunhuanxieliao
，shijianduan，liuliangda，liaojiangzhonghunyoukongqi，yinqihuiliubengdakongzhuan，fuzaitujian，shidiandongjichuyuzaishengzhidonggongkuang
，daozhibianpinqizhongjianzhiliuhuiluguodianya，bianpinqibaohutiaozha，duiyuzheyiguzhang
，keyiconggongyifangmianrushou
，zaimeitaidailvjidehuiliuchukouzhihuiliucaochujiahuanchongcao，gaibianhuiliuliuliangtubianzhuangkuang，jianxiaoliuliangbianhuaduibianpinqideyingxiang，jiejueguodianyawenti。

　　(4) 采用增加泄放電阻的方法

　　一般小於7.5kW的變頻器在出廠時內部中間直流回路均裝有控製單元和泄放電阻
，大於7.5kW的de變bian頻pin器qi需xu根gen據ju實shi際ji情qing況kuang外wai加jia控kong製zhi單dan元yuan和he泄xie放fang電dian阻zu，為wei中zhong間jian直zhi流liu回hui路lu多duo餘yu能neng量liang釋shi放fang提ti供gong通tong道dao
，是shi一yi種zhong常chang用yong的de泄xie放fang能neng量liang的de方fang法fa。其qi不bu足zu之zhi處chu是shi能neng耗hao高gao，可ke能neng出chu現xian頻pin繁fan投tou切qie或huo長chang時shi間jian投tou運yun，致zhi使shi電dian阻zu溫wen度du升sheng高gao、設備損壞。

　　(5) 在輸入側增加逆變電路的方法

　　處chu理li變bian頻pin器qi中zhong間jian直zhi流liu回hui路lu能neng量liang最zui好hao的de方fang法fa就jiu是shi在zai輸shu入ru側ce增zeng加jia逆ni變bian電dian路lu

，可ke以yi將jiang多duo餘yu的de能neng量liang回hui饋kui給gei電dian網wang。但dan逆ni變bian橋qiao價jia格ge昂ang貴gui，技ji術shu要yao求qiu複fu雜za，不bu是shi較jiao經jing濟ji的de方fang法fa。這zhe樣yang在zai實shi際ji中zhong就jiu限xian製zhi了le它ta的de應ying用yong，隻zhi有you在zai較jiao高gao級ji的de場chang合he才cai使shi用yong。

　　(6) 采用在中間直流回路上增加適當電容的方法

　　中間直流回路電容對其電壓穩定、tigaohuiluchengshouguodianyadenengliqizhefeichangzhongyaodezuoyong。shidangzengdahuiludedianronglianghuojishigenghuanyunxingshijianguochangqierongliangxiajiangdedianrongqishijiejuebianpinqiguodianyadeyouxiaofangfa。zhelihaibaokuozaishejijieduanxuanyongjiaodarongliangdebianpinqidefangfa
，shiyizengdabianpinqirongliangdefangfalaihuanquguodianyanenglidetigao。

　　(7) 在條件允許的情況下適當降低工頻電源電壓

　　目前變頻器電源側一般采用不可控整流橋，電源電壓高，中間直流回路電壓也高，電源電壓為380V
、400V、450V時，直流回路電壓分別為537V、 565V、636V。有的變頻器距離變壓器很近，變頻器輸入電壓高達400V以yi上shang，對dui變bian頻pin器qi中zhong間jian直zhi流liu回hui路lu承cheng受shou過guo電dian壓ya能neng力li影ying響xiang很hen大da
，在zai這zhe種zhong情qing況kuang下xia，如ru果guo條tiao件jian允yun許xu可ke以yi將jiang變bian壓ya器qi的de分fen接jie開kai關guan放fang置zhi在zai低di壓ya檔dang

，通tong過guo適shi當dang降jiang低di電dian源yuan電dian壓ya的de方fang式shi，達da到dao相xiang對dui提ti高gao變bian頻pin器qi過guo電dian壓ya能neng力li的de目mu的de。

　　(8) 多台變頻器共用直流母線的方法

　　至zhi少shao兩liang台tai同tong時shi運yun行xing的de變bian頻pin器qi共gong用yong直zhi流liu母mu線xian可ke以yi很hen好hao的de解jie決jue變bian頻pin器qi中zhong間jian直zhi流liu回hui路lu過guo電dian壓ya問wen題ti
，因yin為wei任ren何he一yi台tai變bian頻pin器qi從cong直zhi流liu母mu線xian上shang取qu用yong的de電dian流liu一yi般ban均jun大da於yu同tong時shi間jian從cong外wai部bu饋kui入ru的de多duo餘yu電dian流liu，這zhe樣yang就jiu可ke以yi基ji本ben上shang保bao持chi共gong用yong直zhi流liu母mu線xian的de電dian壓ya。使shi用yong共gong用yong直zhi流liu母mu線xian存cun在zai的de最zui大da的de問wen題ti應ying是shi共gong用yong直zhi流liu母mu線xian保bao護hu上shang的de問wen題ti，在zai利li用yong共gong用yong直zhi流liu母mu線xian解jie決jue過guo電dian壓ya的de問wen題ti時shi應ying注zhu意yi這zhe一yi點dian。

　　(9) 通過控製係統功能優勢解決變頻器過電壓問題

　　在(zai)很(hen)多(duo)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)中(zhong)
，變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)減(jian)速(su)和(he)負(fu)載(zai)的(de)突(tu)降(jiang)是(shi)受(shou)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)支(zhi)配(pei)的(de)
，可(ke)以(yi)利(li)用(yong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)一(yi)些(xie)功(gong)能(neng)，在(zai)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)減(jian)速(su)和(he)負(fu)載(zai)的(de)突(tu)降(jiang)前(qian)進(jin)行(xing)控(kong)製(zhi)
，減(jian)少(shao)過(guo)多(duo)的(de)能(neng)量(liang)饋(kui)入(ru)變(bian)頻(pin)器(qi)中(zhong)間(jian)直(zhi)流(liu)回(hui)路(lu)。如(ru)對(dui)於(yu)規(gui)律(lv)性(xing)減(jian)速(su)過(guo)電(dian)壓(ya)故(gu)障(zhang)，可(ke)將(jiang)變(bian)頻(pin)器(qi)輸(shu)入(ru)側(ce)的(de)不(bu)可(ke)控(kong)整(zheng)流(liu)橋(qiao)換(huan)成(cheng)半(ban)可(ke)控(kong)或(huo)全(quan)控(kong)整(zheng)流(liu)橋(qiao)，在(zai)減(jian)速(su)前(qian)將(jiang)中(zhong)間(jian)直(zhi)流(liu)電(dian)壓(ya)控(kong)製(zhi)在(zai)允(yun)許(xu)的(de)較(jiao)低(di)值(zhi)，相(xiang)對(dui)加(jia)大(da)中(zhong)間(jian)直(zhi)流(liu)回(hui)路(lu)承(cheng)受(shou)饋(kui)入(ru)能(neng)量(liang)的(de)能(neng)力(li)，避(bi)免(mian)產(chan)生(sheng)過(guo)電(dian)壓(ya)故(gu)障(zhang)。而(er)對(dui)於(yu)規(gui)律(lv)性(xing)負(fu)載(zai)突(tu)降(jiang)過(guo)電(dian)壓(ya)故(gu)障(zhang)
，可(ke)利(li)用(yong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)如(ru)FOXBORO的DCSjisanxitongdekongzhigongneng

，zaifuzaitujiangqian
，jiangbianpinqidepinlvzuoshidangtisheng，jianshaofuzaiceguoduodenengliangkuiruzhongjianzhiliuhuilu，yijianshaoqiyinqideguodianyaguzhang。

　　5、結束語

　　變頻器中間直流過電壓故障是變頻器的一個弱點
，關鍵是要分清原因，結合變頻器本身參數
、控製係統狀況和工藝流程等情況，才能製定相應的對策，隻要認真對待
，該過電壓故障是不難解決的。