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ACS1000中压变频器服务和维护手册1/47ACS1000中压变频器315-5000kW400-6700HP服务和维护手册文档编号:3HBS225931ZABE01Rev.-发布:08.08.2006ACS1000中压变频器服务和维护手册2/47目录第一章-安全须知1.1概述1.2安全标志第二章-逆变和整流故障2.1安全须知2.2典型逆变故障2.3典型整流故障2.4最后开关量记录第三章-检查IGCT和二极管3.1安全须知3.2概述3.3如何检测IGCT3.3.1所需要的工具3.3.2IGCT的检测程序3.3.3在出现“IGCTFault”时的检测步骤3.4如何检测二极管3.4.1用万用表的二极管模式检测中性点和反并联二极管3.4.2用万用表的二极管模式检测整流二极管3.4.3用万用表的二极管模式检测箝位二极管第四章-检查电流互感器第五章-更换IGCT和二极管5.1安全须知5.2更换风冷型变频器和制动器中的IGCT和二极管5.2.1需要的更具和备件5.2.2检测逆变单元的IGCT和二极管5.2.3对相模块释压5.2.4更换IGCT5.2.5更换保护单元和制动器中IGCT5.2.6更换中性点和箝位二极管5.2.7更换整流单元和制动器单元的二极管5.2.8拧紧相模块5.3更换水冷型变频器中的IGCT和二极管5.3.1需要的更具和备件5.3.2检测逆变单元的IGCT和二极管5.3.3打开旋转支架5.3.4对相模块释压5.3.5更换IGCT5.3.6更换二极管ACS1000中压变频器服务和维护手册3/475.3.7拧紧相模块5.4更换ACS1000i里的整流二极管第六章-更换电路板6.1安全须知6.2更换AMC板6.3更换AMC板里的闪存6.4更换界面板6.5更换过电压侦测板/ACS1000i的整流监控器6.6更换ADCVI板6.7更换GUSP单元内的子板第七章-LEDS的状态指示功能7.1AMC板7.2INT板7.3GUSP7.4IOEC板7.5EPS板附录A测量记录表ACS1000中压变频器服务和维护手册4/47第一章-安全须知1.1简介在对变频器进行维护工作之前必须阅读和理解本册的全部内容.本手册只针对具有资质的变频器维修和服务人员.所有的概述和安全说明遵从ACS1000的用户手册1.2安全危险！表示一种即将发生的危险，如果你忽视它，将造成人身伤害或死亡。对变频器进行维护、备件更换或者其他工作的人员必须是具有资质认证。此外还必须严格遵守当地的安全规则。危险！不要在传动系统没有接地的时候尝试去接近变频器的变压器，变频器内部的中压部分或者马达。危险！传动设备可以引起电机转动。所以在工作之前将传动系统短接、断开或者将电机锁固。注意！在变频器上电之前，须检查以下几项：变频器与电机接线正常辅助电源和控制电缆连接正常没有工具或者其他零部件遗留在柜体内部所有的含有高压的柜门关闭ACS1000中压变频器服务和维护手册5/47第二章-逆变和整流故障2.1安全只有在ＤＣ母排放电和接地之后才能够测量ＩＧＣＴ和二极管．危险！高压危害！确认变频器已经放电完毕并且电源处于安全状态．错误的操作可能会导致人身伤害甚至死亡注意！在＂GROUBDINGSWITCHUNLOCKED＂的黄色指示灯未亮之前不要将地刀接地．否则将会导致开关损坏．2.2典型的逆变单元故障逆变单元中出现的两种典型半导体故障：１个ＩＧＣＴ和１个二极管损坏（原因：二极管）３个ＩＧＣＴ和１个二极管损坏（原因：其中一个ＩＧＣＴ）当一个元件出现故障的时候，短路电流将会损坏在其回路的元件．注意！要更换整个电流回路的元件，即使其看起来没有被损坏．注意！箝位二极管可能受这两种典型故障中的其中一种的影响而损坏．而受损的箝位二极管会在出现典型故障的那一侧．正电流短路ＶＣＬ１／Ｖ４０３７负电流短路ＶＣＬ２／Ｖ４０３８重要！如果出现任何电力部件受损，请联系当地ＡＢＢ（或者联系ＭＶＡＣ在线支持）ACS1000中压变频器服务和维护手册6/47图２．１典型的正极故障上图给出了在正极侧１个ＩＧＣＴ和１个二极管引起的逆变器故障（正电流）．此故障可以出现在所有的相模块中．图２．２典型的负极故障上图给出了在负极侧１个ＩＧＣＴ和１个二极管引起的逆变器故障（负电流）．此故障可以出现在所有的相模块中．ACS1000中压变频器服务和维护手册7/47图２．３典型的正极故障上图给出了在正极侧３个ＩＧＣＴ和１个二极管引起的逆变器故障（正电流）．此故障可以出现在所有的相模块中．图２．２典型的负极故障上图给出了在负极侧３个ＩＧＣＴ和１个二极管引起的逆变器故障（负电流）．此故障可以出现在所有的相模块中．ACS1000中压变频器服务和维护手册8/47２.3典型的整流单元故障整流单元故障有以下两种原因：变压器二次测线圈或在变压器与变频器之间的电缆接地故障上级电网引起的过电压（闪电、很明显的短路等等）在第一个二极管损坏之后，短路电流可能击穿其余的２个甚至多个二极管，所有可能损坏的元件都会在一个范围内。（如图２．５）损坏的二极管的数量取决于变压器二次侧的过流保护设置值（快／慢响应）注意！在出现整流故障以后，必须查出故障的起因。变压器绝缘和变压器二次侧电缆必须预先确认没有接地故障。图２．５整流故障中一例ACS1000中压变频器服务和维护手册9/47２．４最后开关矢量变频器会连续的监控逆变部分的开关状态。当出现“ShortCircPI”或者“ShortCircMin”的时候，最后的开关状态将会自动保存在参数190.30SwitchedVector0,190.30SwitchedVector-1和190.32SwitchedVector-2中。参数190.30，190.31和190.32将会被自动保存在闪存中，即使在丢失辅助电源的时候也不会丢失。参数190.30，190.31和190.32的最后六位记录了最后的开关信息位置0和1记录了W相的开关状态位置2和3记录了V相的开关状态位置4和5记录了U相的开关状态表2.1参数中开关矢量说明开关矢量开关电位11正电位被打开（+）01零电位被打开00负电位被打开（-）10所有的IGCT均被关闭表2.2举例说明开关矢量参数参数值UVW190.30SwitchedVector00111110++190.30SwitchedVector-10111010+0190.30SwitchedVector-20111110++ACS1000中压变频器服务和维护手册10/47第三章-检查IGCT和二极管3.1安全只能在DC母排被放电和接地以后才能够测试IGCT和二极管危险！高压危害！确认变频器已经放电完毕并且电源处于安全状态．错误的操作可能会导致人身伤害甚至死亡注意！在＂GROUBDINGSWITCHUNLOCKED＂的黄色指示灯未亮之前不要将地刀切至接地状态．否则将会导致开关损坏．注意！只能够用万用表测试半导体元件。如果用绝缘表测量将会毁坏半导体元件。3.2概述如果在重置或者关闭辅助电源之前出现任何“inverterrelatedfault”（比如：逆变短路、过流、过压、MCB干扰）信息，必须用DriveDebug（2.91版本）或者DriveWindows(2.12或者更高版本)将以下信息记录下来：故障记录器趋势记录窗口（TrendLogWin,只能用DriveDebug下载）数据记录器1和数据记录器2参数文件（带190组）如果故障被复位或者辅助电源被关闭，数据记录器里的数据将会丢失。如果没条件使用DriveDebug或者DriveWindows，则在关闭辅助电源之前在编码盘中读出190.30、190.31和190.32并且记录下相关信息。记下GUSP中闪烁的LED灯。在对变频器进行维修之前，测量所有的半导体器件并且将测量得到的值记录到本手册附录A的表格中3.3检测IGCT3.3.1所需的工具以下为必须的工具万用表带400mm加长杆的棘轮和19mm的接头（针对水冷型变频器）旋具，PZ3位和3mm和5mm十进制的接头3.3.2IGCT的测试步骤步骤如下：1将变频器放电和接地，但是不要关闭辅助电源ACS1000中压变频器服务和维护手册11/472检查IGCT是否有被烧伤。如果其中有任何部分烧伤，那么整个IGCT必须被更换掉。3检查GUSP中所有LED灯的状态（如图3.1）图3.1GUSP单元如果在GUSP内部的LED灯在闪烁，那么与这个输出相连的电路板可能短路（IGCT的门单元短路）。注意！为了防止在检查的时候出现不确定或者失控的情况，在给IGCT带电的情况下不要将门单元的光迁断开。若出现“Groundfault”、“ShortCircuit”、“ShortCirPI”或者“BchopShort”将会激活3级跳闸。3级跳闸将会打开中间的6个IGCT。4故障必须被消除，才能使中间的六个IGCT关闭。关闭辅助电源，然后重起既可消除。5测量IGCT门极和正极之间电压（如图3.2和图3.3）并将测量数值记录到附录A的表格中如果IGCT没有短路并且在关断的情况下，测量值应该为-20VDC+/-0.5V。注意！在测量的时候，需特别小心，不要将IGCT的门极与正负极短路。使用带短路跳脱的探针将一根探针放在正极的冷却器上，另一根放在门极侧。ACS1000中压变频器服务和维护手册12/47图3.2测试风冷型变频器内IGCT图3.2测试水冷型变频器内IGCT6关闭辅助电源，用万用表的二极管模式测量IGCT正极与负ACS1000中压变频器服务和维护手册13/47极之间以及负极与正极之间电压并将测量数值记录到附录A的表格中3.3.3出现“IGCTFault”时的测试步骤“IGCTFault”表示一个或者几个IGCT不能打开。ACS1000会在启动时检查所有的IGCT开关是否正常。若果侦测到一个IGCT开关不正常，变频器将会跳闸。（在IGCT打开的时候测试门极和正极之间的电压）IGCT的开关可以用参数112.31IGCTTestOntime进行测量（只在软件版本为MSOH4100或者更高版本时）。参数112.31IGCTTestOntime开关IGCT定义为以下次序（如图3.4）图3.4IGCT测试次序当参数112.21设置为0时，此功能被取消。当此参数不为零时，两个IGCT会按照设定的时间被同时打开，首先是UACS1000中压变频器服务和维护手册14/47相的上两个然后是下两个，接下来是按照同样顺序的V相和W相。在一个次序后，参数112.21将会被自动设置为0。通过测量门极和负极的电压可以测量IGCT是否打开。当IGCT打开时测量值应该为+0.5-0.7VDC。当IGCT关闭时测量值应该为-20VDC。准备步骤：1闭合接地开关（检查IOEC1中的DI11灯因该被点亮）2复位所有的故障测试步骤：1将参数112.31IGCTTestOntime由0s改为15s。2测量以下IGCT门极与正极之间的电压：V1U/V4021,V1V/V4031andV1W/V4041等到第一个IGCT开和关之后，然后测量下一个IGCT和最后一个IGCT，并记下数值。3将参数112.31IGCTTestOntime由0s改为15s。4测量以下IGCT门极与正极之间的电压：V2U/V4022,V2V/V4032andV2W/V4042等到第一个IGCT开和关之后，然后测量下一个IGCT和最后一个IGCT，并记下数值。5将参数112.31IGCTTestOntime由0s改为15s。6测量以下IGCT门极与正极之间的电压：V3U/V4023,V3V/V4033andV3W/V4043等到第一个IGCT开和关之后，然后测量下一个IGCT和最后一个IGCT，并记下数值。7将参数112.31IGCTTestOntime由0s改为15s。8测量以下IGCT门极与正极之间的电压：V4U/4024,V4V/V4034andV4W/V4044等到第一个IGCT开和关之后，然后测量下一个IGCT和最后一个IGCT，并记下数值。3.4检查二极管ACS1000内部的二极管可以通过两种方式进行测量