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高压变频范文1
1.引言
随着电力电子技术的发展，现在对于电压、电源的控制要求也越来越高，相配套的高压或者低压变频器的结构越来越复杂，对于高压变频器而言，要保证其正常稳定可靠运行，必须要对高压变频器实施日常维护，同时要对日常发生的一些常见故障进行简单的故障诊断和故障处理，只有这样，才能够实现高压变频器服役寿命的最大化。
本论文主要结合目前主流的高压变频器的内部结构，对其进行详细的分析，给出常见的故障类型及其原因分析，并对日常维护给出具体的建议与措施，从而能够实现对高压变频器的有效维护和保养，延长其服役寿命，并以此和广大同行分享。
2.高压变频器概述
2.1 高压变频器结构
高压变频器是近几年逐渐发展起来的一种应用十分广泛的变频器，它和过去传统的采用液力耦合方式或者串级调速实现的电机调速方式是一样的，只是采用改变电机运行电源频率实现对电机调速的目的。目前，高压变频器不管是通用的还是专用的，其内部的结构都是相通的，主要包括三个部分：一是主电路接线端，包括接工频电网的输入端(R、S、T)，接电动机的频率、电压连续可调的输出端(U、V、W)；二是控制端子，包括外部信号控制端子、变频器工作状态指示端子、变频器与微机或其他变频器的通信接口；三是操作面板，包括液晶显示屏和键盘。
通用变频器由主电路和控制电路组成，其中，给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分称为主电路，主电路包括整流器、中间直流环节（又称平波回路）和逆变器等。
2.2 高压变频器工作原理
高压变频器内部主要是由整流器、逆变器、中间直流环节和控制电路等构成。高压变频器主要是通过改变电流的高压与低压的状态，从而改变电源频率达到电机调速的目的。因此，具体来说，高压变频器的工作原理可以按照其结构构成部件的工作原理来理解：
(1)整流器
电网侧的变流器为整流器，它的作用是把工频电源变换成直流电源。三相交流电源一般需经过压敏电阻网络引入到整流桥的输入端。压敏电阻网络的作用是吸收交流电网浪涌过电压，从而避免浪涌侵入，导致过电压而损坏变频器。
(2)逆变器
逆变器的作用与整流器相反，逆变器的主要作用是为了将直流功率转换为所需要的交流功率，通畅逆变器安置在负载侧；逆变器最常见的形式就是采用6个半导体开关器件组建成三相桥式逆变电路，从而完成从直流到交流的逆变过程。
(3)中间直流环节（平波回路）
中间直流环节，也称平波回路，其主要作用是使脉动的直流电压变得稳定或平滑，供逆变器使用；通过开关电源为各个控制线路供电；同时，可以配置滤波或制动装置以提高变频器性能。
(4)控制电路
控制电路主要是将变频器在整流、逆变及中间直流储能环节上的各种电压、电流信号传输给相应的整理器、逆变器、微机处理器以及其他电路部件等，通过对这些电气信号的采集、检测与控制，实现电路的开关作用或者对交流直流电压电流转换的控制作用，并能够依据这些控制信号实现对变频器的状态监测，从而提供故障诊断和保护的数据依据。
3.高压变频器日常维护建议与措施
3.1 常见故障分析
高压变频器在运行过程中，对于一些常见的故障是有必要掌握的，以便进行简单故障的快速排除。对于高压变频器而言，其常见的故障主要有以下几类：
(1)通电开机后不响应
高压变频器由于内部电压经过多重断路器、变频线圈，因此结构相对较为复杂，很容易引起一些无法察觉的细微故障，而通电后开机不响应就是最常见的故障之一。造成这类故障的主要原因是插头松动或者熔断丝烧坏，如果插头和熔断丝都没有问题，则需要进行细致检查，检查有无碰锡、碰线或者细小金属颗粒落在电源进线之间造成短路或者断路，同时还需要检查线路板是否有灰尘、水滴等常见故障导火索。
(2)变频器无法带负载启动
高压变频器空载工作时一切正常，但是一旦带负载则无法启动，造成这类故障的主要原因是由于采用了恒转矩负载启动方式，因此对变频器启动的加减速时间的设定是否有误，通畅选取合理的加减速时间即可解决这个故障。
(3)变频器功率已经上升，但是电机转速仍然很低
高压变频器启动后功率上升很快，但是电机输出转速很低，导致系统无法高速工作，通畅这是由于频率增益设定不合理导致的，只要适当改变频率增益即可排除故障。
(4)变频器重载过流
高压变频器往往在运行期间，负载突然加重，导致电机转速急剧下降，电流急剧增加，最终烧毁电机，损坏变频器。造成这一故障的原因主要是电机本身存在电气故障，如果确认电机不存在电气故障，则需要对电机与变频器之间的传动比进行修正，适当增大传动比，能够有效的提高变频器带重负载的能力，从而避免了出现变频器重载过流故障的出现。
(5)过电压停机故障
高压变频器在运行过程中，其直流母线上承载的电压最大，因此一旦此处的电压保护器损坏，则整个高压变频器就容易引起故障。要避免变频器由于过电压而发生停机故障，就要确保在直流母线上的过压保护器的正常工作，这可以通过并联反向钳位二极管实施保护，或者采用电容防击穿实现对过电压的保护。
3.2 日常维护建议与措施
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能源问题一直困扰着发展中国家，对于我国来说尤其如此，我国是个能源消耗大国，对能源的需求十分巨大，同时，在对能源使用过程中的浪费情况也十分严重，不过这也表明我国在节能方面同样有着巨大的潜力。高压变频器普遍的运用于各种发动机，传统的高压变频器存在许多问题，而级联型高压变频器比起传统的高压变频器，在保证同样功率输出情况下，节省了平均30%的能源消耗，所以级联型高压变频器能够极大的节省能源消耗。本文介绍了级联型高压变频器的工作原理，并探析了级联型高压变频器的控制算法。
【关键词】级联型 高压变频器 控制算法
级联型高压变频器，又被称作完美的无谐波变频器，级联式高压变频器比起以往的高压大功率变频器，在使用效果上有了质的飞跃。高压变频器通常因为容量足够大，所以应用的范围十分广，这就导致对电网的谐波污染十分严重，而级联式高压变频器实现高压输出的方式，是通过串联多个低功率变频单元，然后对其进行叠加，从而实现高压输出。这就让二次绕组进行供电的各低功率变频单元相互之间因为存在了一个相位差，从而让级联式高压变频器在输入电压时，达到多重化的效果，这种整流电路输入的多重化效果，就能够使普通高压变频器对电网产生的谐波污染问题得到有效解决。
1 级联型变频器工作原理
级联式高压变频器在对低功率变频单元进行供电前，需要移相变压器降低对电网的电压供应，然后把电压供给低功率变频单元，在对低功率变频单元进行供电时，需要对位于变压器里的二次绕组进行输入隔离，而二次绕组彼此之间是不导电的。
级联式高压变频器实现高压输出的方式，是通过串联多个低功率变频单元，然后对其进行叠加，从而实现高压输出，这就避免了大量的器件进行串联，从而间接的解决了均压问题。
而且级联式高压变频器实现高压输出的方式让其在对电压进行输入时，能够根据需求进行多种功率输入，这种对电压进行多种输入的方式，使得电网谐波污染问题得到了有效的解决。
2 载波移相控制算法
普通的高压变频器，当对电压的输出波动剧烈，即输出时大时小时，电动机里的接线端子就会受到较为剧烈的影响，电动机里的二次绕组同样如此，会使其上升沿或者下降沿趋势较陡，从而导致过电压、漏电流、电磁干扰、轴承电流等问题的出现。并且，如果输出电压的波动过大，还会使得PWM波形电压这种和输出电压保持同步输出的电压产生一种共模现象。这种共模现象产生的电压，会受到寄生电容的影响，从而产生一种轴电压，而这种轴电压会对加速电动机绝缘效果的丧失。
而级联型变频器却可以有效的对这些影响进行消除，级联型变频器是通过多载波移相式控制算法运行的，在级联型变频器的每一相内，每一路三角载波，都会对应一级功率单元，相内的正弦调制波因为存在一些相位的区别，所以多载波算法根据相位的不同，又可以分为同相位调制算法和异相位调制算法。
同相位调制算法中的的等效载波频率比异相位调制算法的更高，这是其最大的特色，而且同相位调制算法中每个低功率变频单元对供电电压的利用率更高，比异相位调制算法的利用率高了15%。比起异相位调制算法，同相位调制算法的谐波含量较低，造成的电网谐波污染更小。不过同相位调制算法无法对共模电压进行完全的消除，但是和传统的变频器相比，同相位调制算法产生的共模电压强度很低，对电动机的绝缘效果破坏很小，几乎不会产生影响。同相位调制算法中，相位一样的所有低功率变频单元会和不同相位的三角载波一一对应，这就会导致在对电压进行输出时，各功率单元有各自不同的变化规律，输出的波形也是SPWM这种普通的波形，所以要实现电压值的调整，只需对脉冲的宽度进行调节即可。
功率单元对应的三角载波，虽然单个的频率不是很高，但是组合在一起后，整体的系统等效波频率却并没有受到影响，反而相对较高，而且低功率变频单元的联合使用，还可以对低次谐波污染进行有效的控制，并且在开关功率单元时造成的能量损耗问题，也能够得到有效的解决。正弦调制波在三项控制中的相位不同，要事先调频调压的控制，只需要对正弦调制波的幅值和频率进行改变即可。
3 FPGA算法和DSP算法
在对多载波算法进行实现的时候，需要对每个功率单元的SPWM控制信号进行要求，即1个功率单元，对应的控制信号为2路。例如，同一相位内的功率单元串联了6个，那么这一相位总共需要的控制信号就是12路，而要实现三相同步输出的话，那么就需要36路的控制信号。如同在现实的使用中，需要信息的采样和通信保持同步，那么这种功能可以利用FPGA算法和DSP算法编制一个控制器来实现。FPGA算法和DSP算法在设计通信功能时，采用的是并行方式，DSP算法可以根据对地址的不同需求，来对FPGA算法里的随机存储单元进行选择。在控制器的功能实现中，DSP算法的控制器完成了对采样的计算功能和一些其它和计算相关的功能，而FPGA算法的控制器则完成了对控制信号的输出功能。
4 结束语
级联型高压变频器比起传统的高压变频器，拥有输出多样化、谐波污染小和共模现象弱等方面的优势，不论是从能源的节约角度出发还是设备的实用性角度出发，级联型高压变频器都是电动机未来发展的方向，而作为级联型高压变频器的核心算法，多载波控制算法还有很大的改进空间，所以在将会在未来很长的一段时间里，对多载波控制算法的持续研究，将会是相关研究人员的工作重点。
参考文献
[1]傅电波，尹项根，王志华等.高压变频器分段SPWM控制策略的实现研究[J].电力自动化设备，2002，22（10）：13-16.
[2]李宗臣，张奕黄.级联型多电平高压变频器的建模与仿真[J].电机与控制应用，2009，36（3）：31-34，52.
[3]朱丽媛，王英.基于MATLAB的级联型高压变频器的建模与仿真[J].电机与控制应用，2012，39（4）：51-56.
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关键词：高压变频；自动控制；风机
0 前言
承德建龙特殊钢有限公司烧结厂整粒除尘风机用于烧结成品系统除尘，风机传动系统通过调节风机风门的开度来调节抽风量，电机恒速运行。当前控制方式下设备运行和维护费用较高，为克服上述弊端，公司实施高压变频节能改造，以便提高电机的使用寿命，实现降低电耗的目的。
1 概述
承德建龙特殊钢有限公司烧结厂整粒除尘风机改造采用一拖一手动旁路柜的控制方案，见图1（整粒除尘风机旁路柜一次回路图）。
如图1所示为避免变频器输出端反送电，在整粒除尘风机旁路柜中设置3个高压隔离开关，隔离开关K2与隔离开关K3采用机械互锁操动机构，实现机械互锁。电机在变频状态运行时，高压隔离开关K1、K2闭合，K3断开；当电机工频状态运行时，高压隔离开关K1、K2断开，K3闭合，在工频运行时变频器与高压系统中分离，方便设备调试及维护。
此次整粒除尘风机变频器改造设置远控盒、上位机和变频柜三种控制方式。整粒除尘高压电机的整定值及保护按原设计执行不做更改。改造时为防止出现拉弧现象，增加旁路与上级高压断路器DL的连锁保护。
2 高压变频器对DCS接口信号定义
承德建龙特殊钢有限公司高压变频器改造变频器采用内置西门子S7-200PLC，数字量配置为16点入、16点出，可以根据实际需求进行输入/输出点的扩展。高压变频器端子定义如下：
高压变频器准备就绪信号：就绪信号为开关量常开触点，闭合时表示变频器具备启机条件，等待启动运行。
高压变频器启/停信号：变频器运行信号开关量常开触点，变频运行时闭合，变频停止时断开。
高压变频器控制状态信号：外控控制状态为常开点，节点闭合表示变频器控制在远程控制；本地控制状态为常闭点，节点闭合时表示变频器控制在本地控制。
高压变频器报警信号：当变频器有异常时信号闭合。该信号是综合报警信号包含给定信号断线、变压器超温、控制电源掉电、单元故障等信息[1]。
高压变频器故障信号：当变频器有故障时闭合输出，切断高压回来。
高压变频器工频旁路信号：信号闭合时电动机工频旁路运行。
3 操作画面设置及DCS提供给变频器变量定义
操作画面如图2所示。变频器画面操作分为手调（设定频率）、自调（设定压力），可根据需要切换对应的按钮进行切换点击“手调”按钮，按钮显示绿色，表明“手调”有效，在“频率设定”窗口输入目标频率，频率设定范围为20～48Hz。“频率反馈”窗口显示电机的实际频率。点击“自调”按钮，按钮显示绿色，表明“自调”有效，在“压力设定”窗口输入目标压力（风机为出口压力‘除尘风机为入口压力）。“压力反馈”窗口显示对应的压力实际值。
点击上位机操作画面电机，弹出风机启停窗口，如图3，变频器启/停指令：开关量接点，3秒脉冲闭合时有效，变频器开始运行/停止。
急停操作：急停为自锁型。风机急停后，急停按钮闪烁，表示设备一直处于急停状态，需再次点击该按钮取消急停状态才能正常启动风机，如图4所示：
变频器可提供1路4～20mA电流源输入，其输入可根据要求进行定义，可定义为给定频率、给定转速、压力反馈等。同时在上位机操作画面中增加了上述历史趋势曲线，为记录风机的运行状态提供依据。
4 结束语
整粒除尘风机高压变频系统改造运行至今，设备运转情况良好，实践证明高压变频控制系统在承德建龙整粒除尘的应用，节电效果显著，运行稳定，减少了操作工人的劳动强度，在同行业有广泛的应用前景。
参考文献：
[1]王雪松，赵争鸣.高压变频器在电力和冶金行业的应用现状分析[J].电气技术，2006（08）：44-48.
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[关键词]高压 变频 矿山节能
中图分类号：F121 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）25-0303-01
随着现代电力电子技术及计算机控制技术的迅猛发展，由新型器件如：IGBT、JGCT、SGCT、等构成的高压变频器已经获得了广泛应用，大功率传动领域的节能需求得到了释放。高压变频是指输入电压在3KV以上的大功率变频器，主要电压在3000V、3300V、6000V、6600V、10000V等电压等级的高压大功率变频器，由IGBT、JGCT、SGCT、等构成的高压变频器，性能优异，可以实现PWM逆变以及PWM整流。
1、高压变频技术的原理
变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。随着现代电力电子技术和微电子技术的迅猛发展，高压大功率变频调速装置不断地成熟起来，原来一直难以解决的高压问题，近年来通过器件串联或单元串联得到了很好的解决。其应用的领域和范围也越来越为广范，这使得高效、合理地利用能源（尤其是电能）成为了可能。电机是国民经济中主要的耗电大户，高压大功率电机更为突出，而这些设备大部分都有节能的潜力。大力发展高压大功率变频调速技术，将是时代赋予的一项神圣使命，而这一使命也将具有深远的意义。
以前的高压变频器，由可控硅整流、可控硅逆变等器件构成，缺点很多，谐波大，对电网和电机都有影响。近年发展起来的一些新型器件改变了这一现状，如？IGBT、IGCT、SGCT？等等。由它们构成的高压变频器，性能优异，可以实现？PWM？逆变，甚至是PWM？整流。不仅谐波小，功率因数也有很大程度的提高。高压大功率变频调速装置被广泛地应用于石油化工、市政供水、冶金钢铁、电力能源等行业的各种风机、水泵、压缩机、轧钢机等。
2、高压提升变频器系统结构
高压提升变频调速器采用最新型IGBT为主控器件，全数字化，彩色液晶触摸屏控制，以高可靠性、易操作、高性能为设计目标的优质变频调速器，采用先进的矢量控制变频调速技术完成提升机的四象限运行，用于鼠笼式电机或绕线式转子串电阻电机控制，即可用于新矿井安装，也可用于老矿井改造。
高压提升变频器，采用若干个低压逆变器功率单元串联的方式实现直接高压输出，所用的6kv高压提升变频器，变压器有18组付边绕组，分为6个功率单元M相，三相共18个单元，采用36脉冲整流，输入端的谐波成分满足国标规定，高压提升变频器系统结构。
2.1 功率单元电路
每个功率单元结构上完全一致，可以互换，其主电路结构如图2示，为基本的交-直-交双向逆变电路，通过整流桥进行三相全桥方式整流，整流后的给滤波电容充电，确定母线电压，通过对逆变块B中的IGBT逆变桥进行正弦PWM控制实现单相逆变。当电机进入发电状态后，逆变块B中的二极管完成续流外，又起全波整流，使能量能够转移到滤波电容中，结果母线电压升高，达到一定程度后，启动逆变块A，进行SPWM逆变，通过输入电感，返回到移相变压器的次极，通过变压器将能量回馈到电网。
2.2 输入侧结构
输入侧由移相变压器给每个单元供电，每个功率单元都承受电机电流、1/6的相电压、1/18的输出功率。18个单元在变压器上都有自己独立的三相输入绕组。功率单元之间及变压器二次绕组之间相互绝缘。二次绕组采用延边三角形接法，目的是实现多重化，降低输入电流的谐波成分。
2.3 控制单元
控制器核心由高速DSP和工控PC机协同运算来实现，精心设计的算法可以保证电机达到最优的运行性能。工控PC提供友好的全中文WINDOWS监控和操作界面，同时可以实现远程监控和网络化控制。控制器用于柜体内开关信号的逻辑处理，以及与现场各种操作信号和状态信号的协调，增强了系统的灵活性。
光纤板通过光纤与功率单元传递数据信号，每块光纤板控制一相的所有单元。光纤板周期性向单元发出脉宽调制（PWM）信号或工作模式。单元通过光纤接收其触发指令和状态信号，并在故障时向光纤板发出故障代码信号。
信号板采集变频器的输出电压、电流信号，并将模拟信号隔离、滤波和量程转换。转换后的信号用于变频器控制、保护，以及提供给主控板数据采集。
主控板采用数字信号处理器（DSP），运用正弦空间矢量方式产生脉宽调制的三相电压指令，实现对电机控制的所有功能。通过RS232通讯口与人机界面主控板进行交换数据，提供变频器的状态参数，并接受来人机界面主控板的参数设置。
3、主要结论
3.1 系统组成结构
①交直交控制结构简单，系统设备较少，
②交直交控制系统采用普通鼠笼电机，电机没有碳刷换向器，维护费用低，使用安全可靠，易于操作管理，具有安全保护功能，可实现电机的免维护运行。
③功率因数，交流变频控制系统负载功率因数高，能耗低、传动效率高。直流控制系统在低速运行时功率因数极低。
④交变频系统安装空间小。
3.2 调速方式比较
与直流控制相比，交直交控制为无级调速系统，恒转矩控制，调速精度高，调速平滑稳定。
交直交控制使用的功率器件 IGBT 比直流调速控制（晶闸管）安全稳定可靠。直流调速随负载增加速度随之降低机械特性较弱。
3.3 性能比较
①低压变频技术
变频器采用先进的功率单元串联叠波技术、矢量控制技术、有源逆变能量回馈技术、可靠性高、性能优越、操作简便。应用于需要四象限运行、需快速制动、动态响应快、低速运行转矩大等。
②对电网造成的压降非常小，几乎是直流控制系统的五分之一。
3.4 节能及投资比较
①节能比较变频采用四象限运行在负力运行时发电回馈电网而直流控制无法做到，可节能20%。
②交流高压变频控制投资487.26万元，直流变频控制投资420万元。
3.5 技术的先进性
交流高压变频控制系统采用先进的功率单元串联叠波技术、矢量控制技术、有源逆变能量回馈技术、可靠性高、性能优越，具有调速范围宽，恒转矩输出，功率因数高、具有100%能量回馈、维修、操作简便，对电网无污染等技术特点。适用于四象限运行、快速制动、动态响应快、低速运行转矩大等的高精度场合。
交流高压变频控制系统具有启动静态恒转矩启动，启动平稳，输出转矩大，调速精度高，动态响应快，四象限运行等优点，网络化控制、操作可实现提升机的运程控制及诊断，可实现提升机的自动化控制。
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【关键词】变频，谐振技术，高压试验，
中图分类号：K826文献标识码： A
一、前言
变频谐振高压试验装置在越来越多的使用，也对各种高压电实验，各种电力试验，越来越多的起到作用。越来越多的生产商，试验单位都开始普及使用变频谐振高压试验装置来做变频谐振高压实验。可是，变频谐振高压试验装置的广泛使用，一定会有许许多多的问题，也会有许多需要解决的疑问，也需要简单明了的技术介绍，操作实验规范介绍。实验结果的分析比对，也是需要注意的一些问题。变频谐振高压试验装置实验时必须要能在遇到问题的时候，能快速解决。
二、变频谐振高压试验装置的应用
变频谐振高压试验装置在工厂整体组装完成以后进行调整试验，在试验合格后，以运输单元的方式运往现场安装。运输过程中的机械振动、撞击等可能导致变频谐振高压试验装置原件或组装件内紧固件松动或相对位移。安装过程中，在联结、密封等工艺处理方面存在失误，导致电极表面刮伤或安装错位引起电极表面缺陷，空气中悬浮的尘埃、导电微粒杂质和毛刺等在安装现场又难以彻底清理，且难以检查出来，将引发绝缘事故。由于试验设备和条件所限，早期的变频谐振高压试验装置产品多数未进行严格的现场耐压试验。事故统计表明，虽然不能保证经过现场耐压试验的变频谐振高压试验装置不会在运行中发生绝缘事故，但是没有进行现场交流耐试验的变频谐振高压试验装置却大都发生了事故，因此变频谐振高压试验装置必须进行现场耐压试验。
变频谐振高压试验装置的现场耐压采用交流电压、振荡操作冲击电压的振荡雷电冲击电压等试验装置进行，交流耐压试验是变频谐振高压试验装置现场耐压试验中常见的方法，它能够有效地检查异常的电场结构(如电极损坏)。目前，由于试验设备和条件所限，现场一般只作交流耐压试验。
1、试验要求：
（一）变频谐振高压试验装置应完全安装好，变频谐振高压试验装置气体充气到额定密度，已完成主回路电阻测量、各元件试验以及SF6气体微水含量和检漏试验。所有电流互感器二次绕组接地，电压互感器二次绕组开路并接地。
（二）交流耐压试验前，应将下列设备与变频谐振高压试验装置隔离开来：高压电缆和母线；电力变压器和大多数电磁式电压互感器；避雷器和保护火花间隙。
（三）变频谐振高压试验装置的每一新安装部位都应进行耐压试验，同时，对扩建部分进行耐压试验时，相邻设备原有部分应断电并接地。否则，对于突然击穿会给原有设备带来不良影响。
2、试验电压的加压方法：
试验电压施加到每相导体和外壳之间，试验时分相进行，其它非试相与外壳连接接地，从每相进出线套管进行加压，试验中应使变频谐振高压试验装置每个部件都至少施加一次试验电压。同时，为避免在同一部位多次承受电压而导致绝缘老化，试验电压尽可能在几个部位施加。现场一般仅作相对地交流耐压，如果断路器的隔离开关在运输、安装过程中受到损坏，或已经过解体，应作端流耐压，耐压值与相对地交流耐压值一致，若变频谐振高压试验装置整体电容量较大，耐压试验可分段进行。
3、交流耐压试验程序：
变频谐振高压试验装置现场交流耐压试验的第一阶段是"老练净化"，其目的是清除变频谐振高压试验装置内部可能存在的导电微粒或非导电微粒。这些微粒可能是由于安装时带入而清理不净，或是多次操作后产生的金属碎屑，或是紧固件的切削碎屑和电极表面的毛刺而形成的。"老练净化"可使导电微粒移动到低电场区或微粒陷阱中和烧蚀电极表面的毛刺，使其起不到绝缘危害作用。"老练净化"电压值应低于电压值，时间可取数分钟。第二阶段是耐压试验，即在"老练净化"过程结束后进行耐压试验，时间为1min。
三、变频串联谐振实验技术的优点
变频串联谐振耐压试验是利用电抗器的电感与被试品电容实现电容谐振，在被试品上获得高电压、大电流，是当前高电压试验的一种新的方法与潮流，在国内外已经得到广泛的应用。
变频串联谐振是谐振式电流滤波电路，能改善电源波形畸变，获得较好的正弦电压波形，有效防止谐波峰值对被试品的误击穿。变频串联谐振工作在谐振状态，当被试品的绝缘点被击穿时，电流立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的数十分之一。发生闪络击穿时，因失去谐振条件，除短路电流立即下降外，高电压也立即消失，电弧即可熄灭。其恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪络电压断开电源，所以适用于高电压、大容量的电力设备的绝缘耐压试验，如：GIS变电所、高压交联电力电缆、发电机、大型变压器、隔离开关、互感器等。
四、变频谐振技术在高压试验的结果
主要分为两种结果：第一、如果GIS的每一部件均已按选定的完整试验程序承受规定的试验电压而无击穿放电，才认为整个GIS通过试验。其二在试验过程中如果发生击穿放电，则应根据放电能量和放电引起的各种声、光、电、化学等放电效应,以及耐压试验过程中进行的其它故障诊断技术提供的试验结果进行综合判断。遇有放电情况，可采取下列步骤：
施加规定的电压，进行重复试验，如果设备或气隔还能经受，则该放电是自恢复放电。如果重复试验电压达到定值和规定时间时，则认为试品合格，否则按下项进行。
设备解体，打开放电气隔，仔细检查绝缘情况。在采取必要的恢复措施后，方可进行下一次规定耐压试验。
五、变频谐振高压试验装置故障
若变频谐振高压试验装置分段后进行耐压试验的进出线间隔较多，而试验过程中发生非自恢复放电或击穿，仅靠人耳的监听难以判断故障发生的确切位置，且容易发生误判断而浪费人力、物力和对设备造成不必要的损害。若在现场采用以放电产生冲击波而引起外壳振动波原理研制的故障定位器，就可以确定放电间隔。每次耐压试验前，将传感器分别安装在被试部分，特别是断路器、隔离开关、母线与各间隔的连接部位绝缘子的连接外壳上。如因传感器数量有限，使放电或击穿发生未预报，则应根据监听放电的情况，降压断电后移动传感器，重新升压直到找到放电或击穿部位。
六、结束语
变频谐振技术在高压试验中的广泛使用，也就代表着变频谐振高压试验装置运用于更多变频谐振高压试验的前景是非常巨大的。有前景，就有发展的空间。就有一定的发展动力。变频谐振技术在高压试验中能起到的作用一定会越来越大。给企业，给实验室带来更多的便利，这也是我们的期望。变频谐振技术更加快速的发展，能间接的越多给我们的生活直接带来更多有益的影响。当让我们也必须给变频谐振技术发展留更多的时间，相信变频谐振技术的发展一定会再上新台阶。
参考文献
[1]孙建宁,郭平.雷电冲击装置在GIS出厂试验中的应用[J]. 科技资讯. 2011(19)
高压变频范文6
【关键词】变频器；故障；运行维护
某集团公司变频器现状
目前某集团公司下属企业高压变频器主要运用在凝结水泵、一次风机、引/送风机和增压风机等变频调速系统中，个别企业还在循环水泵、灰渣泵上使用了变频调速系统。目前变频装置均采用的是电压源型功率单元串联多电平型高压变频器，一般均具有工频手动或自动旁路结构。实践证明通过应用变频调速系统，厂用系统可以在机组负荷变化情况下，优化调节各风机和水泵的出力，节能效果非常显著，给各个发电厂带来可观的经济效益。
1、变频器故障情况调查
2013年3月，某集团公司对14家分子公司68家火电企业高压变频器故障情况进行了汇总分析。统计期内共计发生故障544次，其中功率单元引发故障246次，主板（含工控机）引发故障187次，参数设置不合适引发故障26次，环境影响引发故障21次，冷却风机损坏引发故障18次，自带UPS损坏引发故障16次，传感器（互感器）损坏引发故障10次。
1.1变频设备厂家总体情况
某集团公司所属企业选配的变频器厂家比较广泛，统计范围内共计有20家企业。国内品牌以北京利德华福、广东明阳、北京合康亿盛居多，国外（含合资）品牌主要为东方日立、罗宾康、东方凯奇和东芝三菱为主。较早投运的变频设备为2001年，品牌主要为美国罗宾康和北京利德华福两家企业。
1.2故障原因简单分析
从各厂故障统计情况来看，高压变频器故障类型主要包括：功率单元损坏、主板（工控机）故障、UPS电源故障、霍尔传感器故障、软件参数设置与实际不符故障等。从统计的故障原因分类的统计结果看，最主要的问题是功率单元损坏，占47%。造成这一故障的主要原因为：一个方面是元件的质量问题，同时由于设备长期在高温高负荷下运行，其电子元器件老化速度。
其次的一些问题主要有控制板的故障，基本上也可以归结到产品的质量问题。主观因素上，系统参数的设置问题也有出现，这类问题主要是软件参数的设置值跟实际情况不符，导致启动或运行中出现障碍或者软件本身固有缺陷在运行中暴露出来导致故障。
因环境影响导致变频器跳闸的事件有21次，主要为变频器室制冷装置故障没有及时发现或变频器室污染严重等原因，导致变频器重故障跳闸。
2、变频器运维管理存在的问题
2.1调速系统结构优化问题
为确保机组安全运行，辅机变频器带交流旁路结构是必备条件，尤其是机组重要辅助系统，如风机、电泵等，更应该具备交流旁路自动切换功能。目前部分电厂仍有一些重要变频系统不具备这样的功能，导致因变频器故障造成机组多次非计划停机。同时，当系统在变频与工频之间相互切换后其主阀门（挡板）开度应根据当时机组负荷量进行调节。调速系统的结构优化应该在系统设计阶段就要充分考虑，在系统安装调试阶段应该进行相应功能的试验与考核。
2.2变频系统的交接预防性试验问题
各电厂高压电机变频装置安装时，国家或电力部相关标准和规程尚未制定。变频器本身的特殊性以及复杂性，相关规程以及培训目前又不够完善，因此各电厂对于高压变频器的试验工作基本处于空白状态。
变频装置在交接时，大部分电厂对移相变压器、电缆等一次设备进行了绝缘检查，按照规程要求完成了变压器绝缘电阻测量、直阻测量、电缆绝缘电阻测量、耐压等试验。部分电厂要求厂家在现场对高压变频装置进行了少部分的试验，如控制回路双电源切换试验、连续运行试验（72h试运），其余一些重要试验如温升试验、频率分辨率试验、效率试验、谐波测量、系统调试优化等均未进行。
在检修阶段，对变频器柜内的功率单元板块以及整流系统的检修和预试工作目前各电厂均较少介入，变频器厂家也未对产品进行持续的跟踪与维护。变频器过了质保期后厂家的维护是有偿方式，而各电厂却在年度计划当中忽略了该项目。这是一个很值得提醒的重要问题。
3、对变频器运维的建议
3.1各电厂应加强对变频设备运行环境的关注。由于发电厂现场环境本身非常恶劣，高温、高湿度、灰尘大是造成设备电子元件老化的罪魁祸首。可以考虑将变频器单元密闭循环冷却，增加除湿设备，将精密控制模块和整流单元与移相变压器、开关等一次设备分离布置，改善变频系统运行环境。
3.2对于新投产变频系统应加强设备性能检测，如温升考核、效率、谐波测量、启动试运行调试等。变频系统应针对不同的对象进行现场联合调试，在移交运行前应达到其最优参数运行状态。
3.3对于电厂关键设备，如风机，电泵等如采用变频系统应设计交流自动切换旁路开关并定期进行切换试验操作，确保变频系统故障时可以迅速切换至交流供电状态，保证机组安全运行。
3.4加强变频器的定期维护与测试工作。加强变频器维护人员的培训力度，做好变频器安装调试的全过程跟踪故障，保证变频器维护人员能够全面掌握变频器的维护常识，必要时组织到厂家进行业务培训。
3.5高度关注变频器元件老化造成的故障频发问题。变频器中的控制单元中的电子元件寿命基本在10年左右，超期后将造成变频器的故障发生率大幅升高。要做好变频器的寿命评估，对于因元件老化导致故障频发的变频设备，应考虑升级改造，可以将移相变压器、旁路单元等保留，节省资金。
3.6同一电厂尽量选择同一品牌产品。在变频器品牌确定时，尽量选择同一品牌设备，便于备件储备和维护质量的提高。
参考文献
[1]仲明振，赵相宾.高压变频器应用手册.机械工业出版社.2009.9.1版第254-325.
[2]徐海，施利春.编变频器原理及应用.北京：清华大学出版社，2010.9.1
