ACS6000sd传动系统故障分析与维护

学术论文 2017-07-10 09:03:54
    我矿主井提升机电力传动方案采用ABB公司的ACS6000sd交-直-交变频同步电动机直接转矩控制系统。传动系统采用ABB公司生产的ACS6000sd交-直-交同步电动机变频调整系统,ACS6000sd是基于直接转矩控制(DTC)技术的新一代交-直-交电压型中压变频器;功率范围从3MW到27MW。采用ACS6000sd的提升机传动系统,具有低谐波、低损耗的优点,无需滤波器来抑制谐波,无需无功补偿装置。无需熔断器、无需直流断路器,变压器功率减小,动力电缆截面减小,矩控制性能优越,设备占地面积小。
    1 故障分析
    ACS6000sd传动系统的AMC板中设置故障处理器FH(Fault Handle),由FH控制主状态机MSM和传动系统(亦称驱动器)的相关动作。FH根据采集的各种参数和设定的限幅值判断是否有故障发生,并将故障发生的内容和时间存入故障显示器,通过CDP312控制面板和DriveWindows读取和显示记录器的内容和发生时间。
    2 故障分类(FAULT CLASS)
    ACS6000sd的故障分为两大类FC1、FC2,允许用户区分不同的故障性质及响应。如果故障发生,相应的故障类型被发送至主状态机MSM,MSM去处理相应的故障响应。
    2.1 INU逆变器故障
    (1)Fault Class1(FC1):
    直流回路的相关故障;脉冲被封锁、MCB立即分闸、DC回路放电。
    (2)Fault Class2(FC2):
    传动系统内部故障,传动系统停止工作;MCB维持合闸状态,DC回路电压维持在充电状态。
    2.2 ARU整流器故障
    (1)ARU Fault Class1(FC1):
    DC电压失去控制;脉冲被封锁,MC立即断开。
    (2)ARU Fault Class2(FC2):
    DC电压放电到零;MCB分闸。
    如果ARU发生保护动作,连接在DC母线上的逆变器也同样发生保护动作。
    3 故障内容
    3.1 ACS6000的故障内容:
    过电流;DC电压过高、过低,DC电压不对称,充电失败;接地故障;制动斩波故障;辅助电压故障;通信故障;冷却水电导率高,压力过高、过低,温度过高、过低。
    3.2 逆变器对同步电动机提供的保护:
    过电流;过电压;过速保护;失速保护;过热保护。
    4 故障保护动作分类
    4.1 DTC交流电源回路
    主断路器MCB立即打开;主断路器MCB延时打开。
    4.2 CBU柜
    VLU/RBU高压侧的开关动作;VLU/RBU低压侧的开关动作。
    4.3 INU柜
    在短路时触发三相桥的所有开关器件,直流回路电容强迫短路。
    5 故障记录工具
    ACS6000故障记录工具有三种:
    Drive Windows;Drive Debug;CDP312面板。
    可记录最近发生的64级故障(可显示故障名称和故障发生的日期)。
    6 故障分析举例
    如果ACS6000内部发生故障,将在控制面板上显示相应的故障报警信息(参见故障信息表)。
    例1 当逆变器的控制面板CDP上显示报警和故障信息时,可以通过查找“故障信息表”来分析和查找故障。如果控制面板显示“1stEarthFaultMCirc”通过查故障信息表,得到下列结果:
    第1列:1stEarthFaultMCirc,面板显示的故障文本信息。
    第2列:Par.9.45-AW1,故障信息对应的参数项地址, Par.9.54表示第9组参数项54,报警字AW1。
    第3列:b12,报警字AW1的位12,b12=1,则激活面板显示“1stEarthFaultMCirc”
    第4列:NP-voltage based main circuit earth fault monitoring. 故障显示的文本解释,表示主回路直流中点(NP)对地电压监视存在故障。
    第5列:The DC-Voltage between NP(neutral point)and earth exceeds the limit value. 可能引起故障和报警的原因分析。即主回路直流中点(NP)对地电压超过了限定值。
    第6列:32.06 & 161.11,引起故障的相关参数项。即參数项Par.32.06和Par.161.11。由于Par.161.11不对用户开放,查参数表可知,Par.32.06可以定义主回路直流中点(NP)对地电压监视,当Par.32.06=1,该项故障监示被屏蔽;当Par.32.06=2,出现该故障时只报警;当Par.32.06=3,出现该故障时进行故障处理和报警。
    第7列:CVMI - Board,可能引起故障的硬件电路,即电压电流测量板CVMI。
    例2 如果控制面板显示“CBU ChargeOverload”通过查故障信息表,得到下列结果:
    第1列:CBU ChargeOverload,面板显示的故障文本信息。
    第2列:Par.9.10-FW2 FC1,故障信息对应的参数项地址, Par.9.10表示第9组参数项10,FW2 FC1表示故障类型1的第2故障字。
    第3列:b06,Par.9.10的位6,b06=1,则激活面板显示“CBU ChargeOverload”。
    第4列:Thermal protection relay of charging unit (protects the charging transformer from overheating) has detected an overload in the charging circuit and opened. 故障显示的文本解释:CBU充电变压器过热保护,当检测到充电变压器过负荷时,充电单元的热保护继电器打开。
    第5列:Too frequent charging Protection relay setting
可能引起故障的原因分析:太频繁的充电,或者热保护继电器整定不合适。
    第6列:Group 17,引起故障的相关参数组。即参数组Par.17,该组参数主要用来对DC充电控制进行设置。
    第7列:C1P3 DI5,可能引起故障的硬件电路,即AMC3板外部扩展的S800模块C1P3(模块的位置号)。DI5表示该模块为数字输入,第5通道,CBU充电过负荷监测。
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[责任编辑:花间一壶酒]