变频器柜短路跳闸故障的原因分析及防范措施

1. 故障经过
某厂三车间油隔泵采用日本富士FRN160P7- 4型容量为160kW变频器调速。
该变频器放置在操作室柜内，380V交流电输入端由低压配电所一支路馈出，经刀熔开关后由电缆供出至变频器。一天，运行中的2号变频器柜突然发生放炮跳闸。
2. 检查情况
检查变频器柜外围部分输入、输出电缆及电机均正常，变频器所配快速熔断器未断。
拆下变频器，发现L1交流输入端整流模块上3个铜母排之间有明显的短路放炮痕迹，整流管阻容保护电阻的一个线头被打断，而其它部分外观无异常。检查L1输入端4只整流管均完好。将阻容保护电阻端控制线重新焊好。
用万用表检查变频器主回路输入、输出端正常；试验主控板正常；检查内部控制线，连接良好，变频器内无异物。
将变频器输入端接入三相380V交流电，输出端拖动一台小电机，调节电位器，输出电压三相平衡，频率可调，电机调速正常。
变频器试验正常后回装送电，变频柜盘面电压表指示输入交流电压为380V。按起动按钮，调节电位器，电机运转。当频率调至11Hz时，变频器跳闸，故障指示为“LU”，即直流回路欠电压保护。再送电试车，故障同前。
将电机电缆拆除，空试变频器，调节电位器，频率可以调至设定值50Hz。
重新接电机电缆。在电机起动后，调节频率的同时，测量直流输出电压，发现在频率上升时，直流电压由513V降至440V左右，使欠电压保护动作。
在送电后，维修人员还发现变频器内冷却风扇工作异常，接触器K73触点未闭合（正常情况下，K73应闭合，以保证对充电电容足够的充电电流）。
怀疑控制回路有问题，但经过检查未发现。后用万用表测量配电室刀熔开关熔断器，才发现一相已熔断，但红色指示器未弹出。更换后重新送电，一切正常。
3. 原因分析
(1) 变频器柜短路眺闸原因
变频器内快熔完好，说明其逆变回路无短路故障。可能变频器内进了金属异物，如一个小螺钉或金属丝，在运行中滑至L1整流桥母排间，造成短路，同时将阻容保护电阻连接线打断，变频器跳闸，短路电流将金属异物烧熔。
(2) 送电时欠电压跳闸原因
L1输入侧短路时，将配电室对应L1相的熔断器烧断，但因红色指示器未弹出来，值班电工检查时未发现，变频柜上电压表指示恰好引自L2、L3两相，变频柜电压表指示为380V，让人误以为输入电压正常。
变频器内部控制回路电压由控制变压器二次侧提供。其一次电压取自L1、L3两相，L1缺相后，造成接在二次侧的接触器和风扇欠压。同时引起整流桥输出电压降低，特别在频率调升至一定程度时，随着负载的增大，电容两端电压下降较快，形成欠电压保护跳闸。
4. 防范措施
(1)保持变频器柜周围环境清洁，防止异物进入。
(2)在变频器柜送电前，要认真检查交流供电电源，除检查仪表指示外，还要用万用表或电笔测试，确认无误后，方可送电试车。尤其在故障后，更应做详细检查。