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变频器凝露的危害及预防措施 变频器论文( 二 )


温差除湿法:在变频器内部安装一个有利于冷凝的散热器，使冷凝只在散热器上形成，这样就不会在变频器内部的其他部位形成冷凝，散热器上形成的冷凝水通过出口向外排出，保证柜内始终保持相对干燥的环境 。
吸附和膜除湿法:在变频柜内设置相应的吸附材料，达到吸附水蒸气的目的，保证柜内始终保持相对干燥的环境；通过设置膜式过滤器也可以达到阻挡水蒸气的目的，使得只有干燥空气体通过过滤器，只有相对干燥空气体流入变频器 。
冷凝除湿法:在变频器内部设置最低温度点，使冷凝只发生在那里，从而有效降低变频器内部的相对湿度，保持变频器内部始终相对干燥 。
3真实案例分析在工作中，笔者曾遇到过某型号变压器的电源模块在工作过程中，由于受到潮湿空气体的影响而发生故障烧毁的事故 。接下来，作者将描述故障现象，分析原因，并提出相应的预防措施 。
1)事故描述
发现变频器不能正常运行后，打开整流柜面板，看到R相的缓冲电容和IGBT烧裂，触发线完全烧断 。IGBT和缓冲电容器之间的绝缘纸被部分烧蚀和碳化 。IGBT爆裂产生的金属严重烧坏了下面的五个电解电容，同时DC保险丝熔断，负极铜排严重烧坏，母线铜排和固定螺丝完全熔在一起 。读取报警历史后发现，DCF=1的DC保险处于开路状态，三相交流进线的T相和R相熔断器不产生任何动作 。
2)事故原因分析
由于整流柜在上电前要经过3秒左右的充电过程，充电完成后，通过反馈信号将主接触器拉进，然后断开充电电阻电路 。但在运行过程中，控制电源闭合时会出现短路现象，导致主接触器拉不进去 。事故发生后，发现充电电路的充电电阻和接触器完全烧坏，断定充电时发生短路故障 。
读取整流柜报警历史后发现，DCF=1的DC保险开路，接触器、充电电阻烧坏，IGBT击穿，2000A DC保险丝熔断，由此推断逆变电路不存在短路故障，而是整流部分存在短路故障 。经进一步现场检查，发现正负极铜排之间绝缘纸有明显碳化，母线之间有明显爬电迹象，由此得出DC母线之间短路的结论 。
事故发生时，当地已经连续下了半个多月的雨，湿度空已经超过80% 。在对事故原因进行检查分析的过程中，发现机柜内有明显的冷凝现象 。事故发生前整流柜一直处于停机状态，导致铜排结露现象 。此外，在密封柜环境下，变频器工作时柜排风机运行正常，难以有效排除柜内的潮湿空气体，导致绝缘纸受潮，大大降低了正负极之间的绝缘能力 。
变频器在充电过程中，由于器件和线路存在杂散电感的影响，开关会瞬间产生较大的瞬时充电电流，而正负母线由于绝缘能力较弱，会产生绝缘电弧现象，母线电压会叠加电容反馈的巨大电流和短路电流，导致IGBTpn结雪崩式电压击穿，进而完全失去正常功能，缓冲电容爆裂，IGBT短路爆裂 。由于瞬时短路电流引起的触点粘连，充电电路接触器会导致充电电容严重烧坏 。
【变频器凝露的危害及预防措施 变频器论文】3)提出具体的预防措施
露点温度、湿度与环境温度的关系曲线见图1 。

变频器凝露的危害及预防措施 变频器论文

文章插图
图1相对湿度、冷凝温度和环境温度曲线
结合现场实际情况和结露形成条件，笔者提出以下主要防结露措施:
首先加强变频柜工作环境的温湿度控制，开启室内空调节，调节至除湿模式 。正常运行时，由于变频器的自发热，柜内温度会高于外界环境温度 。变频器一旦停止运行，柜内温度会慢慢降低到相应的露点温度 。因此，笔者认为变频器停止运行时，空的室内温度设置应相应降低，避免环境温度高于变频器柜内温度 。
其次，变频器正常运行时，需要保证柜内加热器处于停用状态；否则，需要确保加热器处于正常运行状态，以确保环境温度始终低于变频器柜内的温度 。为了实现自动恒温调节功能，加热器必须使用PTC材料 。
对现有的冷凝控制器进行改造，设置了三个温度传感器，其中两个安装在变频柜的相应位置，一个安装在柜外，从而达到监测柜内温度和外界环境温度的目的 。通过保证柜内温度，可以消除冷凝情况，有效防止冷凝现象 。
4结论凝露会严重影响变频器的正常运行 。笔者提出的一些防止凝露的措施，可以有效减少凝露的发生，降低事故发生的概率，保证变频器的长期、稳定、可靠运行 。


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