SINAMICS S120变频器的接地故障分析.pdf

www.PLC SINAMICS S120变频器的接地故障分析 发布时间：2011-08-24 来源：SINAMICS 打印该页 1 引言 某钢铁公司宽厚板厂于2010年初建成投产，预计年产180万吨，整个轧制线采用西门子奥 钢联轧制技术，实现全自动化操作模式，具有世界先进水平。 粗轧机电动压下egc 选用西门子全新的驱动系统sinamics s120系列变频器，采用双驱动 主从模式进行电气连接控制，传动侧和操作侧电机驱动的功率单元分别采用双并联方式连接， 电气系统单线图见图1所示。压下电机参数为：额定功率p=570kw ，额定电压u=690v ，额定 电流i=620a ，额定频率f=48hz ，额定转速n=958r/min 。 www.PLC 图1 电气系统单线图 2 硬件组成 sinamics 是由西门子公司推出的全新驱动系列，设计用于机器制造和工厂工程应用。 www.PLC sinamics s 用于驱动同步电机，可完成要求苛刻的驱动任务，并且能满足如下要求：对动态特 性和精度的较高要求；将扩展的技术功能集成于驱动控制系统中的要求。 s120有以下部分组成： (1)控制器cu320 ：控制单元具有所有用于连接外围设备和高层控制组件的必要接口； (2)非调节性电源模块：完成交流电源转换为直流母线电压； (3) 电机模块：实现直流逆变以驱动电机； (4)端子模块：完成模拟量、开关量信号及编码器的数据采集； (5)通讯模块；完成现场总线的数据交换。 www.PLC s120各模块之间通过drive-cliq 通讯方式进行连接，实时串行通讯，用于连接所有的 sinamics 驱动组件，具有更强的适应性和组合特性。 3 故障现象 2010年7月25 日19点左右，粗轧机电动压下s120装置操作侧逆变器故障停机，报警信息为： a5052、f30021 。报警代码a5052 的含义为并联回路存在不对称的电流；故障代码f30021 的含 义为功率单元接地故障。故障被复位后，对整流装置进行送电正常，逆变装置一加上使能信 号，则报相同的故障，系统无法正常工作。 4 故障处理 针对以上的故障现象，我们在处理故障时也是一直围绕f30021展开的，对电机、动力电 缆都进行了反复的绝缘检查，结果都没有问题，引起f30021故障的还有是因为电流互感器存 在问题引起的，我们没有很好的办法去检查电流互感器是否存在问题，单从外观上看没有问 题，而且检查电流互感器的线圈及电缆也没有发现问题。另外还有一个原因是功率模块的 h200( 功率单元准备好信号灯)led 显示红色，因为故障发生之后一直是并联装置的第二组的 www.PLC h200一直是红色的，再根据a5052 的报警信息得到的报警值(r2124)是v 相和w 相均存在不对 称电流超过了并联回路不对称电流的阈值(p7010) ，于是我们更换了第二组的v 相的功率模块， 但是仍然报f30021 。在这种情况，把第二组的3相功率模块也更换了，故障依旧。在处理过程 中，只利用了a5052报警检查了哪一相电流不对称，但是没有利用a5052提供的解决方法进行 尝试，因