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ABB UNITＲOL 5000 勵磁系統SCI 及IGBT故障分析!

故障現象

2012 年7 月31 日，1 號發電機組準備并網，勵磁系統投入升壓至額定電壓后出現故障報警。查閱現場ECT ( 勵磁系統控制終端) 后臺機上的事件記錄后發現，勵磁系統同時發出2 號整流橋“192”報警( Snubber Failure，過壓吸收裝置失效) 、“197”報警( Conv． Fail level 1，整流橋失靈1 段) 和“198”報警( Conv． Fail level 2，整流橋失靈2 段) 。2 號整流柜的CDP ( 勵磁系統整流橋顯示屏) 上的“Fail”報警燈亮。在勵磁退出、勵磁開關斷開后，報警均可就地手動復位。重新投入勵磁系統，同樣的報警現象再次出現。

由于“192”報警動作會直接導致“197”和“198”報警，所以重點對“192”報警進行檢查。

故障分析

3BHB005922R0001 ABB勵磁系統接口板供應可回收|3BHE014967R002維修?產生“192”報警的原因通常是阻容吸收回路出現問題。阻容吸收回路涉及到的元件有F09 熔斷器及其微動開關、整流橋G10、1 MΩ 電阻Ｒ101和Ｒ102、1． 5 kΩ 電阻Ｒ10、電容C01，以及帶IGBT導通接點V20 的SCI ( 阻容吸收控制接口) 、EOC ( IGBT 信號通信板) 和CIN ( 整流接口) 。現場檢查熔斷器、整流橋、電阻和電容均正常后，重點對SCI、EOC 和CIN 進行檢查。

 檢查并更換CIN

1 號機組在勵磁系統改造完后進行的動態試驗過程中，曾出現過“192”報警，當時可以手動復歸，復歸后即恢復正常。廠家建議現場更換CIN。新CIN 更換完成后，報警信號與更換之前相同，排除CIN 故障的可能性。

檢查EOC

現場將1 號整流橋與2 號整流橋上的EOC 對調，報警*相同，排除EOC 故障的可能性。

檢查SCI

SCI 帶IGBT 導通接點V20，V20 閉合會使Ｒ10電阻接入，從而實現換流時的過電壓保護，達到一定的抑制諧振和消除諧波的作用。SCI 上的IGBTV20 是否閉合的信號是通過EOC 傳送給CIN 的。查閱相關資料可知，當交流進線電壓達到170 V時，SCI 上的IGBT V20 接點將自動投入，同時將“IGBT is ON”信號通過光纖傳送給EOC。此時，EOC 上的端子1 ( 接CIN 的端子X6 － 1) 、端子2( 接CIN 的端子X6 － 2) 導通，并反饋給CIN。若CIN 收不到此信號，就會發出“192”報警。

于是，在1 號機組投入勵磁時，分別測量1 號整流橋和2 號整流橋各自EOC 的端子1 和端子2的導通情況。1 號整流橋EOC 的端子1 和端子2 導通，而2 號整流橋EOC 的端子1 和端子2 斷開，表示它未收到SCI 發過來的IGBT 投入信號，從而ECT 上有相應的“192”報警。至此，故障原因已經找到。

將現場分析情況與廠家進行溝通，經過ABB公司及上海成套所的技術人員聯合論證后，初步確認故障發生在SCI 及IGBT 間，必須更換這兩個元件。

故障處理

2012 年8 月1 日，上海ABB 公司及上海成套所技術人員到達現場，利用工具對SCI 及IGBT進行了更換。由于之前尚未遇到過此類問題，所以廠家對如何驗證勵磁系統“192”報警確已消除沒有依據和經驗可循。通過討論，我們結合現有資料及阻容吸收回路“當交流進線電壓達到170 V時，SCI 上的IGBT V20 接點將具備自動投入條件，且EOC 的端子1、端子2 將導通( 表示IGBT 具備投入條件) ，并將信號傳送給整流橋的CIN”這一特性，針對ABB UNITＲOL 5000 勵磁系統的14300型整流橋，提出在勵磁系統交流進線側外加AC380V電源的方法，來模擬驗證阻容吸收回路的正確性。采用這一方法，可在發電機組啟機并網之前就對阻容吸收回路的完整性和正確性進行驗證。

具體的試驗步驟如下。

( 1) 現場按要求做好各項安全隔離措施。

( 2) 現場接入帶空氣斷路器的AC380 V 臨時電源，并驗證是否為正相序。

( 3) 按正相序分別接入交流進線側的各相，即臨時電源的A、B、C 三相分別與勵磁系統交流進線的A、B、C 三相相接。

( 4) 現場試驗接線，EOC 的DC24 V 電源由CIN 的電源模塊引入。

( 5) 合上臨時電源空氣斷路器，勵磁系統交流進線側加入AC 380 V。此時，檢查EOC 端子1、端子2 的導通情況。檢測結果為導通，說明阻容吸收回路正常。

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