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ABB UNITＲOL 5000 励磁系统SCI 及IGBT故障分析!

故障现象

2012 年7 月31 日，1 号发电机组准备并网，励磁系统投入升压至额定电压后出现故障报警。查阅现场ECT ( 励磁系统控制终端) 后台机上的事件记录后发现，励磁系统同时发出2 号整流桥“192”报警( Snubber Failure，过压吸收装置失效) 、“197”报警( Conv． Fail level 1，整流桥失灵1 段) 和“198”报警( Conv． Fail level 2，整流桥失灵2 段) 。2 号整流柜的CDP ( 励磁系统整流桥显示屏) 上的“Fail”报警灯亮。在励磁退出、励磁开关断开后，报警均可就地手动复位。重新投入励磁系统，同样的报警现象再次出现。

由于“192”报警动作会直接导致“197”和“198”报警，所以重点对“192”报警进行检查。

故障分析

3BHB005922R0001 ABB励磁系统接口板供应可回收|3BHE014967R002维修​产生“192”报警的原因通常是阻容吸收回路出现问题。阻容吸收回路涉及到的元件有F09 熔断器及其微动开关、整流桥G10、1 MΩ 电阻Ｒ101和Ｒ102、1． 5 kΩ 电阻Ｒ10、电容C01，以及带IGBT导通接点V20 的SCI ( 阻容吸收控制接口) 、EOC ( IGBT 信号通信板) 和CIN ( 整流接口) 。现场检查熔断器、整流桥、电阻和电容均正常后，重点对SCI、EOC 和CIN 进行检查。

 检查并更换CIN

1 号机组在励磁系统改造完后进行的动态试验过程中，曾出现过“192”报警，当时可以手动复归，复归后即恢复正常。厂家建议现场更换CIN。新CIN 更换完成后，报警信号与更换之前相同，排除CIN 故障的可能性。

检查EOC

现场将1 号整流桥与2 号整流桥上的EOC 对调，报警相同，排除EOC 故障的可能性。

检查SCI

SCI 带IGBT 导通接点V20，V20 闭合会使Ｒ10电阻接入，从而实现换流时的过电压保护，达到一定的抑制谐振和消除谐波的作用。SCI 上的IGBTV20 是否闭合的信号是通过EOC 传送给CIN 的。查阅相关资料可知，当交流进线电压达到170 V时，SCI 上的IGBT V20 接点将自动投入，同时将“IGBT is ON”信号通过光纤传送给EOC。此时，EOC 上的端子1 ( 接CIN 的端子X6 － 1) 、端子2( 接CIN 的端子X6 － 2) 导通，并反馈给CIN。若CIN 收不到此信号，就会发出“192”报警。

于是，在1 号机组投入励磁时，分别测量1 号整流桥和2 号整流桥各自EOC 的端子1 和端子2的导通情况。1 号整流桥EOC 的端子1 和端子2 导通，而2 号整流桥EOC 的端子1 和端子2 断开，表示它未收到SCI 发过来的IGBT 投入信号，从而ECT 上有相应的“192”报警。至此，故障原因已经找到。

将现场分析情况与厂家进行沟通，经过ABB公司及上海成套所的技术人员联合论证后，初步确认故障发生在SCI 及IGBT 间，必须更换这两个元件。

故障处理

2012 年8 月1 日，上海ABB 公司及上海成套所技术人员到达现场，利用工具对SCI 及IGBT进行了更换。由于之前尚未遇到过此类问题，所以厂家对如何验证励磁系统“192”报警确已消除没有依据和经验可循。通过讨论，我们结合现有资料及阻容吸收回路“当交流进线电压达到170 V时，SCI 上的IGBT V20 接点将具备自动投入条件，且EOC 的端子1、端子2 将导通( 表示IGBT 具备投入条件) ，并将信号传送给整流桥的CIN”这一特性，针对ABB UNITＲOL 5000 励磁系统的14300型整流桥，提出在励磁系统交流进线侧外加AC380V电源的方法，来模拟验证阻容吸收回路的正确性。采用这一方法，可在发电机组启机并网之前就对阻容吸收回路的完整性和正确性进行验证。

具体的试验步骤如下。

( 1) 现场按要求做好各项安全隔离措施。

( 2) 现场接入带空气断路器的AC380 V 临时电源，并验证是否为正相序。

( 3) 按正相序分别接入交流进线侧的各相，即临时电源的A、B、C 三相分别与励磁系统交流进线的A、B、C 三相相接。

( 4) 现场试验接线，EOC 的DC24 V 电源由CIN 的电源模块引入。

( 5) 合上临时电源空气断路器，励磁系统交流进线侧加入AC 380 V。此时，检查EOC 端子1、端子2 的导通情况。检测结果为导通，说明阻容吸收回路正常。

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