干货 | 变桨驱动器接地引起的电网电压异常现象分析

如图5，变桨驱动器启动时，就会出现变桨驱动器输出的33~133 Hz交流电压与供电系统50 Hz 交流电压相互叠加问题，导致供电系统单相用电器电压升高，造成单相用电器过压工作而发生烧毁故障；变频器输出120V 33Hz交流电压波形时与电网工频交流电压波形叠加原理如图6、7、8 所示。叠加后的波形峰值和有效值明显升高。

利用Multisim仿真软件建立变桨驱动器输出接地故障模型，如图9所示，图中V1为供电干式变压器（输出相电压230V 50Hz），V2模拟变桨驱动器（设定输出相电压200V 36Hz），J1开关手动模拟变桨驱动器输出接地，三支灯泡模拟230V用电器，R1、R2模拟线路电阻。启动仿真，J1未闭合，灯泡正常工作，闭合J1后三支灯泡均烧毁。如图10、图11所示。J1闭合前后示波器测得三个用电器的电压波形如图12所示，接地前三个用电器电压峰值均为325V，接地后三个用电器电压峰值均为471V。

3 故障处理

现场查明变桨驱动器输出回路接地点后，更换损坏的线缆和哈丁头，消除接地点，更换因过压损坏的设备后风机恢复运行。针对此次故障教训，提出以下预防措施：

1、现场定期检查变桨系统驱动器至变桨电机线缆及哈丁接头，提前消除接地隐患；

2、联系变桨厂家给出解决措施，在确保机组发生故障时能够正常收桨的前提下解决变桨驱动器输出接地对供电回路的影响。

方案一：变桨驱动器增加输出接地故障判断，有输出接地问题时瞬时切断驱动器电网供电，采用后备电源（超级电容）供电进行收桨；

方案二：为变桨系统变桨驱动器400V供电加装三相隔离变压器，使变桨驱动器输出接地时不能与主回路电源形成环流。

4 总结

本案例对变桨驱动器（变频器）输出接地引起主回路供电电压异常的情况进行了分析。总结经验教训，以后遇见类似故障现象时不能盲目对主控系统进行复位。随着变频器、UPS 电源等有逆变功能的电源广泛应用于工业控制中，当其工作异常时会对其它设备产生较大的影响，因此，在实际设备安装、维修和使用中，要更加注重此类电源的危害性，只有全面了解彼此之间的作用，采取可靠的预防措施，才能确保所有设备安全、可靠运行。

【参考文献】

[1]. 基于变频装置输出接地引起的电网电压异常分析与处理，韩敏，变频器世界2009年第11期