通過進一步的現場檢查后發現,正負銅排間存在明顯的絕緣紙碳化現象,且母排間有明顯的爬電跡象,從而得出直流母排間短路的結論。
事故發生時,所在地已經連續降雨超過半月,空氣濕度已超過80%,在事故原因的檢查分析過程中,發現柜體內有明顯的凝露現象。
由于該整流柜在事故發生前一直處于停用狀態,造成銅排出現結露現象,加之密封的柜內環境下,變頻器工作時柜體排風扇才正常運行,難以有效排除柜內的潮濕空氣,導致絕緣紙受潮,進而大幅降低了正負電排之間的絕緣能力。
變頻器在充電過程中,因為器件和線路存在的雜散電感的影響,開關瞬間會產生較大的瞬間充電電流,而正負母排會因為較弱的絕緣能力而產生絕緣拉弧現象,母線電壓上會疊加電容反饋的巨大電流和短路電流,從而導致IGBT里的PN結出現雪崩電壓擊穿現象,進而完全失去正常功能、緩沖電容炸裂和IGBT短路炸裂。因為受到瞬間短路電流觸頭粘連的影響,充電回路接觸器會使得充電電容被嚴重燒壞。
3)具體防范措施的提出
凝露產生的三大因素:露點溫度、濕度和環境溫度的關系曲線具體見下圖。
圖1相對濕度、凝露溫度和環境溫度曲線
結合現場實際情況和凝露形成條件,筆者提出了以下幾條主要的凝露防范措施:
1.首先是強化變頻器柜體工作環境的溫濕度控制,開啟室內空調,并將其調整為除濕模式。在正常運行過程中,由于變頻器的自身發熱,會使得柜內溫度要大于外界的環境溫度,而一旦變頻器停止運行,柜內溫度會緩慢降低到相應的露點溫度。所以,筆者認為在變頻器停止運行的狀態下,要相應的降低室內空調的溫度設置,避免環境溫度高于變頻器柜內溫度。
2.其次在變頻器在正常運行過程中,要確保柜內加熱器處于停用狀態,反之,要確保加熱器處于正常運行狀態,以便確保環境溫度始終低于變頻器柜內溫度。為實現自動恒溫調節的功能,加熱器務必使用PTC材料。
對已有凝露控制器進行改造,并設置3個溫度傳感器,其裝設位置為:2個裝設于變頻器柜內的相應位置,1個裝設在柜外,以便實現柜體溫度和柜外環境溫度監測的目的。通過確保柜內溫度來杜絕凝露條件的產生,從而有效防范凝露現象的出現。
結論
凝露現象會嚴重影響變頻器的正常運行,以上所提出的幾點預防凝露的措施可以有效降低凝露現象的出現,減少事故發生的幾率,確保變頻器可以長期、穩定和可靠的運行。