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技术贴:光伏逆变器中IGBT的维护与维修

日期:2019-05-31    来源:百家号

国际太阳能光伏网

2019
05/31
16:42

关键词: 光伏逆变器 IGBT模块 光伏组件

  IGBT是绝缘栅双极型晶体管,它由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的半导体器件,有高输入阻抗和低导通压降两方面的优点。封装后的IGBT模块也同样应用在逆变器中的UPS不间断电源上。所以IGBT非常适合为直流电压提供600V及以上的变流系统。所以TGBT在逆变器中的作用举足轻重。
 
  IGBT模块逆变器中的应用
 
  IGBT模块在逆变器中的基本作用是一个高速无触点电子开关。
 
  利用IGBT模块的开关原理,通过控制电路给予适当的开通、关断信号,IGBT模块根据控制信号将直流电变换成交流电,直流电转换成交流电后电压会降低,例如将逆变器600V直流部分逆变成270V、315V交流部分,再通过箱变、主变等升压至110kV送出。
 
  IGBT模块还可以通过控制信号的脉宽调节来控制电流的大小,也可以控制交流频率,从而控制逆变器的输出功率。
 
  IGBT模块日常检查及维护
 
  依据IGBT模块特性及在逆变器中的应用,在日常检查维护中应做到以下几点:
 
  1. 在逆变器现场巡检时,需注意液晶屏直交流电流、电压数值,直、交流电压值不应超过逆变器额定输入输出值(一般直流电压不超过900V),直流电流值最大不应超过1000A,交流三相电流值应平衡,三相差值最大不应超过20A,防止因过流、过压导致IGBT模块故障。
 
  2. 在逆变器内部巡检时,还应注意IGBT模块附属驱动板、驱动转接板,采样线(板)插线是否松动,运行指示灯、故障指示灯是否指示正常。
 
  3. 除上述检查外,应定期对IGBT模块测温,工作温度一般不应超过150℃。
 
  IGBT模块故障处理
 
  1.故障原因:IGBT在使用过程中经常受到容性或感性负载的冲击,承受过负荷甚至负载短路等,可能导致IGBT损坏。IGBT模块在使用时的损坏原因主要有以下几种情况:
 
  (1)过电流损坏
 
  (2)过电压损坏和静电损坏
 
  (3)过热损坏
 
  2.故障现象:首先逆变器会停机。其次逆变器会报过流、过温等故障或不报故障。
 
  3.处理办法:
 
  (1)观察IGBT模块外观,是否有损坏(图中红色箭头所指为观察点),如果有损坏,则拆下相应模块,更换新模块,重新上电(注:拆除模块时与相应散热片一齐拆下,更换模块时需带防静电手套,并对模块更换区域用酒精进行擦拭、清洁)。
 
  (2)IGBT模块损坏一般会附带其部分保护电容(吸收电容)击穿故障,(图中黄色箭头所指为吸收电容),需对其进行检测,若有损坏,则需进行更换。
 
  (3)如果重新上电后,逆变器仍不能正常启动,则应对其驱动转接板输出电压进行检测(图中红色箭头指示为驱动转接板,正常情况下直流供电,输出15V)。
 
  (4)更换相应驱动转接板后,逆变器仍不能正常启动,则应对IGBT驱动板进行更换(图中黄色箭头指示为驱动板)。
 
  (5)如果报过温故障,则需检查散热风机运行情况(图中绿色箭头所指为散热风机),如果风机不运行,则需对相应风机进行检测,对风机接入220V交流电源,如果风机不转,则更换风机:如果风机正常运行,则需对温度控制器、采样线(板)进行检查,必要时应更换相应采样线(板)。
 
  (6)逆变器过流还会引起直流快熔或交流快熔损坏,在做完上述处理后,还应对直流快熔和交流快熔进行检测(逆变器停机,测通断即可),如果损坏,还需更换相应快熔(快熔损坏,逆变器一般不报故障)。
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