某大型碳化硅项目维修案例

一、项目背景

某大型煤化工集团近年来紧密对接国家战略发展需求，锚定新能源、新材料转型方向，持续深化科技创新 “六个一批”，积极开展重大课题攻关，加快推进科技成果转化。此前该集团已先后攻克针状焦、负极材料、石墨烯材料等一批关键核心技术，推出芯片硅料、全钒液流电池等一批创新成果，逐步构建起以储能和半导体材料为核心的战略性新兴产业体系，碳化硅项目是其战略转型的重要布局。在该集团的碳化硅项目中，由我司供货并使用了数以百计的丹佛斯变频器，自联调以来，运行稳定。丹佛斯变频器在碳化硅生产过程中起着至关重要的作用。

二、故障现象

设备运行多年以来，其中一台变频器在运行一段时间后，变频器突然停止工作。现场维护人员检查发现，变频柜和电源柜断路器跳闸，变频器显示屏无显示，并且伴随有轻微的烧焦气味。

三、故障排查过程

1.初步检查

打开变频器外壳后，发现内部有明显的灰尘堆积，特别是在功率模块附近。从现场的地面及相关设备表层可以看到存在着大量的碳化硅粉尘，这些粉尘均可导电，一旦附着在用电设备上存在着较大的运行风险。

l 如图所示为石墨罐车间，石墨为纯导体，车间周围及地面充满石墨粉尘

l 对变频器的各个主要部件进行外观检查，未发现明显的物理损坏迹象。

 2.深入分析

l 使用万用表对变频器的各个电路进行详细测量。发现变频器主回路功率模块数值正常。

l 进行拆卸检查，发现变频器内部的绝缘层和直流母排有被电弧击穿的痕迹，这进一步证实了相间短路是由于导电粉尘导致的绝缘失效引起的。

四、维修措施

1.清洁处理

l 首先，使用专业的清洁工具和试剂，对变频器内部进行全面细致的清洁，尽可能地清除所有的导电粉尘。特别注意对功率模块、散热片、电路板等关键部位的清洁。

l 清洁完成后，使用压缩空气吹干变频器内部，确保没有水分残留。

2.绝缘处理

l 通过现场观察，发现部分直流母排绝缘间隙较小，如果遇到导电粉尘将存在较大隐患，我们根据以往工程经验，对其进行了改造，增加了可靠性。      

l 在更换损坏器件后，对变频器的其他相关部件，如驱动电路、控制电路等进行检查和测试，确保它们没有受到短路故障的影响。

3.测试验证

l 在完成维修后，对变频器进行了静态测试。测量三相输入输出端的相间电阻值，结果显示绝缘电阻恢复正常。

l 随后进行了动态测试，将变频器连接到模拟负载上，逐步增加负载和运行频率，观察变频器的运行状态、输出电压、电流等参数。经过数小时的连续运行测试，变频器运行稳定，各项参数均符合设计要求。

五、经验教训与预防措施

1.经验教训

l 这次故障表明，在含有大量导电粉尘的环境中，变频器的防护措施至关重要。即使变频器本身具备一定的防护能力，但如果粉尘浓度过高且长时间积累，仍会导致严重的故障。

l 对于关键设备的维护，不能仅仅依赖于设备的自动保护功能，还需要定期进行人工检查和维护。

2.预防措施

l 为了避免类似故障的再次发生，我们也对用户提出了一些建议，在变频器的安装位置增加了额外的防尘装置，如防尘罩、风道过滤器等，以减少导电粉尘进入变频器内部的机会。

l 制定了更为严格的设备巡检制度，定期对变频器进行清洁和检查，特别是在粉尘较多的环境下，适当缩短巡检、保养周期。

l 对现场操作人员进行培训，提高他们对设备维护重要性的认识，要求他们在操作过程中注意观察设备运行环境的变化，如发现粉尘异常增加等情况，及时通知维护人员进行处理。