發(fā)電廠高壓變頻設(shè)備故障分析

見岐武

【摘 ?要】隨著國家節(jié)能環(huán)保工作的推進，高壓變頻器技術(shù)逐步成熟，高壓變頻器價格在不斷降低，在火力發(fā)電廠高壓變頻器不斷的大范圍推廣。本文根據(jù)高壓變頻器通用理論及實際工作中遇到的發(fā)電廠高壓變頻設(shè)備故障案例，對發(fā)電廠高壓變頻設(shè)備的選擇、維護等要素進行分析。

【關(guān)鍵詞】HAIWORD;高壓變頻;發(fā)電廠

2 高壓變頻設(shè)備的選型

（1）高壓變頻器平均無故障時間。高壓變頻器的指標需要生產(chǎn)廠家從采購、設(shè)計、制造、檢驗、管理等環(huán)節(jié)加以保證。因此在選型時可以通過收資、調(diào)研，選擇產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)先進、生產(chǎn)與品質(zhì)控制嚴格、設(shè)備運行較穩(wěn)定、用戶業(yè)績評價高的產(chǎn)品。

（2）對環(huán)境的適應(yīng)能力。主要表現(xiàn)在一下幾個方面：

a、對電網(wǎng)電壓波動的適應(yīng)能力。當(dāng)母線上電動機成組自起動、當(dāng)母線上最大一臺電動機組起動時對變頻器運行的影響，這與變頻器允許的輸入電壓波動范圍參數(shù)有關(guān).對于火電機組應(yīng)保證母線電壓跌落30%時變頻器不會停機。

b、對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)能力。高壓變頻器大多安裝于現(xiàn)場輔機附近，灰塵較多，灰塵進人變頻柜內(nèi)會導(dǎo)致絕緣下降或擊穿損壞電子元器件;灰塵堵塞濾網(wǎng)造成功率柜散熱效果差，易導(dǎo)致功率模塊過熱失效損壞。有些廠家把空氣濾網(wǎng)設(shè)計為在運行中可拆換清洗，便于維護。在南方高溫、潮濕氣候地區(qū)，應(yīng)選擇對環(huán)境溫濕度要求低、系統(tǒng)溫升相對低的產(chǎn)品，以保證安全穩(wěn)定運行。

（3）對自身小故障和外部故障的承受能力。高壓變頻器具有單元旁路功能，即某個功率單元出故障時該單元應(yīng)能夠自動退出，整個系統(tǒng)可持續(xù)帶故障運行，此時應(yīng)注意單元旁路后對變頻器帶載能力的影響，主要考慮變頻裝置每相功率單元個數(shù)、控制系統(tǒng)的電壓補償。對輸出側(cè)的外部故障.如電纜擊穿短路或電動機的單相接地甚至相問短路故障對高壓變頻器的影響。高壓變頻器應(yīng)配置單相接地故障檢測功能。根據(jù)現(xiàn)場情況選擇設(shè)定告警或跳閘保護。

（4）變頻改造對電動機保護的影響。高壓變頻器一般均配置工頻旁路柜，以保證在變頻器 現(xiàn)故障或檢修時，通過工頻旁路柜的切換電機恢復(fù)工頻運行，保證生產(chǎn)持續(xù)不斷。但這種切換也帶來了相應(yīng)保護配置的問題：電動機在變頻運行狀態(tài)下開關(guān)柜應(yīng)裝設(shè)變壓器保護（因變頻器內(nèi)部與廠用電連接部分為輸人移相整流變壓器），而在工頻運行時應(yīng)裝設(shè)電動機保護。因此在改造時，原有電動機保護應(yīng)保留，作為工頻運行時的保護裝置，如果變頻器控制系統(tǒng)不具備輸入變壓器的保護功能，從系統(tǒng)安全和合理配置保護的角度考慮，需加裝“隔離移相變壓器”保護;在電動機變頻運行時.退出電動機保護而投變壓器保護。

3高壓變頻器的常見故障及原因分析

（1）變頻器過流。主要原因有加速時間短、電機故障、負載卡澀、模塊損壞、霍爾傳感器損壞、變頻器容量選擇太小。

（2）變頻器過壓。主要原因有減速時間短、變頻器負載突然降低、變頻器中間直流回路電容容量下降、變頻器電源母線電壓高或變壓器分接頭設(shè)置不合理。

（3）變頻器欠壓。主要原因為變頻器電源母線電壓低或變壓器分接頭使用不當(dāng)造成變頻器電壓降低。

（4）功率單元過熱。主要原因有變頻器環(huán)境溫度高、風(fēng)機出口堵塞、功率柜風(fēng)機配置容量不足。

（5）變壓器溫度高。變壓器選擇容量太小，變壓器過負荷或變壓器冷卻風(fēng)機容量小或風(fēng)機運轉(zhuǎn)不正常。變頻器電源電壓低，造成變壓器變頻器側(cè)電流增加，發(fā)熱量增加。

（6）變頻器無故障顯示，但不能高速運行。主要原因可能為變頻器輸入側(cè)缺相，電壓降低但是達不到報警值。

（7）變頻器不過載，電機過熱。可能設(shè)置變頻器參數(shù)不當(dāng)或電機長期在低頻狀態(tài)下運行造成電機散熱不良所致。

（8）變頻器觸摸屏死機，將觸摸屏24V 電源瞬時停電，重新啟動觸摸屏即可。

（9）變頻器旁路柜五防鎖故障。變頻器五防鎖的萬能鑰匙正常應(yīng)該封存在單元控制室內(nèi)，如果五防鎖無法正常打開，應(yīng)該請示值長同意，核對操作間隔正確后，使用萬能鑰匙打開五防鎖。如果五防鎖機械部分出現(xiàn)故障，萬能鑰匙將失去作用，此時應(yīng)該將高壓開關(guān)停電保證不會突然高壓來電，將柜體側(cè)面面板打開，將五防鎖拆下來進行維修。五防鎖正常后恢復(fù)各個部件正常。使用完畢應(yīng)該及時將萬能鑰匙封存。

4 案例分析

（1）2011年7月13日15時30分左右，一期#2輔機冷卻水泵運行中跳閘，經(jīng)維護人員就地檢查，發(fā)現(xiàn)#2輔機冷卻水泵變頻器報“A8B8功率單元超溫”故障，變頻器保護動作跳閘，引起輔機冷卻水泵跳閘。

經(jīng)過進一步檢查分析，輔機冷卻水變頻器室環(huán)境較差，由于變頻器通風(fēng)濾網(wǎng)未能及時檢查清理，濾網(wǎng)上存積有大量灰塵，導(dǎo)致通風(fēng)不暢，而設(shè)備連續(xù)運行產(chǎn)生大量熱量不能及時散出，是設(shè)備元件溫度逐漸上升，最終致使變頻器保護跳閘。經(jīng)過清理濾網(wǎng)，將變頻器故障復(fù)位后重新啟動即可正常工作。

（2）2011年8月11日上午，#2機組A凝結(jié)水泵變頻器DCS顯示溫度快速升高，運行人員接地檢查變頻器無故障報警，為避免變頻器跳閘，隨即將A凝結(jié)水泵切換至工頻運行，停止該變頻器工作。

經(jīng)過全面檢查發(fā)現(xiàn)該變頻器后部通風(fēng)濾網(wǎng)積灰嚴重，隨即對其進行了徹底清理，投入變頻器運行正常，分析發(fā)現(xiàn)由于后部濾網(wǎng)不顯眼，導(dǎo)致定期清理時經(jīng)常漏清，長期積累的灰塵印象了變頻器的散熱。

這兩個案例充分說明了變頻器的選址和定期維護工作非常重要。

5 高壓變頻器的日常維護

（1）高壓變頻器正常運行，檢查變頻器周圍環(huán)境無煙氣，無粉塵污染。

（2）檢查變頻器柜體沒有明顯的異常振動。

（3）檢查環(huán)境溫度在0℃～40℃，以25℃左右為好。變壓器溫度正常（一般不超過95℃），各風(fēng)機運轉(zhuǎn)正常。

（4）檢查變頻器冷卻裝置運行正常。

（5）檢查變頻器觸摸屏沒有報警信息。

（6）變頻器功率柜和變壓器柜濾網(wǎng)定期進行清理。

（7）變頻小間的空調(diào)定期維護，保證制冷效果。

（8）如果泵與風(fēng)機一用一備的方式運行，對于備用設(shè)備應(yīng)該定期試驗，保證正常備用。

參考文獻：

[1] 電機學(xué)，葉東，天津科學(xué)技術(shù)出版社。

[2] 通用變頻器應(yīng)用技術(shù)指南，蔡士齊

（作者單位：華電寧夏靈武發(fā)電有限公司）