高壓變頻器在運行中常見的故障及相應對策的研究

武海風

摘要：隨著現代科學技術的蓬勃發展，目前高壓變頻器以節能顯著而被應用于各大發電企業中，但高壓變頻器火力發電廠中相關應用故障造成的設備驅動異常、輸出過載等潛伏的安全隱患，將會嚴重威脅火力電廠生命財產及生產的安全，因此，提高高壓變頻器的可靠性是各大發電力企業正在努力進行研究的方向。

關鍵詞：高壓變頻器；運行；常見故障；相應對策；研究

1導言

目前，各燃煤發電廠由于受國家節能減排政策和市場煤炭行情的影響，為了挖掘自身盈利能力，提高競爭力，紛紛進行節能改造。對于日常運行中調節范圍較廣的大功率的電動機，變頻改造是首選方式，例如我公司鍋爐的一次風機、脫硫系統的增壓風機以及汽機的凝結水泵等，均通過改造使用了高壓變頻器。

2環境對高壓變頻器運行性能的影響及相應對策

高壓變頻器內部的大多數元件對環境溫度、濕度敏感，為了更好實現安全運行，應盡量將溫度和濕度控制在其所允許的范圍內。高壓變頻器在一次運行過程中跳閘，其故障報告顯示為重故障跳閘。經檢查發現：高壓變頻器停止運行的原因為其室中的空調發生故障，故障原因是因為內部電路出現了問題，從而導致高壓變頻器室內的溫度、濕度增高，溫度、濕度的升高導致高壓變頻器中對溫度、濕度敏感元件的損壞，最終導致高壓變頻器停止正常的運行。措施：在變頻器室安裝空水冷卻器裝置。通過該裝置的結構進行有效水、氣交換循壞，進而實現了高壓變頻器室溫度的有效降低與控制，安裝排風通風管道設備，保持其室內環境干燥。最大限度地控制室內環境的影響，使高壓變頻器能過長期的處在干燥、規定溫度的狀態中。

3系統控制電源的性能對高壓變頻器的影響及相應對策

高壓變頻器設備內部大部分為電子元件，在高低壓或短路過載時極其容易被損壞，所以控制系統電源的可靠性對高壓變頻器的正常運行至關重要。變頻器在一次正常的運行過程發生了跳閘，故障的原因是因為控制系統控制電源電壓欠壓。經檢查發現：控制系統電路一切正常，在檢測電源及相應的設備元件時發現，電源接線中的一路相線接頭接觸不良，導致控制電源故障發生的原因為相線接觸不良。措施：維修或更換相應缺陷部件，購買可靠性高的部件，提高控制電源的可靠性。

4回路接線故障對高壓變頻器的影響及相應對策

高壓變頻器控制系統由信號板、主控板、電源、接口板和觸摸屏等部分組成，任意一個部件的損壞都將影響其正常的運行工作。風機變頻器在一次正常的運行過程當中因為外部發生故障，從而導致電壓短時消失，在其恢復過程中，電源發生了跳閘，最終的報告顯示為失壓重啟跳閘。經檢查及測試相應的電路發現：在高壓變頻器及電機電源接線正確的情況下，風機變頻柜內高壓相線交叉接線出現錯位，該錯誤最終導致了高壓變頻器的短時失壓后重啟后又跳閘。在實際使用的高壓變壓器實中，一部分是不具備短時失壓后再重啟功能，因此對該類高壓變頻器而言，在電源短時失壓后再回復電壓后是不會重啟的。而本次研究的高壓變頻器雖具備失壓后重啟的功能，但因為其內部電路接線的錯誤而致使其功能不能實現，即該高壓變頻器不能實現有效的重啟。措施：與購買廠家協商、溝通，讓其技術人員對內部電路的接線進行全面檢查，并將內部接錯的線路進行糾正。風扇故障對高壓變頻器正常運行影響及相應對策高壓變頻器在一次正常運行過程中出現了跳閘現象，跳閘報告顯示為重故障。經檢查發現：高壓變頻器內冷卻風扇發生了故障，導致柜內環境溫度上升，進而使高壓變頻器停止運行而跳閘。廠家的設計是：冷卻風扇發生了故障，此時應該報“輕故障”，且高壓變頻器不應該有跳閘的現象發生；高壓變頻器柜、功率單元柜發生了故障，此時才報為“重故障”，且高壓變頻器在正常運行時有跳閘現象發生。在進行使用觀察后，相關的維護技術人員發現，即使高壓變頻器柜中任一個冷卻風機出現故障，高壓變頻器柜中的環境溫度在短時內不會發生較大的變化，同時該變頻器仍然可以正常的運行工作。如果將故障改為“變頻輕故障”，檢修人員及時進行維修，則高壓變頻器不會發生跳閘；功率單元模塊柜中任意一個冷卻風扇發生故障，在短時間內功率單元模塊的溫度迅速升高，這時如果再將故障改為“變頻器輕故障”，不會給檢修人員多余的時間進行相應的維修處理，所以將該故障改為“輕故障”。措施：第一，將冷卻風扇故障改為“輕故障”，減少跳閘故障發生的次數；第二，將濾網定期清洗；第三，定期檢查、維護。

5高壓變頻器在電廠的應用

5.1節能降耗

在電動機的泵、風機等相關設備上采用高壓變頻器，較之過去所采用的節流擋板、液力耦合器等方式來說，表現出非常明顯的節能降耗效果。以風機為例，較之過去所采用的風門調節方式和擋板調節方式來說，高壓變頻調節能夠實現的節能降耗水平在30%～50%；而就水泵來說，如果采取高壓變頻調節，通常情況下其節能水平可達到20%～30%。

5.2提升系統穩定性

通常情況下，高壓變頻器都是靠近設備就地安裝，且由于高壓變頻器都存在著大容量的電容器，從而減少了電動機系統的無功需求，這就在減少線路損耗、增強系統穩定性的同時，有效提升了系統的電能質量。

5.3削弱系統沖擊

在政府政策的大力引導、相關技術進步的影響下，我國陸續投產了大量參數性能優秀、容量高的發電機組，所配套上馬的循環水泵、給水泵、凝結水泵、一次風機、引風機等主要輔機，所配置的高壓電動機容量也持續提升。在現實生產過程中，它們的啟動電流倍數相對較大，若采取直接工頻啟動的方式，有可能會造成電網電壓瞬時大幅波動情況的出現，導致嚴重的后果。

5.4降低設備故障概率

現實研究表明，設備的過電流、過電壓、電動力沖擊、發熱、磨損和振動是導致調節擋板、電動機、水泵、風機等出現故障的最為主要的原因；就軸承的使用年限來說，同機械轉速有著直接的關聯。因為現階段機組負荷率相對較低，如果對低工況狀態下的設備采用變頻調節方式，可有效減少噪音、振動和設備磨損情況的出現，延長設備的使用年限，降低維護工作所帶來的成本費用。

6結語

高壓變頻器在現實應用過程中會遇到各式各樣的問題，必須結合現實情況來有針對性地分析和解決。首先，必須基于負載要求來綜合性地考慮變頻器的控制電源，以便最大限度地提升供電可靠性；其次，對于現實應用活動來說，在設計變頻切換工頻的過程中，不僅需要保證用電安全性，而且還要盡可能地提升生產工藝水平。

參考文獻：

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（作者單位：山西華鑫電氣有限公司）