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【摘 要】随着国家节能环保工作的推进,高压变频器技术逐步成熟,高压变频器价格在不断降低,在火力发电厂高压变频器不断的大范围推广。本文根据高压变频器通用理论及实际工作中遇到的发电厂高压变频设备故障案例,对发电厂高压变频设备的选择、维护等要素进行分析。
【关键词】HAIWORD;高压变频;发电厂
2 高压变频设备的选型
(1)高压变频器平均无故障时间。高压变频器的指标需要生产厂家从采购、设计、制造、检验、管理等环节加以保证。因此在选型时可以通过收资、调研,选择产品设计技术先进、生产与品质控制严格、设备运行较稳定、用户业绩评价高的产品。
(2)对环境的适应能力。主要表现在一下几个方面:
a、对电网电压波动的适应能力。当母线上电动机成组自起动、当母线上最大一台电动机组起动时对变频器运行的影响,这与变频器允许的输入电压波动范围参数有关.对于火电机组应保证母线电压跌落30%时变频器不会停机。
b、对现场环境的适应能力。高压变频器大多安装于现场辅机附近,灰尘较多,灰尘进人变频柜内会导致绝缘下降或击穿损坏电子元器件;灰尘堵塞滤网造成功率柜散热效果差,易导致功率模块过热失效损坏。有些厂家把空气滤网设计为在运行中可拆换清洗,便于维护。在南方高温、潮湿气候地区,应选择对环境温湿度要求低、系统温升相对低的产品,以保证安全稳定运行。
(3)对自身小故障和外部故障的承受能力。高压变频器具有单元旁路功能,即某个功率单元出故障时该单元应能够自动退出,整个系统可持续带故障运行,此时应注意单元旁路后对变频器带载能力的影响,主要考虑变频装置每相功率单元个数、控制系统的电压补偿。对输出侧的外部故障.如电缆击穿短路或电动机的单相接地甚至相问短路故障对高压变频器的影响。高压变频器应配置单相接地故障检测功能。根据现场情况选择设定告警或跳闸保护。
(4)变频改造对电动机保护的影响。高压变频器一般均配置工频旁路柜,以保证在变频器 现故障或检修时,通过工频旁路柜的切换电机恢复工频运行,保证生产持续不断。但这种切换也带来了相应保护配置的问题:电动机在变频运行状态下开关柜应装设变压器保护(因变频器内部与厂用电连接部分为输人移相整流变压器),而在工频运行时应装设电动机保护。因此在改造时,原有电动机保护应保留,作为工频运行时的保护装置,如果变频器控制系统不具备输入变压器的保护功能,从系统安全和合理配置保护的角度考虑,需加装“隔离移相变压器”保护;在电动机变频运行时.退出电动机保护而投变压器保护。
3高压变频器的常见故障及原因分析
(1)变频器过流。主要原因有加速时间短、电机故障、负载卡涩、模块损坏、霍尔传感器损坏、变频器容量选择太小。
(2)变频器过压。主要原因有减速时间短、变频器负载突然降低、变频器中间直流回路电容容量下降、变频器电源母线电压高或变压器分接头设置不合理。
(3)变频器欠压。主要原因为变频器电源母线电压低或变压器分接头使用不当造成变频器电压降低。
(4)功率单元过热。主要原因有变频器环境温度高、风机出口堵塞、功率柜风机配置容量不足。
(5)变压器温度高。变压器选择容量太小,变压器过负荷或变压器冷却风机容量小或风机运转不正常。变频器电源电压低,造成变压器变频器侧电流增加,发热量增加。
(6)变频器无故障显示,但不能高速运行。主要原因可能为变频器輸入侧缺相,电压降低但是达不到报警值。
(7)变频器不过载,电机过热。可能设置变频器参数不当或电机长期在低频状态下运行造成电机散热不良所致。
(8)变频器触摸屏死机,将触摸屏24V 电源瞬时停电,重新启动触摸屏即可。
(9)变频器旁路柜五防锁故障。变频器五防锁的万能钥匙正常应该封存在单元控制室内,如果五防锁无法正常打开,应该请示值长同意,核对操作间隔正确后,使用万能钥匙打开五防锁。如果五防锁机械部分出现故障,万能钥匙将失去作用,此时应该将高压开关停电保证不会突然高压来电,将柜体侧面面板打开,将五防锁拆下来进行维修。五防锁正常后恢复各个部件正常。使用完毕应该及时将万能钥匙封存。
4 案例分析
(1)2011年7月13日15时30分左右,一期#2辅机冷却水泵运行中跳闸,经维护人员就地检查,发现#2辅机冷却水泵变频器报“A8B8功率单元超温”故障,变频器保护动作跳闸,引起辅机冷却水泵跳闸。
经过进一步检查分析,辅机冷却水变频器室环境较差,由于变频器通风滤网未能及时检查清理,滤网上存积有大量灰尘,导致通风不畅,而设备连续运行产生大量热量不能及时散出,是设备元件温度逐渐上升,最终致使变频器保护跳闸。经过清理滤网,将变频器故障复位后重新启动即可正常工作。
(2)2011年8月11日上午,#2机组A凝结水泵变频器DCS显示温度快速升高,运行人员接地检查变频器无故障报警,为避免变频器跳闸,随即将A凝结水泵切换至工频运行,停止该变频器工作。
经过全面检查发现该变频器后部通风滤网积灰严重,随即对其进行了彻底清理,投入变频器运行正常,分析发现由于后部滤网不显眼,导致定期清理时经常漏清,长期积累的灰尘印象了变频器的散热。
这两个案例充分说明了变频器的选址和定期维护工作非常重要。
5 高压变频器的日常维护
(1)高压变频器正常运行,检查变频器周围环境无烟气,无粉尘污染。
(2)检查变频器柜体没有明显的异常振动。
(3)检查环境温度在0℃~40℃,以25℃左右为好。变压器温度正常(一般不超过95℃),各风机运转正常。
(4)检查变频器冷却装置运行正常。
(5)检查变频器触摸屏没有报警信息。
(6)变频器功率柜和变压器柜滤网定期进行清理。
(7)变频小间的空调定期维护,保证制冷效果。
(8)如果泵与风机一用一备的方式运行,对于备用设备应该定期试验,保证正常备用。
参考文献:
[1] 电机学,叶东,天津科学技术出版社。
[2] 通用变频器应用技术指南,蔡士齐
(作者单位:华电宁夏灵武发电有限公司)
【关键词】HAIWORD;高压变频;发电厂
2 高压变频设备的选型
(1)高压变频器平均无故障时间。高压变频器的指标需要生产厂家从采购、设计、制造、检验、管理等环节加以保证。因此在选型时可以通过收资、调研,选择产品设计技术先进、生产与品质控制严格、设备运行较稳定、用户业绩评价高的产品。
(2)对环境的适应能力。主要表现在一下几个方面:
a、对电网电压波动的适应能力。当母线上电动机成组自起动、当母线上最大一台电动机组起动时对变频器运行的影响,这与变频器允许的输入电压波动范围参数有关.对于火电机组应保证母线电压跌落30%时变频器不会停机。
b、对现场环境的适应能力。高压变频器大多安装于现场辅机附近,灰尘较多,灰尘进人变频柜内会导致绝缘下降或击穿损坏电子元器件;灰尘堵塞滤网造成功率柜散热效果差,易导致功率模块过热失效损坏。有些厂家把空气滤网设计为在运行中可拆换清洗,便于维护。在南方高温、潮湿气候地区,应选择对环境温湿度要求低、系统温升相对低的产品,以保证安全稳定运行。
(3)对自身小故障和外部故障的承受能力。高压变频器具有单元旁路功能,即某个功率单元出故障时该单元应能够自动退出,整个系统可持续带故障运行,此时应注意单元旁路后对变频器带载能力的影响,主要考虑变频装置每相功率单元个数、控制系统的电压补偿。对输出侧的外部故障.如电缆击穿短路或电动机的单相接地甚至相问短路故障对高压变频器的影响。高压变频器应配置单相接地故障检测功能。根据现场情况选择设定告警或跳闸保护。
(4)变频改造对电动机保护的影响。高压变频器一般均配置工频旁路柜,以保证在变频器 现故障或检修时,通过工频旁路柜的切换电机恢复工频运行,保证生产持续不断。但这种切换也带来了相应保护配置的问题:电动机在变频运行状态下开关柜应装设变压器保护(因变频器内部与厂用电连接部分为输人移相整流变压器),而在工频运行时应装设电动机保护。因此在改造时,原有电动机保护应保留,作为工频运行时的保护装置,如果变频器控制系统不具备输入变压器的保护功能,从系统安全和合理配置保护的角度考虑,需加装“隔离移相变压器”保护;在电动机变频运行时.退出电动机保护而投变压器保护。
3高压变频器的常见故障及原因分析
(1)变频器过流。主要原因有加速时间短、电机故障、负载卡涩、模块损坏、霍尔传感器损坏、变频器容量选择太小。
(2)变频器过压。主要原因有减速时间短、变频器负载突然降低、变频器中间直流回路电容容量下降、变频器电源母线电压高或变压器分接头设置不合理。
(3)变频器欠压。主要原因为变频器电源母线电压低或变压器分接头使用不当造成变频器电压降低。
(4)功率单元过热。主要原因有变频器环境温度高、风机出口堵塞、功率柜风机配置容量不足。
(5)变压器温度高。变压器选择容量太小,变压器过负荷或变压器冷却风机容量小或风机运转不正常。变频器电源电压低,造成变压器变频器侧电流增加,发热量增加。
(6)变频器无故障显示,但不能高速运行。主要原因可能为变频器輸入侧缺相,电压降低但是达不到报警值。
(7)变频器不过载,电机过热。可能设置变频器参数不当或电机长期在低频状态下运行造成电机散热不良所致。
(8)变频器触摸屏死机,将触摸屏24V 电源瞬时停电,重新启动触摸屏即可。
(9)变频器旁路柜五防锁故障。变频器五防锁的万能钥匙正常应该封存在单元控制室内,如果五防锁无法正常打开,应该请示值长同意,核对操作间隔正确后,使用万能钥匙打开五防锁。如果五防锁机械部分出现故障,万能钥匙将失去作用,此时应该将高压开关停电保证不会突然高压来电,将柜体侧面面板打开,将五防锁拆下来进行维修。五防锁正常后恢复各个部件正常。使用完毕应该及时将万能钥匙封存。
4 案例分析
(1)2011年7月13日15时30分左右,一期#2辅机冷却水泵运行中跳闸,经维护人员就地检查,发现#2辅机冷却水泵变频器报“A8B8功率单元超温”故障,变频器保护动作跳闸,引起辅机冷却水泵跳闸。
经过进一步检查分析,辅机冷却水变频器室环境较差,由于变频器通风滤网未能及时检查清理,滤网上存积有大量灰尘,导致通风不畅,而设备连续运行产生大量热量不能及时散出,是设备元件温度逐渐上升,最终致使变频器保护跳闸。经过清理滤网,将变频器故障复位后重新启动即可正常工作。
(2)2011年8月11日上午,#2机组A凝结水泵变频器DCS显示温度快速升高,运行人员接地检查变频器无故障报警,为避免变频器跳闸,随即将A凝结水泵切换至工频运行,停止该变频器工作。
经过全面检查发现该变频器后部通风滤网积灰严重,随即对其进行了彻底清理,投入变频器运行正常,分析发现由于后部滤网不显眼,导致定期清理时经常漏清,长期积累的灰尘印象了变频器的散热。
这两个案例充分说明了变频器的选址和定期维护工作非常重要。
5 高压变频器的日常维护
(1)高压变频器正常运行,检查变频器周围环境无烟气,无粉尘污染。
(2)检查变频器柜体没有明显的异常振动。
(3)检查环境温度在0℃~40℃,以25℃左右为好。变压器温度正常(一般不超过95℃),各风机运转正常。
(4)检查变频器冷却装置运行正常。
(5)检查变频器触摸屏没有报警信息。
(6)变频器功率柜和变压器柜滤网定期进行清理。
(7)变频小间的空调定期维护,保证制冷效果。
(8)如果泵与风机一用一备的方式运行,对于备用设备应该定期试验,保证正常备用。
参考文献:
[1] 电机学,叶东,天津科学技术出版社。
[2] 通用变频器应用技术指南,蔡士齐
(作者单位:华电宁夏灵武发电有限公司)