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[摘 要]在某600MW直接空冷燃煤发电机组中，空冷岛冷却系统配置7排8列共56台空冷风机，每台风机设一台变频器控制变频运行，可调频率为15-50HZ。电厂空冷系统风机变频器在生产运行中常会发生各类故障，空冷风机变频器故障将会直接影响发电机组运行的安全性和经济性。为提高空冷风机变频器可用系数，提升发电机组的安全性与经济性，将该厂空冷风机变频器的常见故障以及处理过程进行统计分析，并提出相应的预防治理措施。
[关键词]空冷风机 变频器 常见故障 预防治理
中图分类号：J62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0030-01
1、某600MW电厂空冷系统概况
某600MW电厂空冷系统选用哈尔滨空调股份有限公司制造的单排管空冷凝汽器，设置7排8列共56台风机，空冷风机电机变频器为西门子MM440变频器及其配套设备组成的变频调速系统，每台空冷风机设一台变频器控制变频运行，可调频率为15-50HZ。随着发电设备运行时间增长和电气设备老化，空冷系统变频器故障问题尤为突出，影响了发电机组运行的安全性和经济性。
2、空冷风机变频器故障统计分析
电厂自投产发电后，空冷风机变频器发生的主要故障分为以下几种：
一是电机绝缘受损。因空冷系统设计容量不足，技改增加了空冷尖峰喷淋系统，空冷风机长期工作在湿度较高的环境中，极易引起电机接线盒受潮，绝缘降低引发的异常情况时有发生。另外因为空冷风机启停阶段振动较大，电缆桥架的振动也会导致电缆绝缘的磨损降低。
二是变频器过流。空冷风机电机选型余量不足，超频运行时易发生过流跳闸情况。另外空冷风机经长时间运行，减速机齿轮箱磨损情况时有发生，当磨损情况加剧时会引起风机运行电流超限，导致风机过电流跳闸。
三是变频器过温。空冷配电室因场地布置限制，电气设备布置集中紧密。配电室空调故障后会导致配电室温度升高，变频器过温报警甚至跳闸。变频柜内冷却风机故障情况也时有发生，导致冷却风量不足，变频器过温跳闸。
四是变频器故障。该电厂2007年底投产，空冷风机变频器运行时间至今已十余年，变频器内部电容、电阻、电缆等电气元件老化故障等情况时有发生，导致变频器故障，空冷风机跳闸。
3、空冷风机变频器常见故障处理
一是电机绝缘受损。应检查空冷风机电机电缆和电机内部无短路或接地情况，拆除变频器负荷侧出线和电机接线盒接线，测量电机输入电缆的绝缘是否合格，不合格的查找绝缘受损点，修复处理；在电机接线盒处测量电机的绝缘是否合格，电机直阻是否平衡，电机内部故障的安排更换电机处理；因电机接线盒内进水引起绝缘降低的，清理烘干接线盒，重新接线并对电机接线盒进行封堵包扎处理。
二是变频器过流，控制面板报警代码指示为F0001。应检查跳闸前空冷风机运行电流是否平稳，与运行频率对应工作电流是否匹配。因空冷风机减速机故障的，跳闸前运行电流会有明显波动，应通知汽机专业检修减速机处理；电气专业应检查电机三相电源无缺相、不平衡等问题，同时对电机接线盒端子进行检查，排查有无对地或相间短路等问题；因空冷风机过负荷运行导致的过流跳闸，应测量电机绝缘及直阻合格，检查变频器无异常后，恢复空冷风机降频运行。
三是变频器温度超限，控制面板报警代码指示为F0004。应检查空冷配电室内空调运行制冷情况，及时恢复故障空调制冷运行，确保配电室内温度低于35℃。因空调故障无法制冷导致环境温度过高的应及时降低空冷风机频率运行，防止变频器过温事故扩大。若空调制冷良好，空冷配电室环境温度正常，应检查变频器的冷却系统工作是否正常，变频器冷却风扇故障或冷却风道堵塞时会使变频器工作产生的热量无法及时散出，导致变频器超温，应及时清理风道，修复冷却风扇，恢复冷却系统正常运行。环境温度及冷却系统排查无异常时，应核对空冷风机变频器的温度传感器工作是否正常，测量是否准确，因温度传感器测量不准误报警的应更换温度传感器处理。
四是电机绕组温度超限，控制面板报警代码指示为F0011。应检查电动机温度超限值是否正确。应现场核对电机外壳温度是否正常，电机冷却风扇运行是否正常，因风扇故障引起温度超限的及时修复风扇运行；若因电机过负荷运行引起的绕组温度超限，及时降低频率运行，控制电机运行电流在额定范围内；因温度测点故障误报警的更换备用测点处理。
五是变频器故障。检查变频器柜内接线情况，测量各电气回路是否工作正常。确认无异常对变频器切电静置后重新送电，检查故障报警能否复位消除；若电机停运情况下变频器故障报警仍然无法消除，应为变频器故障。因一般电容、电阻等电气元件故障导致变频器故障跳闸的，安排更换电容、电阻等电气元件处理。因变频器板件故障等修复成本过高缺陷引起的变频器故障，更换备用变频器处理。
4、空冷风机变频器运行维护预防措施
一是规范设备日常巡检
按照设备巡检制度规定，运行人员每班空冷配电室巡检一次，明确了具体巡检项目和详细标准，巡检人员应检查变频器控制面板有无异常报警，电流、电压、频率等参数在规定范围内，变频器柜内冷却风扇运行正常，配电室空调运行正常，温度在规定范围内。设备点检每周巡检一次，点检人员按照检修点检标准检查，记录变频器运行中变频器的工作频率及三相电压及电流；检查记录变频器工作温度，配电室环境温度；检查变频器有无异常声音振动，冷却风扇运行是否正常。
二是建立设备运行维护台账
由点检责任人建立空冷风机变频器的运行维护台账，详细记录空冷风机变频器的运行参数和缺陷处理台账。每次巡检时记录变频器及电机的运行参数，包括变频器工作电流、电压、温度、频率等参数，与往期监测数据对比分析，以利于提早发现设备的故障缺陷及安全隐患；当变频器发生故障跳闸，在维护台账中记录跳闸原因及跳闸前变频器的运行工况的集体参数，以便对比分析查找故障原因，统计分析设备共性缺陷和安全隐患。
三是加强变频器的日常维护
空冷风机停运时应及时安排清灰紧线，排查变频器工作情况和冷却系统工作情况，空冷配电室的空调冷却负荷低时，应及时安排轮换维修保养。遇到机组检修时对变频器进行详细的检修维护，清理变频器柜内积灰，保持电气设备本体清洁，查变频器内板件有无过热变色现象，电容无膨胀、漏液等现象，阻尼电阻无开裂，接線牢固，电缆绝缘无过热变色现象，设备接线紧固无松动现象。[1]
四是迎峰度夏前安排专项检查维护
迎峰度夏阶段空冷风机需连续高负荷运行，应提前安排专项的检查维护工作。应重点安排检查配电室内空调制冷情况，变频器冷却风机运行情况，变频器板件、电缆有无过热变色情况，对排查发现的缺陷隐患进行预防性检修维护，保障空冷风机迎峰度夏阶段的安全可靠运行。
五是增加变频器群水冷散热系统
增加变频器群水冷散热系统，空冷PC段每组14台空冷风机变频器共用1套水冷散热器，每台机组共设置4套水冷散热器。从各变频器的柜顶出风口引出一段风道集合到一段汇流风道，在汇流风道内设有增压风机和循环水冷却系统，将每组变频柜的热风引至循环水冷却系统进行热交换，冷却后的空气再经过风道排入室内，形成空气循环；冷却系统与辅机冷却水循环水系统连接，以辅冷水作为冷却介质，通过水和空气的热交换带走变频器工作产生的热量，从而达到降低变频器工作温度的目的。[2]
5、结束语
在空冷发电机组中变频空冷风机使用数量大，当发电运行中空冷风机发生故障会对机组的安全性和经济性产生很大影响。本文根据变频空冷风机实际缺陷发生情况进行了统计分析，对常见故障及处理方法进行了总结，提出了提高风机运行安全性和可靠性的预防措施，在发电厂生产运行和检修维护工作中具有良好的借鉴意义。
参考文献
[1]空冷风机变频器常见故障及预防措施[J].内蒙古石油化工，2014，（1）：67～68.
[2]直接空冷系统风机变频器群水冷系统研究[J].华电技术，2017，（9）：34～35.
[关键词]空冷风机 变频器 常见故障 预防治理
中图分类号：J62 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）07-0030-01
1、某600MW电厂空冷系统概况
某600MW电厂空冷系统选用哈尔滨空调股份有限公司制造的单排管空冷凝汽器，设置7排8列共56台风机，空冷风机电机变频器为西门子MM440变频器及其配套设备组成的变频调速系统，每台空冷风机设一台变频器控制变频运行，可调频率为15-50HZ。随着发电设备运行时间增长和电气设备老化，空冷系统变频器故障问题尤为突出，影响了发电机组运行的安全性和经济性。
2、空冷风机变频器故障统计分析
电厂自投产发电后，空冷风机变频器发生的主要故障分为以下几种：
一是电机绝缘受损。因空冷系统设计容量不足，技改增加了空冷尖峰喷淋系统，空冷风机长期工作在湿度较高的环境中，极易引起电机接线盒受潮，绝缘降低引发的异常情况时有发生。另外因为空冷风机启停阶段振动较大，电缆桥架的振动也会导致电缆绝缘的磨损降低。
二是变频器过流。空冷风机电机选型余量不足，超频运行时易发生过流跳闸情况。另外空冷风机经长时间运行，减速机齿轮箱磨损情况时有发生，当磨损情况加剧时会引起风机运行电流超限，导致风机过电流跳闸。
三是变频器过温。空冷配电室因场地布置限制，电气设备布置集中紧密。配电室空调故障后会导致配电室温度升高，变频器过温报警甚至跳闸。变频柜内冷却风机故障情况也时有发生，导致冷却风量不足，变频器过温跳闸。
四是变频器故障。该电厂2007年底投产，空冷风机变频器运行时间至今已十余年，变频器内部电容、电阻、电缆等电气元件老化故障等情况时有发生，导致变频器故障，空冷风机跳闸。
3、空冷风机变频器常见故障处理
一是电机绝缘受损。应检查空冷风机电机电缆和电机内部无短路或接地情况，拆除变频器负荷侧出线和电机接线盒接线，测量电机输入电缆的绝缘是否合格，不合格的查找绝缘受损点，修复处理；在电机接线盒处测量电机的绝缘是否合格，电机直阻是否平衡，电机内部故障的安排更换电机处理；因电机接线盒内进水引起绝缘降低的，清理烘干接线盒，重新接线并对电机接线盒进行封堵包扎处理。
二是变频器过流，控制面板报警代码指示为F0001。应检查跳闸前空冷风机运行电流是否平稳，与运行频率对应工作电流是否匹配。因空冷风机减速机故障的，跳闸前运行电流会有明显波动，应通知汽机专业检修减速机处理；电气专业应检查电机三相电源无缺相、不平衡等问题，同时对电机接线盒端子进行检查，排查有无对地或相间短路等问题；因空冷风机过负荷运行导致的过流跳闸，应测量电机绝缘及直阻合格，检查变频器无异常后，恢复空冷风机降频运行。
三是变频器温度超限，控制面板报警代码指示为F0004。应检查空冷配电室内空调运行制冷情况，及时恢复故障空调制冷运行，确保配电室内温度低于35℃。因空调故障无法制冷导致环境温度过高的应及时降低空冷风机频率运行，防止变频器过温事故扩大。若空调制冷良好，空冷配电室环境温度正常，应检查变频器的冷却系统工作是否正常，变频器冷却风扇故障或冷却风道堵塞时会使变频器工作产生的热量无法及时散出，导致变频器超温，应及时清理风道，修复冷却风扇，恢复冷却系统正常运行。环境温度及冷却系统排查无异常时，应核对空冷风机变频器的温度传感器工作是否正常，测量是否准确，因温度传感器测量不准误报警的应更换温度传感器处理。
四是电机绕组温度超限，控制面板报警代码指示为F0011。应检查电动机温度超限值是否正确。应现场核对电机外壳温度是否正常，电机冷却风扇运行是否正常，因风扇故障引起温度超限的及时修复风扇运行；若因电机过负荷运行引起的绕组温度超限，及时降低频率运行，控制电机运行电流在额定范围内；因温度测点故障误报警的更换备用测点处理。
五是变频器故障。检查变频器柜内接线情况，测量各电气回路是否工作正常。确认无异常对变频器切电静置后重新送电，检查故障报警能否复位消除；若电机停运情况下变频器故障报警仍然无法消除，应为变频器故障。因一般电容、电阻等电气元件故障导致变频器故障跳闸的，安排更换电容、电阻等电气元件处理。因变频器板件故障等修复成本过高缺陷引起的变频器故障，更换备用变频器处理。
4、空冷风机变频器运行维护预防措施
一是规范设备日常巡检
按照设备巡检制度规定，运行人员每班空冷配电室巡检一次，明确了具体巡检项目和详细标准，巡检人员应检查变频器控制面板有无异常报警，电流、电压、频率等参数在规定范围内，变频器柜内冷却风扇运行正常，配电室空调运行正常，温度在规定范围内。设备点检每周巡检一次，点检人员按照检修点检标准检查，记录变频器运行中变频器的工作频率及三相电压及电流；检查记录变频器工作温度，配电室环境温度；检查变频器有无异常声音振动，冷却风扇运行是否正常。
二是建立设备运行维护台账
由点检责任人建立空冷风机变频器的运行维护台账，详细记录空冷风机变频器的运行参数和缺陷处理台账。每次巡检时记录变频器及电机的运行参数，包括变频器工作电流、电压、温度、频率等参数，与往期监测数据对比分析，以利于提早发现设备的故障缺陷及安全隐患；当变频器发生故障跳闸，在维护台账中记录跳闸原因及跳闸前变频器的运行工况的集体参数，以便对比分析查找故障原因，统计分析设备共性缺陷和安全隐患。
三是加强变频器的日常维护
空冷风机停运时应及时安排清灰紧线，排查变频器工作情况和冷却系统工作情况，空冷配电室的空调冷却负荷低时，应及时安排轮换维修保养。遇到机组检修时对变频器进行详细的检修维护，清理变频器柜内积灰，保持电气设备本体清洁，查变频器内板件有无过热变色现象，电容无膨胀、漏液等现象，阻尼电阻无开裂，接線牢固，电缆绝缘无过热变色现象，设备接线紧固无松动现象。[1]
四是迎峰度夏前安排专项检查维护
迎峰度夏阶段空冷风机需连续高负荷运行，应提前安排专项的检查维护工作。应重点安排检查配电室内空调制冷情况，变频器冷却风机运行情况，变频器板件、电缆有无过热变色情况，对排查发现的缺陷隐患进行预防性检修维护，保障空冷风机迎峰度夏阶段的安全可靠运行。
五是增加变频器群水冷散热系统
增加变频器群水冷散热系统，空冷PC段每组14台空冷风机变频器共用1套水冷散热器，每台机组共设置4套水冷散热器。从各变频器的柜顶出风口引出一段风道集合到一段汇流风道，在汇流风道内设有增压风机和循环水冷却系统，将每组变频柜的热风引至循环水冷却系统进行热交换，冷却后的空气再经过风道排入室内，形成空气循环；冷却系统与辅机冷却水循环水系统连接，以辅冷水作为冷却介质，通过水和空气的热交换带走变频器工作产生的热量，从而达到降低变频器工作温度的目的。[2]
5、结束语
在空冷发电机组中变频空冷风机使用数量大，当发电运行中空冷风机发生故障会对机组的安全性和经济性产生很大影响。本文根据变频空冷风机实际缺陷发生情况进行了统计分析，对常见故障及处理方法进行了总结，提出了提高风机运行安全性和可靠性的预防措施，在发电厂生产运行和检修维护工作中具有良好的借鉴意义。
参考文献
[1]空冷风机变频器常见故障及预防措施[J].内蒙古石油化工，2014，（1）：67～68.
[2]直接空冷系统风机变频器群水冷系统研究[J].华电技术，2017，（9）：34～35.