摘要：文章介绍660MW机组火电厂对高压变频器的配置要求，分析火电厂高压变频器运行中的常见问题，以及引起常见问题的不同原因，以供参考。
关键词：高压变频器；火电厂；维护
1引言
在我国目前的电力行业结构调整中，火电厂仍然占据主要地位，是我国主要的发电形式。但是随着全球资源紧缺和环境恶化问题的不断加剧，我国对各个生产行业提出了节能减排的要求，火电厂在相关技术进步的背景下不断引入新技术和新设备，不仅加大了设备运行和管理的难度，而且增大了设备的用电消耗，所以在火电厂中大量的风机及水泵等设备中采用高压变频器，对风机起到减阻降耗以及对水泵起到衡功减荷的作用。但是在高压变频器的运行过程中，也容易出现各种问题而影响其运行的稳定性，需要采取相应的措施进行故障排除。
2火电厂对高压变频器的配置要求
2.1对容量富裕度的要求
在火电厂中应用高压变频器并对其进行选择时，首先要选择和确定的配置参数就是容量，这主要包括额定电流的大小。这主要是由于高压变频器在运行中与电机进行传递的是脉冲电流，由于脉冲电流的大小通常要比供电电流要大，且在选择变频器时还需要留有一定的富裕空间，所以通常需要按照其工作时的最大电流作为选择依据。
2.2对系统设备的要求
火电厂运行中对高压变频器系统设备的要求主要是对其进行过程检测以及保养和维修。一是在高压变频长时间的运行过程中，为了确保其运行的稳定性和可靠性，需要加强对其进行巡视检查，根据不同应用环境和功能作用的不同变频器，针对其不同特点进行重点检查，主要包括变频器的异常振动、声响、气味、噪音等运行情况，确保其正常运行。二是由于高压变频器通常长时间处于较为恶劣的运行环境中，且处于高负荷的运行状态，加之变频器通常具有较大的体积和较为复杂的结构，其发生故障所造成的损失也通常较大，所以需要定期对其进行检修和保养，对重要部件进行彻底清洁以及对重要回路进行彻底检查。
图（一）
2.3对温度和湿度的监测要求
火电厂中的高压变频器对其运行环境中的温度和湿度有着较高的要求，其直接影响着高压变频器的运行效率和使用寿命。这是由于高压变频器中含有大量的大功率电子元件，其对温度有着较高的敏感性，而且其通常在25℃的环境中具有最佳的运行效果，其最高温度不宜超过40℃，而对于环境湿度的要求，通常需要高压变频器应处于较为干燥的运行环境中，通常规定其环境中的湿度不应超过95%，其环境中不应出现水滴凝结以及水雾、雾气等现象，其容易导致电路短路故障。所以在高压变频器室应采用专用的排风管道进行热气和湿气的替换，并加气对运行环境中最高温度以及环境湿度的巡查和实时监测。
2.4对电源侧开关柜保护的要求
火电厂中的高压变频器设备内部含有大量的电子元件，其在长时间使用过程中容易由于低电压、高电压、短路、过载等原因而导致出现电子元件烧毁或者损坏的问题，所以为了确保其运行安全需要对其采取相应的保护措施，主要是通过在电源侧的开关柜中设置由PLC控制的变频器故障报警装置，并通过在保护柜内设置熔断器电路开关、隔离保护开关、应急使用开关等，且在电源端进行快速开关的设置，从而能够起到过流、过压、瞬时断电、短路、欠压、缺相等多种保护措施，还要对原有的工频以及变频回路之间的互锁控制等功能进行保留，特别要注意进行快速熔断器的设置，来对高压变频器起到保护作用。
3高压变频器运行常见问题及原因分析
3.1高压变频器运行中的常见问题
正是由于前文所述高压变频器对其运行环境中的温度、湿度等具有较高的要求，且容易由于长时间运行中出现的电压异常、短路、过载等原因而导致出现故障，需要对其采取相应的保护措施，所以将其在运行中容易出现的故障进行统计和归类，总结为变频器超温跳闸故障、功率单元故障、主板控制故障、测温元件故障以及控制回路故障等五大类。且其中以功率单元的故障较为突出，且数量较多，主要包括过压故障、元件烧损、过热、过流等故障而导致的元件停止工作，出现电解电容、熔断器以及整流桥烧毁等问题。
3.2高压变频器故障原因分析
火电厂中引起高压变频出现以上故障类型的原因可以总结为以下几点：一是由于高压变频器自身设计以及质量问题。由于高压变频器存在自身设计缺陷问题，导致在其处于低负荷运行状态时，功率单元的谐波会迅速增加，且导致输出的额定波形失真，这样就会增加电机的重复峰值电压，降低其绝缘效果，还会导致电机的启动转矩变小，出现抖动以及发热等问题，也会降低其绝缘效果、加速绝缘老化，从而会降低其使用寿命。二是变频器运行环境的问题。这主要由于其运行环境中的温度过低或出现温度变化较大的情况时，导致其内部空气中的水分凝结为水珠而吸附在设备表面，从而会降低设备的绝缘性能，甚至发生短路故障。而运行环境温度过高时，加之设备运行散热出较多的热量没有及时散热，容易加速绝缘老化，降低设备的使用寿命，甚至会造成短路、元件烧毁等故障。此外，其内部电气元件运行中容易受到静电耦合干扰、静电感应干扰和线路接触不良干扰等影响，也容易导致高压变频器的电气元件出现不同的功能性故障。三是高压变频器的控制系统的原因。当出现故障时，单元给光纤板发出形成的故障代码信号。问题一般就出在这个过程中，变频器在运行过程中出现了故障，比如出现“单元过热故障”时，变频器会发出相应的警报，并在人机互动界面上做出提示，或者通过指示灯的常亮或频闪来发出警报，此时如果工作人员在设定时间内没来解决问题或没解决好故障，那么功率单元故障将全部切除，变频器在系统预设程序下控制变频器跳闸。
4结语
火电厂中大量的风机和水泵中采用高压变频器对风机起到减阻降耗以及对水泵起到衡功减荷的作用，其火电厂运行对高压变频器的配置提出了较高的要求，主要是对容量富裕度、系统设备、运行环境中的温度和湿度、电源侧开关柜保护等有着较高的要求。但是其在运行中由于自身设计以及质量缺陷问题、变频器运行环境的问题、高压变频器的控制系统问题等而容易导致出现超温跳闸故障、功率单元故障、主板控制故障、测温元件故障以及控制回路故障等五大类故障，需要针对不同的故障类型及原因采取相应的措施进行处理和预防，提高火电厂高压变频器运行的安全性和稳定性。
参考文献：
[1] 曹大勇.高压变频器在300MW火力发电厂中的应用[J].环球市场，2016（20）：265-265.
[2] 李利生，林红波，郭金星，等.高压变频器在300MW火力发电厂中的应用[J].变频器世界，2016（1）：74-78.
[3] 杨玉恒 《热力发电厂》[M].北京：中国电力出版社 2000年
论文作者:吴鹏
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/13
标签：变频器论文; 高压论文; 故障论文; 火电厂论文; 运行环境论文; 对其论文; 设备论文; 《电力设备》2019年第3期论文;