摘要：本文主要通过对某9FA燃机电厂所配备的发电机组的变频启动系统进行相应的研究和分析，针对其结构进行系统的研究并对其运维环境进行了相应的分析，旨在为大型燃机电厂的实际工作提供可资参考的建议。
关键词：9FA燃机电厂；变频启动；运维
引言
某9FA燃机电厂配置了三台415兆瓦级别的高效单轴燃气-蒸汽联合循环发电机组，该型联合循环发电机组由PG931FA型燃气轮机、D10型三压再热系统的双缸双流式汽轮机、390H型氢冷发电机和三压再热但带冷凝器除氧的自然循环余热锅炉组成，在对其进行实际应用的时候需要对其日常使用和维护的相关要点进行准确研究，以便在生产过程中最大限度的减少故障。
一、接线设计以及主设备配置
该厂变频启动系统（LCI）采用了“一拖三”的模式，利用2套变频启动系统实现对全部3台机组进行启动支持的方式，两套变频启动系统均能分别驱动三台号发电机组，并可在相关控制页面进行自由选择，通过母线连接的方式将两套变频启动系统进行连接，实现了较为自由的设备配置。起动阶段机组将发电机转为同步电机模式，通过LCI供电驱动发电机带动整个轴系转动，完成燃烧室到余热锅炉烟道部分的清吹，在燃机点火后升速至93%的额定转速时LCI脱扣。
为了保证变频启动系统的正常工作，设置了干式分裂变作为隔离变，电压比控制在6.3千伏特/2.0千伏特之间，同时高压侧为三角形接线，低压侧为角形接线和星型接线用以消除谐波，其使用6千伏工作电源供电，控制设备由直流总配电屏、机房列头柜、设备机架等构成。变频启动系统的直流总配电屏的选择应该以适合高压直流系统的供电特性为原则进行选取，直流屏的作用是将交流电变压、整流成为直流电，并存储在蓄电池内，同时还具有直流配电输出的功能，作为开关柜操作电源。直流屏内包含的器件有交流配电器件、变压器、整流充电机、蓄电池组、直流配电单元、信号显示系统等。
二、运维问题以及相关解决办法
（一）存在的问题
在电动机通电后遇有电动机不转动并产生嗡嗡声，很有可能与以下原因有关：电动机定子、转子绕组电路断路或者电源缺相、电动机绕组引出线未正确连接首末、或者在内部接线接反、电源回路接点松动、电阻较大、电动机负载过大导致转子被卡住、电源电压较低导致电动机无法正常工作。
而如果发生电动机过热甚至冒烟的情况就证明其内部电压过高或者过低影响到了电动机的实际工作。此种情况事关发电机组的正常工作，而比较一般的原因还可见于电动机定子与转子铁芯相擦扫膛、过载或者启动频繁等。
使电动机产生不正常的震动或者异响的原因主要有轴承间隙过大、转子不平衡、铁芯变形并有松动迹象、机壳基础强度不足、地脚螺丝未紧固等。
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在发电设备故障的若干原因中，人为原因也不可忽略。有些故障问题是人力可以避免，但却由于操作人员的疏忽和大意以及专业知识的缺乏导致发电设备故障。这主要表现在工作人员不作为，在需要认真看护并经常检修的发电设备中未能及时的进行维护和保养，在使用过程中不注意操作规程，对于电动机的具体操作规程了解不详细全面就开始实际操作，因而在实际生产的过程中导致发电设备的故障率上升，影响到正常的生产。
在机组运行的初期，如果出现了变频系统故障无法启动的问题而此时其他3台机组需要进行工作，则必须由另一台启动设备顺次带动其他机组启动，可能会造成长时间局部电流过大而造成保险熔断，这在极端情况下是一种特殊的工况，极为考验变频启动系统的实际承受力。
（二）解决方法
解决变频启动系统工作故障并保证日常维护的相关方法主要围绕解决谐波问题、解决冷却问题、维护日常运行过程中的电压稳定等问题。
谐波问题的解决需要相关的技术人员在实际工作中不断琢磨和总结，目前以6千伏的统一电压进行谐波检测，发现了变频启动系统工作时产生了谐波电压，在目前比较常见的几种解决谐波问题的方法中，正弦波脉冲宽度调制（spwm）比一般pwm的调制波形更接近于正弦波，因而具有较小的谐波分量，因而可以用作消解谐波。脉冲宽度调制（pwm）是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法，其通过对输出方波的占空比进行改变的方法来改变等效的输出电压。由于其改变输出电压的方式较为便捷，操作简单。因而被广泛应用在电动机调速领域，因而可用于解决变频启动系统工作中的谐波问题。
针对变频启动系统中的电压不稳定造成局部电流异常等问题，在实际运维管理中可以以将传统的UPS与高压直流供电系统相结合，利用UPS不间断电源系统为整个装置提供长效的供电，同时也采用高压直流供电接入系统供电的方法，提高电力负载设备使用的灵活性，提高了整个系统的负载容纳量为试验机组的正常使用提供了保障，采用UPS和高压直流相结合的方式可以很好的减弱系统的故障率，相比于方式二采用双路高压直流电源的方式的建设和维护成本更大，且UPS系统的实际使用过程达不到满载状态，在一定程度上是一种资源的浪费，相比于双路高压直流双路供电的方式的维护和使用成本都较高。
结语
综上所述，国内大型燃机发电厂配备的变频启动系统均为国内相关的发电设备厂进行生产和配套提供，在整体质量方面尚不能与国外进口产品对比，诸如谐波、冷却、电压不稳定等因素除了应当加强对变频启动系统本身的检查和维护外，还要加强对发电厂相应设备的管理，做到在保证生产的同时提供较好的运维工作质量，避免燃机电厂的变频启动系统大面积停用等故障的发生，保证燃机电厂的正常工作与良好的运维秩序，提升电厂的实际生产效率。
参考文献
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[3]肖玉文. MARK-VI控制系统在9FA燃机电厂的应用[J]. 科技创新导报,2010,(01):64-65.
论文作者:奚凌峰
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/21
标签：系统论文; 谐波论文; 电动机论文; 机组论文; 电压论文; 工作论文; 机电厂论文; 《电力设备》2017年第25期论文;