高壓變頻器事故分析與防范措施

1 引言

　　大唐淮北發(fā)電廠(chǎng)目前2臺引風(fēng)機、2臺送風(fēng)機和2臺凝結水泵已有工頻運行改造為變頻器運行，由于是單機運行風(fēng)險比較大，因此對變頻器運行的可靠性要求非常高。下面就通過(guò)2起事故案例，來(lái)分析高壓功率變頻器出現故障對機組的正常運行所帶來(lái)的影響。

　　2 變頻器調速節能應用實(shí)例

　　以某發(fā)電廠(chǎng)#8爐的4臺高壓電機(2臺引風(fēng)機、2臺送風(fēng)機)改為變頻調速運行為例。6kv高壓電動(dòng)機型號：ykk710-8型，1600kw，186a，746r/min，cosφ=0.861，y型接線(xiàn)。所配置的高壓變頻器型號：dhvectol- di02000/型，容量為sn2000kva，輸入：電壓6kv電流192.5a，輸出：電壓0~6kv;電流0~192.5a;頻率0~50hz。

　　由于變頻器功率大，發(fā)熱量較大，為保證足夠的通風(fēng)冷卻效果，在變頻器功率柜和變壓器柜在柜頂分別獨立安裝了一套整體風(fēng)扇，再經(jīng)過(guò)室內空調，把熱風(fēng)置換到室外，保證變頻器的整體冷卻通風(fēng)要求。

　　2.1 電動(dòng)機與風(fēng)機之間的聯(lián)接

　　如圖1所示，拆除原來(lái)電機與風(fēng)機之間的液力耦合器，電機與風(fēng)機之間加裝連接鋼軸，連接軸采用空心鋼軸。送風(fēng)機傳動(dòng)方式改為中間軸直連傳動(dòng)，將原來(lái)彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，改為膜片式聯(lián)軸器，在兩副膜片式聯(lián)軸器中間，加裝一根中空的連接軸，膜片聯(lián)軸器的型號為form01-2501，中間軸型號為x430.10，其長(cháng)度為1572mm，傳動(dòng)部件總重為539kg。引風(fēng)機傳動(dòng)方式改為中間軸直連傳動(dòng)，本次改造將原來(lái)彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器，也改為膜片式聯(lián)軸器，在兩副膜片式聯(lián)軸器中間，加裝一根中空連接軸，膜片聯(lián)軸器的型號為form11，中間軸型號為x429.10，其長(cháng)度為1750mm，傳動(dòng)部件總重為649kg。并將引風(fēng)機入口擋板門(mén)由手動(dòng)控制改為電動(dòng)控制，以滿(mǎn)足工頻狀況調節需要。這樣省略了電機移位、制作基礎的費用，節約改造資金。

　　圖1 高壓變頻器現場(chǎng)電氣接線(xiàn)圖

　　加裝引、送風(fēng)入口擋板執行器4臺。在dcs系統中增加引、送風(fēng)機變頻控制邏輯、入口擋板控制邏輯，并修改操作畫(huà)面。根據技術(shù)管理部門(mén)要求，完善并修改引、送風(fēng)機、入口擋板相關(guān)聯(lián)鎖、保護、順控等邏輯。

　　2.2 改造前后系統對比

　　(1)dhvect-di02000/06型變頻器調速范圍為0～100%;液力耦合器的調速范圍一般為40～95%，即高速段造成約5%的速度損失，影響機組出力。液力耦合器最低一般只能到額定速度的40%。

　　(2)dhvect-di02000/06型變頻器在整個(gè)調速范圍內都具有較高的效率(大于97%)，而液力耦合器越是在低速時(shí)效率越低。本身帶來(lái)不小的損耗，調速的節能效果大打折扣。

　　(3)dhvect-di02000/06型變頻器對電機及負載機械實(shí)現真正的軟啟動(dòng)，徹底解決了啟動(dòng)沖擊問(wèn)題，如果工作需要，電機可以在短時(shí)間內多次重復啟動(dòng)。液力耦合器不能解決電機啟動(dòng)問(wèn)題，電機仍然為直接啟動(dòng)，啟動(dòng)電流大，并且不能頻繁啟動(dòng)。

　　(4)用dhvect-di02000/06型變頻器對電機調速時(shí)，只需脫開(kāi)原來(lái)的開(kāi)關(guān)和電機的連接電纜，加入變頻器即可，改造方案簡(jiǎn)單。

　　(5)dhvect-di0200/06型變頻器是高科技設備，可靠性高，基本免維護。而液力耦合器是機械設備，本身包含油路、水路等多套系統，故障率高，維修工作量大，造成了有效生產(chǎn)時(shí)間的縮短。

　　本次變頻改造費用總投資445萬(wàn)元，4臺變頻器投運后，經(jīng)運行人員抄表統計，相對未改造前同等發(fā)電量情況下，每日可節約2.79萬(wàn)kw/h，僅節約電費一項，在一年半內就可以將變頻器改造投資收回，節能效益很可觀(guān)。因此，高壓變頻裝置改造是節能降耗、挖潛增效、提高綜合經(jīng)濟效益最直接有效的措施。高壓變頻器優(yōu)越的調速性能和顯著(zhù)的節能效果已經(jīng)得驗證和認可。

　　2.3 施工改造的經(jīng)驗體會(huì )

　　(1)8號機引、送風(fēng)機加裝變頻器改造工程，安裝施工簡(jiǎn)單，即將原來(lái)高壓開(kāi)關(guān)柜與電動(dòng)機之間插入安裝變頻裝置，對原有接線(xiàn)改動(dòng)不大;

　　(2)變頻器操作使用方便，變頻器操作只有簡(jiǎn)單的開(kāi)、停機和頻率調整;

　　(3)變頻裝置能進(jìn)行無(wú)級調速，調速范圍廣，且調速精度高，適用性強;

　　(4)變頻裝置保護功能完善，設備故障率低風(fēng)機啟動(dòng)平穩，啟動(dòng)電流小，可靠性高;

　　(5)電動(dòng)機不需要長(cháng)期高速運行，工作電流大幅度降低，節電效果明顯，電動(dòng)機本身的使用壽命也大大延長(cháng);

　　(6)由于變頻器取代了液力藕合器進(jìn)行調速，消除了機械和液力藕合器高故障率的缺陷，設備維護費用大大降低;

　　(7)由于電動(dòng)機啟動(dòng)電流很小，電動(dòng)機可以頻繁啟動(dòng)，電動(dòng)機運行振動(dòng)及噪聲明顯下降，軸承溫度也有很大的下降。