淺談一次風機變頻故障分析與處理

黃杰浩

摘要：高壓變頻調(diào)速系統(tǒng)是一種高新智能技術(shù)產(chǎn)品，集自動化控制、計算機、光電通信、電機、微電子技術(shù)等相統(tǒng)一的產(chǎn)品。電機變頻運行后，既節(jié)約了電能，也使電機不用一直滿載運行，有效的提高了電機等相關(guān)設(shè)備的壽命。雖然節(jié)省了大量的費用，但在運行過程中也存在各種異常事故的發(fā)生。

關(guān)鍵字：變頻器? 故障? 分析

引言

廣州智光ZINVERT系列高壓變頻系統(tǒng)主要的組成部分，分別是控制柜、功率柜、整流柜、旁路柜。旁路柜可以根據(jù)用戶的需求合理配置。

在電廠的生產(chǎn)過程中，高壓電動機在風機、泵類設(shè)備中應(yīng)用范圍非常廣泛，電能消耗比重也相當大。使用ZINVERT系列變頻調(diào)速系統(tǒng)后電機可以進行軟起動，避免了沖擊電流對電機的傷害，而且還能使風機隨時起停。在調(diào)節(jié)風機的送風量方面，通過設(shè)定變頻器的頻率來調(diào)節(jié)風機的轉(zhuǎn)速來控制風量，不用手動控制風門來進行調(diào)節(jié)。調(diào)速系統(tǒng)的調(diào)節(jié)范圍比較廣，可以從0%～100%進行調(diào)節(jié)，根據(jù)不同的生產(chǎn)要求隨時進行風量調(diào)節(jié)，避免造成浪費，有效的減低生產(chǎn)成本。

下面介紹一起某電廠一次風機變頻器跳閘的事故。通過對該起事故的記錄和圖片進行仔細分析，找出問題所在，提出防范技術(shù)措施，為同類產(chǎn)品的設(shè)計提供參考。

1基本概況

某電廠#8機總裝機組容量為200WM，該鍋爐兩臺一次風機，一次風機電機型號YKK450-4，額定功率710kW。A、B一次風機高壓變頻調(diào)速裝置由廣州智光電氣股份有限公司生產(chǎn)，型號為ZINVERT-A6H900/06Y，實施一拖一的方式。

1.1故障現(xiàn)象

運行值班人員在后臺DCS處發(fā)現(xiàn)#8爐A一次風機變頻裝置發(fā)變頻（型號：Zinvert-A6H900/06Y）重故障告警信號，轉(zhuǎn)速、電流反饋為零，變頻裝置仍為變頻狀態(tài)。

值班人員立即進行就地檢查，發(fā)現(xiàn)A一次風機變頻控制柜內(nèi)QS1（外供380V電源斷路器）控制電源開關(guān)、及其上級用戶交流控制電源開關(guān)跳閘，變頻裝置QS2（自備380V電源斷路器）正常運行時未投入，檢查無其他異常后，再次合上“外供380V電源斷路器”電源開關(guān)QS1，變頻器輕、重故障消失。查看變頻故障記錄，變頻重故障為“外部故障信號停機”，將變頻裝置切換到工頻運行，并通知檢修人員前來處理。

1.2故障查找

檢修人員到就地控制柜檢查如下：

1）檢查A一次風機變頻器控制柜內(nèi)保險FU1～FU6正常。

2）檢查A一次風機變頻器PWB板輸入電壓為AC：178V，輸出電壓為DC：232.7V，控制器電源板和信號板電源板為232.7V，QS4（控制電源斷路器）輸出電壓為227.3V均正常，測量UPS電壓為AC：228.5V，輸出電壓為AC：227.6V，確定正常運行時UPS未投入，開啟UPS后再次測量UPS輸出電壓為220.6V。

3）測量A一次風機變頻器散熱風機三相電阻正常。

4）以上檢查后結(jié)合A一次風機變頻器控制柜內(nèi)控制電源除QS1（外供380V電源斷路器）電源跳閘外無內(nèi)其他控制電源跳閘，縮小檢查范圍，仔細查找發(fā)現(xiàn)接觸器KM01（380V電源切換接觸器）線圈并聯(lián)電容爆裂，如圖2所示。

5）包扎好A一次風機變頻器控制柜內(nèi)裸露接線后，低壓模擬A一次風機變頻器開啟，變頻器控制柜無重故障和風機報警故障。

2、故障分析

1）正常運行時A一次風機變頻器控制柜控制電源由電源QS1（外供380V電源斷路器）和電源QS2（自備380V電源斷路器）提供如圖3所示。正常情況下控制電源QS1供電，即外供380V電源斷路器供電;控制電源QS2處于熱備用狀態(tài)，當電源QS1故障時通過接觸器KM01切換到電源QS2供電，保證變頻器整個控制回路供電。同時也驗證了A一次風機變頻器故障記錄，變頻器重故障為“外部故障信號停機”。

2）此次事故因A一次風機變頻器控制柜控制電源QS1（外供380V電源斷路器）下端接觸器KM01線圈并聯(lián)電容短路跳閘后，電源QS2（自備380V電源斷路器）正常運行時未投入使用，致使A一次風機變頻器控制柜控制電源故障時不能正常切換到電源QS2（自備380V電源斷路器）供電，且變頻器控制柜內(nèi)UPS電源正常運行時未投入，導(dǎo)致交流控制電源消失，變頻器柜因沒有控制電源而發(fā)生故障。

3）A一次風機變頻器控制柜內(nèi)接觸器KM01線圈并聯(lián)電容爆裂，可能由于現(xiàn)場的諧波，及設(shè)備的老化引起并聯(lián)電容擊穿短路造成。

綜上所述，此次故障是由于A一次風機變頻器裝置外供380V電源因接觸器線圈電容短路，導(dǎo)致控制電源消失，而自備380V電源未能正確投入，且變頻器控制柜內(nèi)UPS電源正常運行時未投入使用引起的。

3、建議措施

1）A一次風機變頻器控制柜內(nèi)QS2（自備380V電源開關(guān)）如現(xiàn)場未做設(shè)計更改，需要熱備用投入;

2）每次切斷A一次風機變頻器控制電源后再次投入變頻器建議將變頻器柜內(nèi)的UPS電源投入運行，且在檢修期間對變頻柜內(nèi)設(shè)備做維護。

3）定期更換A一次風機變頻器控制柜內(nèi)一些易耗件如熔斷器、電源模塊、卡件、接觸器線圈電容等部件。在更換變頻調(diào)速系統(tǒng)的部件時，應(yīng)與原部件規(guī)格、型號一致。

4）備有充足的備品備件，保證變頻器正常運行，節(jié)省能耗。

5）加強設(shè)備的日常巡查，定期對變頻系統(tǒng)進行清潔維護。

4、結(jié)束語

通過落實整改措施后，一次風機變頻器調(diào)速系統(tǒng)可正常運行。在過去運行的一年時間內(nèi)再也沒有出現(xiàn)過以上問題。廠用電率顯著降低，確保設(shè)備的安全同時也創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益。隨著電力體制改革的推進和競價上網(wǎng)新格局的形成、深化，電廠還將在其它輔助設(shè)備進行變頻改造，勢必將優(yōu)化企業(yè)資源配置，為促進企業(yè)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造條件，早日實現(xiàn)增盈的目標。

參考文獻

【1】廣州智光ZINVERT系列高壓變頻系統(tǒng)用戶手冊

【2】火力發(fā)電廠運行規(guī)程、檢修規(guī)程

【3】電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程（DL/596-1996）