河南公司高压变频器综合分析201508

1、河南公司高压变频器综合分析一. 现役高压变频器总体情况目前，河南公司在役高压变频器79台，设备厂家11家，容量14.784万KVA，总体情况详见下表；厂家数量容量（万KVA）国电四维155.162东方日立152.234利德华福131.8广东明阳131.1755东芝三菱82.716西门子61.06新风光50.325东方凯奇10.03广州智光10.0315合康亿盛10.125湖北三环10.125总计7914.784按单机容量统计见下表；单位设备数量单机容量（KVA）厂家投产年限5000KVA变频器 10台许昌3号机引风机27600东芝三菱2012林州1、2号机引风机45880国电四维2014三门峡

2、1、2号机引风机45000国电四维20133000容量5000KVA变频器 0台2000容量3000KVA变频器 10台信阳3、4号机凝泵23000东方日立2009许昌3、4号机凝泵22720东芝三菱2009三门峡1号机一次风机22360东方日立2011三门峡2号机一次风机22250国电四维2011三门峡3、4号机凝泵22000西门子20061000容量2000KVA变频器 34台首阳山3号机一次风机41750利德华福2011首阳山4号机一次风机41750利德华福2009林州1、2号机一次风机41650西门子2011安阳1、2号机一次风机41630东芝三菱2009首阳山1、2号机引风机4160

3、0利德华福2006许昌1、2号机凝泵21350利德华福2011首阳山3号机凝泵11320东方日立2006首阳山4号机凝泵11250湖北三环2007洛热5、6号一次风机41250广东明阳2009信阳1号机凝泵11250东方日立2013信阳2号机凝泵11250合康亿盛2015安阳9号机凝泵11250山东新风光2007安阳10号机凝泵11250东方日立2006安阳9、10号机一次风机41000东方日立2010洛热1号机送风机21000广东明阳2005容量1000KVA变频器 25台 二. 高压变频器故障统计（包括已退役）截至目前，河南公司高压变频器运行中共发生重故障172次（包括已退役设备）。厂家数

4、量故障次数非现役次数国电四维1522东方日立1514利德华福131237广东明阳134212东芝三菱85西门子6147新风光56东方凯奇11广州智光1合康亿盛1湖北三环1总计79按单机容量统计见下表；单位设备数量单机容量（KVA）厂家投产年限故障次数许昌3号机引风机27600东芝三菱20121林州1、2号机引风机45880国电四维20142三门峡1、2号机引风机45000国电四维201312信阳3、4号机凝泵23000东方日立20091许昌3、4号机凝泵22720东芝三菱20091三门峡1号机一次风机22360东方日立20112三门峡2号机一次风机22250国电四维20117三门峡3、4号机凝

5、泵22000西门子20066首阳山3号机一次风机41750利德华福2011首阳山4号机一次风机41750利德华福2009林州1、2号机一次风机41650西门子2011安阳1、2号机一次风机41630东芝三菱2009首阳山1、2号机引风机41600利德华福2006许昌1、2号机凝泵21350利德华福2011首阳山3号机凝泵11320东方日立2006首阳山4号机凝泵11250湖北三环2007洛热5、6号一次风机41250广东明阳2009信阳1号机凝泵11250东方日立2013信阳2号机凝泵11250合康亿盛2015安阳9号机凝泵11250山东新风光2007安阳10号机凝泵11250东方日立2006

6、安阳9、10号机一次风机41000东方日立2010洛热1号机送风机21000广东明阳2005三、 变频器本身故障造成跳闸原因分析3.1将变频器故障大致分为功率单元、板件（主板或者其余板件）、电源、温度、程序PLC、软故障（原因不明，复位重启正常）通过分析发现，功率单元占变频器总故障的46.5% 其余板件故障占26.7%，程序故障占6%，电源、温度、软故障占17%3.2功率单元故障率最高利德华福为32，功率单元造成跳机最多是广州明阳为22次，其次是国电四维为10次，其余品牌故障率较低最低为东芝及西门子。IGBT故障率较高是功率单元故障率高的主要原因之一，拥有单元旁路功能对将变频器影响将至最低。

7、3.3板件故障（板件包括主控系统板件及变频器其余电气元器件）造成变频器故障次数多第二大原因之一3.4、分析每个品牌从投产日至今的月故障率，每个品牌月故障率差距较大，国电四维障率达到0.66次/月，东芝则是0.08次/月。3.5、通过下图可以发现，虽然国产品牌数量较少，但是故障次数较进口品牌多，且故障造成辅机停运次数比率远超于进口品牌。四、通过对比分析目前河南公司变频器大多数为08年左右安装的变频器，故障则出现在10年左右，故障月份大多是在7、8月。变频器在使用3年时间后出现老化，夏季机组负荷高，本是电气设备故障率较高的季节，加上某些电厂变频器室离烟道、电除尘较近，粉尘、SO2进入变频器室，导致

8、运行环境较差。五、变频器日常运行检修建议5.1、密闭变频器室，与外界隔离、改善变频器运行环境，环境温度保持温度控制在25°-30°，湿度为45%-55%RH之间。迎峰度夏期间增加巡检次数（一日至少2次），每日检查室内空调运行状况，定期对空调室内机滤网及室外机散热片清灰检查。5.2、每日检查变频器电缆沟内有无积水，盖板完好无缺失，检查柜体、滤网通风情况，定期进行变频设备本体滤网清扫以及对变频器发热元件进行测温，红外成像工作。统计各个负荷变频设备运行频率，输入输出电流、电压进行记录统计分析5.3、变频器停机以后及时调整变频器空调运行模式，改为加热或者除湿模式，变频器冷却风机保持

9、开启，保证柜内空气流动，温度控制在25°-30°，湿度为45%-55%RH之间，使得变频器不易受潮。5.4、变频器启动期间，高压上电后，等待10分钟，使得变频器电容充电正常，电路板带电，驱除潮气以后再以后启动变频器，变频器加减速时间设置合理，既保证运行工况也保证功率单元耐压能力。5.5、将变频器运行参数纳入sis系统、PI系统，及时了解目前变频器运行工况，并进行记录统计分析。5.6、变频器应严格执行检修标准，停机后必须对控制系统、变压器及功率单元进行清扫检查，定期更换易损电气元气件，如电源模块，继电器，滤波器，电容、电阻等。检修时佩戴防静电手环，防止静电击穿板件上元器件。紧

10、固单元接线时使用专用的力矩扳手，防止螺丝过紧或过松。六、变频器选型建议6.1、目前国内变频器设备的生产厂家较多，产品质质量参差不齐。通过对变频器各厂家故障次数统计可以看出，国产质量不够稳定。电力行业内品牌口碑较好的变频器厂家有东芝三菱、西门子罗宾康、东方日立、利德华福等合资品牌。6.2、除选择较好的品牌以外，对变频器技术要求应提出更高的要求，如变频器功率单元必须带有旁路功能，除通信故障以外要求其余故障均能旁路，功率单元要去整流逆变一体化，IGBT生产厂家必须是进口品牌，对温度提出更高要求，功率单元温度可超过90°甚至更高以上。6.3合理的电气原理控制回路，减少中间继电器的使用，取消温

11、控仪跳闸、柜门开跳闸等硬回路。跳闸回路采用常开点避免节点老化引起勿动，选择质量可靠性的电源模块，电源实现冗余配置，交流可以采用主机UPS电源，取消本身自带的UPS，采用交直流双电源供电。6.4变频器安装工艺高，接地屏蔽良好，减少外界电磁干扰对变频器的影响造成保护勿动，增加必要的滤波模块，优化变频器内部保护程序，选择带有飞起功能的变频器，减少保护误动作造成跳机。序号检查部位检查内容检查标准检查方法点检频次1变频器控制柜外壳及门锁无变形、无卡涩、生锈、开关正常目视/操作/听音每周一次端子排电源端子有无发热目视、红外测温每周一次继电器、接触器无异音、吸合良好目视、听音、红外测温每周一次人机界面显示正

12、常、点动灵活、无报警目视每天一次冷却风机冷却风机运行正常目视每天一次UPS无报警目视、听音每天一次运行参数1、 变频运行电流、电压、频率、风温2、 单元运行状态及参数 3、核对装置时间与DCS时间一致记录每天一次PLC运行指示正常目视每天一次按钮及转换把手防护完善、状态与实际运行相符目视检查每月一次2功率单元柜外壳及门锁无变形、无卡涩、生锈、电磁闭锁正常目视/操作/听音每周一次滤网无堵塞目视每周一次冷却风机运行正常、无异音目视每周一次3变压器柜外壳及门锁无变形、无卡涩、生锈、电磁闭锁正常目视/操作/听音每周一次滤网无堵塞目视每周一次柜顶及底部冷却风机运行正常、无异音目视每周一次温控仪三相温度偏

13、差不大于15°、最高温度不高于75°显示正常每天一次5旁路柜外壳及门锁无变形、无卡涩、生锈、电磁闭锁正常目视/操作/听音每周一次指示灯、操作把手显示正常、状态与实际运行相符目视每天一次开关断路器储能良好、机械指示正常（6KV开关标准）目视每月一次7变频运行环境温度、湿度、周围环境无粉尘、腐蚀性气体、异味，温度控制在30度以下，湿度75%RH以下，变频器室内照明充足目视一天一次序号检查部位检查内容检查标准检查方法检修周期1变频器控制柜外壳及门锁无变形、无卡涩、生锈、电磁闭锁正常目视/操作/听音一年一次主控箱、（主控板）无积灰、接线无松动、无发热对主控箱进行清灰检查、拆开主控箱

14、检修内部电路板进行清扫检查、发热迹象三年一次端子排、按钮接线无松动、好头清晰明对所有端子进行禁锢、对按钮阻值进行测量三年一次光纤及通信线光纤头干净使用酒精对光纤插头进行清洁、对插头进行检查，对PLC及主控箱上通信线进行螺栓紧固三年一次继电器、接触器无发热、老化、接线是否松动检查PLC继电器线圈是否变色，继电器接点是否变黑，每3年定期更换继电器、热偶、接触器三年一次电源模块接线牢固、输出电压正常检查外观、万用表测量输出电压，每5年进行一次全部更换五年一次触摸屏无花屏、点动灵活、接线紧固检查外观、操作面板显示一年一次UPS无过热、接线牢固、输出电压正常、供电时间大于20分钟检查外观、对端子进行紧固

15、，断开控制电源瞬间检查电压是否波动，输出待载时间大于20分钟、并每3-5年更换一次UPS电池一年一次控制电缆控制电缆绝缘良好，信号电缆屏蔽接地良好目视检查、对绝缘使用500V摇表测量大于10M一年一次电缆孔洞、电缆沟封堵严实、电缆沟无积水目视检查一年一次2功率单元柜外壳及门锁无变形、无卡涩、生锈、电磁闭锁正常目视/操作/听音一年一次动力电缆防护良好、接线紧固使用扭力把手对所有动力电缆端子进行禁锢、对于电缆受力处进行防护，检查电缆头有无过热痕迹三年一次绝缘支架无变形、无爬电检查绝缘支架无破损、变形、无爬电迹象一年一次功率单元无积灰、无过热、无松动、无熔断检查单元无锈蚀、对螺栓进行禁锢、保险连接处

16、无发热发黑、检查单元板无腐蚀，焊接开缝、电容漏液或变形与否、静电电容初始值×0.85否则进行更换一年一次冷却风机、风道无异音、转动灵活、无堵塞启动冷却风机检查、风道清灰一年一次3变压器柜外壳及门锁无变形、无卡涩、生锈、电磁闭锁正常目视/操作/听音一年一次变压器本体无积灰、无过热、无松动、绝缘良好对所有端子进行禁锢、端子涂抹导电膏，检查分接绕组接线头有无过热痕迹，绝缘层是否老化，变压器一次对二次，一次对地，二次对地绝缘电阻是否大于10M对变压器按照预防性试验规程进行五年一次冷却风机、风道无异音、转动灵活、无堵塞启动冷却风机检查、背部风道清灰一年一次温控仪显示无偏差、功能正常检查核实温度

17、无偏差、启动风机正常一年一次预充电（部分品牌）无卡涩、无锈蚀、氧化程度对接触器主回路检查应灵活、充电电阻无锈蚀想象、检查电阻丝有无老化断线、有无绝缘体开裂、电阻值在±10%以内，否则进行更换一年一次5旁路柜外壳及门锁无变形、无卡涩、生锈、电磁闭锁正常目视/操作/听音一年一次指示灯、操作把手无积灰、无过热、无松动对所有端子进行禁锢三年一次开关断路器无变形、预试期检查二次插头插针是否凹陷，本体擦拭，机构检查、每5年对开关进行一次预防性试验及合分闸试验五年一次PT、避雷器无积灰、无过热、无松动对PT、避雷器接线进行紧固、擦拭、对开关进行按照预防性试验规程进行五年一次手动刀闸无积灰、无过热、无松动对刀闸触头擦拭、螺栓紧固，并涂抹导电膏，五年一次电气闭锁电气闭锁正常