锅炉空气预热器运行中电流至0的故障分析.pdf

第l 8 卷( 2 0 1 6 年 第7 期) 电 力 安全 技 术 S 锅炉空气预热器运行中电流至0 的 故障分析 许震 ，马剑宇 ( 中国国电集团公司诔 壁发 电厂，江苏 镇江2 1 2 0 0 6 ) 摘要介绍了某电厂 1 0 0 0 MW机组空气预热器运行故障的现象及处理情况， 通过分析空气 预热器的控制逻辑，找出故障的原因为空气预热器主电机变频器在运行中程序瞬间混乱，并提出了 运行、检修技改中的防范措施。 关键词锅 炉；空气预热器；变频 器；控制逻辑 0 引言 某厂 l 0 0 0 MW 机组锅炉空气预热器采用的变 频传动控制装置 ( t r a n s d u c e r t r a n s m i s s i o n c o n t r o l d e v i c e ，简称T T Q D ) ，是针对空气预热器这类大惯 性负载而设计的，其启动平稳、对 电机冲击小、运 行可靠、结构简单并具有调速功能。锅炉每侧空气 预热器变频传动控制装置配备 l台控制柜，控制柜 中配置 2个 同型号变频器分别控制主、备用 电机 ， l 用 l 备 ，各 电机 电源独立。当主 电机或是主变频 器发生故障时，可以切换到备用变频器控制备用电 机运行。控制装置具有过 电流保护功能 ，当变频器 正常工作时 ，如果 电机 出现过电流，可以通过 自动 降低 电机转速来降低电机 电流 。 1 故障过程 2 O l 5 0 9 0 9 T 2 3 ： l 6 ，A 空 气 预 热 器 主 电 机 跳闸，辅电机未联动，手动抢合辅 电机未成功； 2 3 ： l 7 ，主 电机 自启 ，电流正常 ；2 3 ： 2 0 ，A空气预 热器主 电机再次跳闸，辅 电机未联动，手动抢合辅 电机未成功 ，之后抢合主 电机也未成功 ，l mi n后 空气预热器 R B动作正常； 2 3 ： 2 3 ，主电机再次 自 启； 2 3 ： 3 l ，主电机 电流大幅晃动，最大至 7 2 A； 2 3 ： 3 3 ，手动停运主电机，联系检修处理。次 日 0 3 ： 3 0 ，启动 A空气预热器辅电机正常，主电机投 联动。 异常情况出现时，无主 电机变频器故障信号发 出；无主 电机变频器 电源故障信号发出，有变频器 运行反馈信号丢失及 电流至 0信号。 2 空气预热器控制方式 2 1 空气预热器至 D C $信号 ( 1 ) 变频器故障信号反馈： 主( 辅) 电机或主( 辅) 变频器故障时 ，此信号通； ( 2 )电机 电源开关合闸信号反馈 ：主 ( 辅 ) 回路 的空气开关合闸后 ，此信号通 ； ( 3 )电机电源故障信号反馈：主 ( 辅) 电源回 路有故 障时，此信号通 ；主 ( 辅 ) 电源回路得 电时 ， 此信号不通 ； ( 4 )变频器运行信号反馈：主 ( 辅 ) 变频器运行 ( 有速度输出) 时，此信号通； ( 5 )变频器运行电流反馈 ：主 ( 辅 ) 变频器运行 ( 有 电流输出 ) 时，此信号通 。 当主 电机 或主变频器故 障时，柜 门上主 回路 报警灯亮，并发送主回路报警信号至 DC S ，辅回 路 同理。当主 回路和辅 回路 同时故 障时 ，自动切 换到空 气马达运行。空气预热器主电机额定电流 为 2 3 - 3 5 A，高报警值为 6 7 1 A，高跳闸值大于 7 7 2 A( 反时限) 。当空气预热器停运 ( 主辅电机停 运 6 0 S ) ，会触发空气预热器 R B动作。 2 2 空气预热器主辅电机联动逻辑 主电机变频联动辅电机变频回路要具备以下几 一 一 S 个条件 ： 电力 安 全 技 术 第 1 8 卷 ( 2 0 t 6 年第 7 期 ) ( 1 )要有主电机变频器故障信号 ； ( 2 )辅电机变频器无故障，具备投运条件； ( 3 )主电机变频器电源开关接触器断开 ； ( 4 )辅 电机变频器处于停止状态 ( 电源开关接 触器断开 ) ； ( 5 )联动开关投入 “ 自动”位置 。 2 3 变频器运行状态丢失信号分析 DC S热工逻辑 中，空气预 热器运转信号为空 气预热器电机电源开关合闸反馈信号与变频器运行 反馈信号组成 与门发出，只要其 中一个信号丢失 ， 便认为变频器未运转，从而报运行状态丢失信号。 若此时空气预热器 电机 电源未跳而只是变频器无速 度、无电流输出， 也会报空气预热器运行状态丢失 ， 造成运行人员误判断认为变频器 已跳闸。 3 空气预热器故障原因分析 3 1 历史曲线分析 调阅相关曲线得知 ，当 A主电机变频器 电流 至 0时，其变频器运行反馈也消失，但无 A主 电 机变频器故 障和 电源故 障信号。此 时 A主 电机 电 源开 关合 闸信号未消失，说 明空气预热器 A主 电 机 电源回路未失电，变频器还处于得 电状态，只是 变频器输 出至 0 ( 电流至 0 ) 。约 1 8 S 后变频器 自动 恢复电流输出。再经过4 mi n ，A主电机变频器电 流至 0时 ，其 A主 电机变频器运行反馈消失 ，发 出空气预热器停转信号。 3 2 辅电机不联动原因分析 辅电机不联动的原因如下 ：当时无主电机变频 器故障信号发 出；无主 电机变频器 电源故 障信号 ； 主电机电源开关合闸信号未消失， 不具备联动条件。 3 3 辅电机抢合不成功原因分析 同辅 电机不联动的原因一样 ，由于当时主电机 变频器有电机电源开关合闸信号，也不具备联动条 件 ( 主电机运行时闭锁辅电机 ) ，故无法抢合成功。 3 4 空气马达无法启动原因分析 空气马达启动是在主 辅电机变频器有故障 信号输出时，才具备启动条件 ；而当时变频器无故 障信号输出，故也无法启动。 3 5 故障原因综合分析 判断此次异常 隋况是由空气预热器主 电机变频 一 一 器在运行中程序瞬间混乱引起的，原因如下。 ( 1 )A空气预热器主电机 自启 ，从硬接线控制 回路分析，在 D C S没有发出合闸指令时是无法实 现预热器主 电机 自启 的，且查阅 DC S实时记录曲 线 ，自启动时 DC S没有发出合闸指令 。 ( 2 )A空气预热器主电机 自启后，DC S实时记 录 曲线 电流存在 突变，变频器频率 自动从 0升 至 5 0 HZ ，其频率 的升降不是 由 DC S控制 ，而是 由 变频器存储的程序控制。 ( 3 )从检修检查情况分析，在未进行任何修理 的情况下，在就地手动方式及远控方式下，变频器 启停试验均正常。 4 防范措施 ( 1 )机组正常运行时，空气预热器主 电机停运 后 ( 主 电机变频器 电流至 0) ，如果辅 电机联动成 功则按规程相应规定处理 ；未联动则按规程要求进 行抢合。若抢合不成功 ，可先将主 电机变频器进行 急停 ，再去抢合辅 电机 ，此时应可以成功 ；若急停 不成功 ， 可迅速将主 电机变频器控制电源开关停用 ， 再去抢合辅电机，为确保启动辅电机创造条件。 ( 2 )机组正常运行时，空气预热器如果出现主 回路故障，需立即到现场查看变频器显示面板上故 障代码； 若辅电机联动成功，则迅速根据故障代码 情况决定是否对主 电机变频回路进行隔离检修。 ( 3 )定期查看控制柜 内部元器件 ，并清理控制 柜内部灰尘 。只要系统运行 ，就应打开控制柜内部 冷却风扇 ，确保变频器在 良好运行环境下运行 。 ( 4 )在机组检修技改时，考虑增加变频器转速 至 0或变频器无运行反馈时，经延时跳变频器 电源 接触器逻辑，以确保联动成功；考虑增加变频启动 方式，待启动正常频率达到设定值时，自动无扰切 至工频旁路运行方式，以杜绝变频器在运行中出现 异常而影响空预器正常运行的情况。 收稿 日期 ：2 0 1 5 0 9