中压变频器在火力发电厂应用中的问题探讨

中压变频器在火力发电厂应用中的问题探讨摘要：本文针对影响中压变频器在火力发电厂中大范围应用的几个问题，结合陡河发电厂近年来中压变频器的使用情况，做一探讨。希望通过技术交流，促进对企业节能将耗工作的进一步开展。关键词：运行环境温度控制概况：实践证明变频调速技术的应用无疑会给企业带来经济效益，这已是不争的事实。然而，老燃煤火力发电厂的粉尘环境与北方经纬分明的季节温度又制约了这一技术的正常应用。如果说变频调速技术已成熟，那么如何保证该技术良好的运用？如何达到高投入高回报？将是我们需努力解决的新课题。因为变频器运行环境的好坏直接影响到变频器的可靠运行，变频器能否安全运行又直接影响机组的可靠性。截至到目前陡河发电厂已先后安装厂用高压变频器16台，从总体运行情况看，由于各种原因的制约，投入率不能达到百分之百。针对目前状况我们不断寻找和探讨解决良策，以提高中压变频器的投入率。一、问题的症结（1）、从近几年的试运情况看，引起陡河发电厂中压变频器投入率不高的主要因素就是变频器运行温度。我们知道变频器是高发热设备，其整流、逆变等元件运行温度不能过高，环境温度一般要求控制在0℃—40℃之间，这对于四季分明的陡河发电厂来说既要控制好夏季的高温（加装大功率空调），又要控制好冬季的低温（增加采暖设备）。由于陡河电厂的16台中压变频器生产厂家不同，型号及工作方式各异，因此也就导致了各变频器对环境的要求不同。如果不能对其“各取所需”加以满足，就会直接导致变频器运行可靠性降低。下面对陡河厂变频器的型号及安装情况做一介绍：1、B1、B2甲乙给水泵(4台)型号：PowerFlex7000-A185空冷式，生产厂家：加拿大AB公司，变频方式：电流型。安装情况：B1、2给水泵4台变频器安装在一个大房间内，变频器冷却方式为开式循环，变频器室配备2台20匹空调。隔离变采用风冷方式。2、B3、B4吸风机甲乙变频器（4台）：型号：PowerFlex7000-A250空冷式，生产厂家：加拿大AB公司，变频方式：电流型。安装情况：B3吸风机甲乙变频器布置在一个房间，变频器冷却方式为开式循环，变频器室配备2台10匹空调。变压器室配备2台8匹空调。B4吸风机甲乙变频器布置在一个房间，变频器冷却方式为开式循环，变频器室配备2台10匹空调。3、B2甲乙吸风机（2台）型号：HARSVERT-A06/130，130A，空冷式，生产厂家：北京利德华福公司。变频方式：电压型。安装情况：B2吸风机甲乙变频器布置在一个房间，变频器冷却方式为闭式循环，变频器室配备2台10匹空调及4台壁挂式2匹空调。4、B7送风机甲乙变频器（2台）：型号：CENⅢ140A空冷式，生产厂家：美国罗宾康公司。变频方式：电压型。安装情况：B7送风机甲乙高压变频器布置在一个房间，变频器冷却方式为闭式循环，变频器室配备4台10匹空调。5、G5、G6、G7、G8乙凝结泵变频器（4台）：型号：DFCVERT-MV375/6B空冷式，生产厂家：成都东方日立（东方凯奇）公司。变频方式：电压型。安装情况：B5、6乙凝结泵变频器布置在一个房间，变频器冷却方式为闭式循环，变频器室配备4台10匹空调。B7、8乙凝结泵高压变频器布置在一个房间，变频器冷却方式为闭式循环，变频器室配备4台10匹空调。经过对变频器内部情况进行比较，闭式循环方式明显优于开式循环方式。开式循环方式变频器内部积尘较厚，由于元件发热造成灰尘吸附严重且不易清理，严重影响变频器散热和电器元件的绝缘，减少元器件的使用寿命同时降低了变频器的运行可靠性，吸，送风机这样的重要附机的运行可靠性降低就等同于机组可靠性降低。在机组可靠性和节能这两者的重要性上，我们只能“二者相较取其重”，近而导致变频器的投入率低。（2）、陡河厂变频器在投运及调试的过程中出现了一些异常和故障，究其原因有如下几方面：1、（参数优化问题）温度传感器参数在温度低时可能发生漂移造成误动作。如：2003年1月22日5：16分陡河厂B3甲吸风机运行中掉闸，5：22分B3乙吸风机掉闸，经查掉闸原因均为变频器低温异常引起，其原因为：“变频器温度传感器”异常。厂家提供的说明书中没有查到此“故障信息”，说明书中规定变频器运行环境温度为-15℃至40℃，经电话咨询厂家服务人员，“变频器运行温度低于2℃时变频器掉闸”。当时变频间温度为1℃。采取的对策：a、修改参数，将变频器低温掉闸条件屏蔽掉。（说明书中提到不得低于-5℃，否则结露，但考虑现场环境在烟道下，温度不会太低）b、从保证变频器安全稳定运行及提高变频器使用寿命方面考虑，在变频器室内安装加温设备，保证变频器运行温度在25度左右运行。效果较好。2、个别变频器的元器件（包括原装配套风机）质量差或不明原因在调试中既损坏，造成过检修工期，机组开机无法调试，影响变频器的投入。如：陡河厂#4炉甲乙吸风机变频器安装于2002年8月，是我厂最早安装的中压变频器，由于个别元器件的损坏，先后调试三次，截止到2005年6月经两台变频器元件整合（甲变频器用了乙变频器的控制面板、配套风机）才完成甲吸风机变频器的调试。乙变频器目前因三个部分元器件损坏暂时无法修复，损坏的元器件：甲配套风机电机烧；三个共接电阻断；甲变频器显示屏故障。3、变频器采用开式循环风冷方式，在干燥的，多粉尘的环境不适应。如陡河厂#3、#4炉甲乙吸风机变频器，是4台加拿大AB公司产的PowerFlex7000-A250型变频器。它采用内置双风机抽排风的冷却方式，运转后使其在变频间内形成负压，如同大型吸尘器，将大量的粉尘吸入变频柜内，粘附在元器件上，不易清除。尽管变频器室门窗进气口都采用滤网处理，仍阻滞不了粉尘的进入。采取的对策：由于无法减小风速（该变频器有风速、风压低保护）因此，我们采取将排风筒拆下一面，用纱网代替，使部分风排入室内，在增加空调降温，从而减小了负压，起到了一定的效果。4、变频器在投运中出现过与实际不“兼容”引起运行中掉闸或其它的异常现象。相信在其它使用单位也存在，这就需要各使用单位多进行技术交流。如：陡河厂#1炉给水泵变频器正常停电，转速到零后，运行人员手拉6kv开关后变频器发故障信号，经与厂家共同分析，原因为：变频器远方合闸按钮线存在感应电（40v左右），6kv开关停电时感应电增强，变频器“认为”有合闸信号，而6kv开关已经断开，于是发故障信号。采取的对策：考虑将变频器合闸按钮线独立，采用屏蔽电缆并做好防止感应电的措施。加装隔离继电器消除感应电。二、目前存在的问题及准备采取的对策由于变频调速是高新技术,我们没有成熟的使用经验,因此对变频器的运行环境及温度要求认识较少。陡河厂是老电厂,中压变频器安装的位置基本是利用现有房间经改装而成的,不可避免的会受到制约。如:空间狭小,周边环境差,粉尘多,通风散热不好等诸多因素。目前陡河厂共安装16台中压变频器而为其“服务”的大功率空调（8-10匹）就达32台，工厂设备所用的空调与家用空调不一样，多种原因造成其使用年限较短，维护量大，资金消耗过多，然而，最主要的是变频器空调已成为闭式循环变频器必不可少的配套设备。空调的好坏直接导致变频器的环境温度高低，也就等于直接决定了变频器运行的可靠性。从空调对变频器的投运至关重要和修复空调费用较高的状况看，意识上可以将其看成变频器的一部分。所以就陡河厂中压变频器来说解决好其运行环境和温度控制就解决了中压变频器投入率低的问题。方案对策探讨:考虑解决方案应遵循两条原则：1、(粉尘控制)保持变频器内的元器件的清洁,减少灰尘对电路板的附着。2、(温度控制)控制好变频室内的温度在25℃-40℃之间。冬季采暖：就近引入暖气管路(投资少,无后续工作量,不需浪费厂用电)夏季降温：设备安装位置分散,不易采用中央空调。在此提出几种方案供同行交流：方案一、变频器房间设计采用补充风方式，即变频器产生的热量通过风机、风道排到室外，在变频器房间墙壁上加装补充风口，安装风篦子，房间内安装相对小容量空调做调节用。优点：变频器补充风直接取自室外，热风全部排到室外，变频器室不需配备大容量空调。除夏季外，靠补充风基本能满足变频器冷却要求，对空调要求不十分严格，满足变频器运行环境温度0-40度的需要；所需资金少，安装方便。缺点：此方案对保持变频器室清洁不利，可以说，很难保证，考虑到我国国情，环境脏，补充风篦子加厚则补充风量不足，变频器室产生负压，选薄篦子则尘土很容易进入变频器室，造成环境污染，随变频器本身也有篦子，但实践证明很难阻挡尘土的进入，如变频器控制板上积尘过厚，造成电路板短路，将大大降低变频器运行的可靠性。应用：此方案适用于环境污染小的地区。方案二、变频器房间采用密闭循环方式，变频器靠风扇将内部热量排到变频器房间内，整个房间靠空调冷却。优点：房间内清洁度大大提高。缺点：空调的选择较困难，需安装多个大容量空调，耗电量加大，空调的安全运行与否直接关系到变频器能否可靠运行。应用：适合于环境污染较严重的地区。方案三、变频器房间采用密闭循环方式，变频器靠风扇将内部热量通过专用管路排到专用水冷却器，冷却后的冷风冷风再回到室内，室内安装一空调用于室内除湿。优点：一次投资少，运行可靠性高，维护量小。缺点：1、需一较大的空间，用于安装水冷却器。2、需专门的冷却水，最好是深井水，即加强冷却效果又减少对冷却器的腐蚀。针对目前陡河电厂实际情况考虑可采取如下方案：（1）、对变频器间的空调考虑改造，再现有变频器间的基础上由专业暖通技术人员对其进行专业设计。方法是选用运行可靠的专业风冷空调，不论变频器冷却方式是开式循环还是闭式循环均采用空间自循环的冷却方式。这样一来由于变频器间内的空气流动使冷却效果明显，二来封闭了变频器间的进气口，将粉尘阻挡在外，从而减少了粉尘对变频器元件的污染。（运行方式见草图）今后不再考虑使用商业空调，因为商业空调的制冷量相对较小。（2）对开式循环的变频器#3、#4炉吸风机室(AB公司)加大空间(在现在的基础上合理扩充),减小其自带风机产生的负压效应，加强变频器室内地面卫生清扫频度，采用对粉尘过滤效果好的滤网。（3）、高度重视变频器间的空调维护和保养，对所有变频器空调将其看成变频器的一部分；为适应逐渐增多的变频器空调维护，成立厂区专业空调维护班,对其进行专业培训(可送到有空调专业的职业技校),强化对空调的管理，从