【摘 要】火力發(fā)電廠鍋爐引風機是鍋爐助燃的主要部分， 現(xiàn)在大多數(shù)火力發(fā)電廠鍋爐引風機采用調(diào)整引風機檔板， 這樣勢必會造成節(jié)流損失， 將引風機電機的電功率消耗在引風機調(diào)節(jié)擋板上。這些設備的電能消耗和諸如閥門、擋板等相關設備的節(jié)流損失以及維護、維修費用占到生產(chǎn)成本的7%～25%，是一筆為數(shù)不小的生產(chǎn)費用開支。另外，設計單位在引風機設計選型時要考慮留有各種裕量，選型結果普遍偏大，采用擋板節(jié)流調(diào)節(jié)，能量損失大。隨著國產(chǎn)高壓變頻器技術的日益完善，質(zhì)量及穩(wěn)定性、可靠性的不斷提高，使得高壓電動機進行變頻節(jié)能改造成為現(xiàn)實：通過改變輸入電機電源的頻率進而改變電機的轉(zhuǎn)速，從而達到降低電機功耗實現(xiàn)系統(tǒng)高效運行的目的。

【關鍵詞】引風機；高壓變頻器；應用

1.變頻調(diào)速技術

1.1變頻調(diào)速原理

三相異步電動機的速度

n=60f（1-s）/p （1）

式中：n-電機轉(zhuǎn)速（r/m）

f-電源頻率（Hz）

s-轉(zhuǎn)差率

p-電機極對數(shù)

由公式（1）可看出， 當p和s確定后，n與f之間為線性關系， 變頻調(diào)速就是通過改變輸入電機電源的頻率來改變電機轉(zhuǎn)速的。理論上這種調(diào)速方式調(diào)節(jié)范圍寬0-100%，且線性度很好，調(diào)節(jié)精度及線性度（可達99% ）都是以前各種調(diào)速方法無法相比的。

1.2高壓變頻器的主體結構

高壓變頻器就是一種利用電力半導體器件的通斷實現(xiàn)電源頻率幅值變換的裝置，它的主體結構一般采用交直交（AC-DC-AC）結構，先把工頻50Hz輸入經(jīng)過整流電路變成直流而后經(jīng)逆變電路輸出滿足設定頻率、電壓要求的交流從而實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。高壓變頻器的主要電路一般是由整流電路，中間直流環(huán)節(jié)，逆變電路，控制部分組成。其中控制部分是變頻器中樞，所有電力半導體器件開關指令都是由控制部分經(jīng)測量計算后發(fā)出的。

2.高壓變頻器在熱電廠的應用

高壓變頻器目前廣泛應用于熱電廠鍋爐吸風機、送風機，接入方式主要分動力電和控制電。

動力電源電壓等級為6kV，接入考慮了工變頻切換，可以保證當變頻器發(fā)生故障時切除變頻器保證電機在工頻狀況下繼續(xù)運行。工變頻切換它是由3組高壓開關柜K1、K2和K3組成。要求開關柜K1、K2和K3不能同時閉合。變頻運行時，開關柜K2和K3閉合，開關柜K1斷開；工頻運行時，開關柜K1閉合，開關柜K2和K3斷開。

控制電源電壓等級為380V，雙路電源均通過UPS 給控制回路供電，在雙路都斷電時，由UPS保證供電。

3.高壓變頻器使用中應注意的問題

（1）監(jiān)視變頻器輸出電流：變頻器做任何操作都要同時在DCS畫面上監(jiān)視變頻器輸出電流，運行電流不能超過變頻器的額定電流。

（2）監(jiān)視變頻室溫度：任何情況下變頻室溫度都要低于30℃，否則變頻器會報過溫以及其它故障，變頻室溫度過高要及時開放房間排風扇和空調(diào)。

（3）模塊故障處理措施：任何情況下模塊發(fā)生故障都要及時通知檢修人員更換備用模塊。

（4）運行中變頻操作問題：變頻器頻率給定要點動，不可直接輸入目標值；變頻過程中切忌一臺升頻時，同時降低另一臺變頻器頻率。

（5）報警處理措施：任何情況下DCS接到變頻器的報警時，都要迅速進入變頻室通過變頻器觸摸屏查看故障原因和故障類型。

（6）變頻器高壓掉電重合閘問題：變頻器高壓掉電后要延時10分鐘才可以再次合進線高壓，否則會將變頻器模塊進線熔絲燒斷。

4.高壓變頻器常見故障及分析

高壓變頻器故障主要分三類 分別為重故障旁通類、重故障直接跳閘類及變頻器輕故障信號不跳閘不旁通類。

4.1重故障旁通類及發(fā)生原因的說明

（1）模塊直流欠壓：模塊進線熔絲斷、變頻器變壓器故障、模塊主控板毀壞、變頻器主控板受到外部干擾。

（2）模塊系統(tǒng)過熱：變頻室環(huán)境溫度高、模塊測溫探頭毀壞。

（3）模塊驅(qū)動故障：環(huán)境溫度高、變頻器運行電流太大、模塊驅(qū)動板壞、主板受到干擾、主控板老化毀壞。

（4）模塊直流過壓：變頻停機時風機進出口擋板沒關嚴、電廠6kV母線電壓高、變頻器頻率調(diào)節(jié)時降頻速度太快、模塊內(nèi)部短路、主控系統(tǒng)接地不好、環(huán)境溫度高。以上故障都只能旁通2路，且第二路旁通時，變頻器的帶載能力只有正常的70%，超過2路將直接跳閘，一般維修都是通過更換模塊，但重新啟動時一定要復位主控板。

4.2重故障直接跳閘類及發(fā)生原因的說明

（1）模塊通訊故障：模塊主控板壞、模塊光纖壞、變頻器停止時頻率沒有停止到零就斷開6kV進線開關、模塊電源板壞、運行中電廠6kV進線發(fā)生切換動作、運行中電廠6kV掉電。

（2）系統(tǒng)通訊故障：變頻器主控板受到干擾、模塊電源板壞、模塊光纖壞、變頻器停止時頻率沒有停止到零就斷開進線6kV開關、運行中電廠6kV進線發(fā)生切換動作、運行中電廠6kV掉電。

（3）輸入過流：變頻器負載過大、 運行中高壓掉電、6kV進線缺相、變頻器停止中頻率沒有到零就斷開高壓開關、模塊沒有放電完畢再給變頻器上電。

（4）輸出過流：電機壞、運行中高壓掉電、變頻器負載過大、6kV電源切換不成功、變頻器沒有停止就斷開進線開關。

（5）高壓掉電：運行中進線高壓電故障。

（6）變壓器溫度超高：變壓器冷卻風扇壞、變壓器風扇電源故障、變頻運行環(huán)境溫度高。

4.3變頻器輕故障信號不跳閘不旁通類及發(fā)生原因的說明

（1）模擬信號斷線：遠程轉(zhuǎn)速給定線路故障。

（2）主板輕故障：主控板壞、變頻器變壓器壞。

（3）風壓欠壓：功率柜風扇壞。

（4）濾網(wǎng)堵塞：環(huán)境灰塵大，需要更換濾網(wǎng)。

（5）柜門未關：柜門沒關好、柜門上的行程開關壞。

（6）控制電源掉電：電廠提供220V電源故障。

（7）變壓器溫度過高：變壓器風扇壞、變頻室環(huán)境溫度高。

5.結論

長期以來，電廠鍋爐的送、引風機等電機一直采用工頻運行的方式，維持鍋爐負壓，靠調(diào)節(jié)風機擋板的開度來調(diào)節(jié)風量，這樣大量的能量就浪費在風機的擋板上，造成電廠的廠用電率高居不下。近幾年，我國火電廠在推廣應用變頻調(diào)速方面取得了長足進展，火電廠所采用的變頻調(diào)速傳動系統(tǒng)幾乎包括了目前所有的設備配置方案，同時變頻調(diào)速在消除電動機啟動沖擊和提高自動裝置投入率諸方面也有獨到之處。推廣使用這項技術，對降低居高不下的廠用電率，提高電廠經(jīng)濟效益和機組運行可靠性方面必將發(fā)揮重要作用。實踐證明，風機采用變頻器調(diào)速，取得了顯著的節(jié)電效果，是一種理想的調(diào)速控制方式，并且機械的轉(zhuǎn)速降低后，機械的磨損減少，延長了使用壽命，同時設備運行可靠性提高，延長了設備檢修周期，減少了維護量及維修費用，直接和間接經(jīng)濟效益都很可觀。可見，變頻調(diào)速技術用于風機控制能獲得良好的運行性能和顯著的節(jié)能效果。 [科]

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