侯桂欣 李珅 谷崢

摘 要：十三陵電廠變頻器控制系統(tǒng)改造后，一次主設(shè)備與控制系統(tǒng)的邏輯配合存在缺陷，導(dǎo)致改造完成后的一年當(dāng)中變頻器的啟動(dòng)成功率僅為98%。運(yùn)維檢修部成立攻關(guān)小組，反復(fù)論證，克服困難，最終解決了這個(gè)問題。

關(guān)鍵詞：變頻器；并網(wǎng)；運(yùn)維檢修

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.167

1 專題分析概述

十三陵電廠于2013年2月完成了對(duì)變頻器控制系統(tǒng)的更新改造，由于升級(jí)改造的范圍不包括變頻器一次主設(shè)備和冷卻設(shè)備，變頻器一次主設(shè)備與控制系統(tǒng)的邏輯配合存在缺陷，導(dǎo)致改造完成后的一年當(dāng)中變頻器的啟動(dòng)成功率僅為98%。為此我廠運(yùn)維檢修部成立攻關(guān)小組，反復(fù)論證，克服困難，最終解決了這個(gè)問題，并通過半年的抽水啟動(dòng)情況證明了邏輯修改的正確性，大大提高了我廠變頻器啟動(dòng)抽水機(jī)組成功率。

2 專題分析內(nèi)容簡(jiǎn)述

變頻器改造后啟動(dòng)不成功原因故障類型分為以下四種：

（1）二次差流閉鎖故障機(jī)組跳閘 2nd BI FT；（2）可控硅故障 NB THYRISTORS ARM 2 FAULT；（3）starting FT；（4）網(wǎng)線干擾造成的風(fēng)扇故障及AK03跳閘。

3 專題分析內(nèi)容

3.1 二次差流閉鎖故障機(jī)組跳閘 2nd BI FT

終端keypad 顯示故障編碼 P2.5 故障描述 I NB1 FT，為網(wǎng)側(cè)差流故障NB1 differential fault，此時(shí)脈沖閉鎖pulse blocked，網(wǎng)側(cè)電流I NB1下降為0，后重新恢復(fù)脈沖觸發(fā)，網(wǎng)側(cè)電流開始逐漸上升。

程序邏輯及分析如下：

變頻器內(nèi)部邏輯為網(wǎng)側(cè)電流 I NB1 與機(jī)側(cè)電流 I MB1電流值得差大于0.3時(shí)，當(dāng)I NB1- I MB1>0.3時(shí)，出現(xiàn)P2.5 I NB1>I MB1 FT報(bào)警。

I NB1- I MB1達(dá)到定值后延時(shí)0.02s輸出為1，隨后展寬脈寬2s，經(jīng)0.25s延時(shí)輸出1，之后如再發(fā)生一次I NB1- I MB1>0.3則報(bào)二次閉鎖故障2nd BI FT，出口跳閘。與廠家進(jìn)行靜態(tài)試驗(yàn)后跳閘時(shí)間250ms。

針對(duì)變頻器多次出現(xiàn)差流甚至導(dǎo)致變頻抽水調(diào)相啟動(dòng)失敗的問題，考慮到二次差流閉鎖故障保護(hù)為差動(dòng)保護(hù)，能夠正確的反映變頻器可控硅整流逆變過程的差流故障，不能完全取消保護(hù)功能，我廠考慮通過更改參數(shù)的方案解決此問題。處理措施：

（1）將REGUL邏輯中參數(shù)修改為：R2960：0.165；R2958：0.92；R2957：0.165。

更改參數(shù)后，變頻器啟動(dòng)速率身高，但此后仍沒有解決網(wǎng)側(cè)大于機(jī)側(cè)電流故障。

（2）考慮將參數(shù) R99 從0.005秒改成10秒，即在強(qiáng)迫換相轉(zhuǎn)自然換相后10s內(nèi)閉鎖差流檢測(cè)，將保護(hù)暫時(shí)屏蔽一段時(shí)間。程序下裝后，試驗(yàn)中機(jī)組抽水調(diào)相啟動(dòng)過程中未出現(xiàn)此故障。

3.2 可控硅故障

可控硅故障均為2號(hào)橋臂故障，報(bào)警名稱為NB THYRISTORS ARM 2 FAULT。

通過邏輯，可控硅故障通過兩條并行的回路進(jìn)行檢測(cè)，一個(gè)是通過光纖進(jìn)入process_Fault_memo分別報(bào)網(wǎng)側(cè)與機(jī)側(cè)橋臂ARM1-ARM6故障，故障編碼P2.233-P2.248，另一個(gè)通過網(wǎng)線Ecat進(jìn)入process_Fault_memo分別報(bào)網(wǎng)側(cè)與機(jī)側(cè)橋臂ARM1-ARM6故障，故障編碼P2.457-P2.488，并且進(jìn)入process_Alarm_memo分別報(bào)網(wǎng)側(cè)與機(jī)側(cè)橋臂ARM1-ARM6告警，故障編碼P2.329-P2.456。

3.3 starting FT

針對(duì)故障，我方認(rèn)真對(duì)程序及波形進(jìn)行了分析，認(rèn)為變頻器變頻抽水啟動(dòng)過程，強(qiáng)迫換相轉(zhuǎn)自然換相過程中，由于我廠勵(lì)磁系統(tǒng)的限制，11%轉(zhuǎn)速時(shí)勵(lì)磁會(huì)有一個(gè)下降，導(dǎo)致變頻器檢測(cè)到的機(jī)側(cè)磁通量低于定值0.4，因此出現(xiàn)Starting fault。處理措施：

對(duì)參數(shù)R1026 從0.4 改為0.2，降低磁通量跳閘門檻值，以躲避勵(lì)磁磁通量下降超過定值導(dǎo)致的Starting fault，并于晚上進(jìn)行了變頻抽水啟動(dòng)四號(hào)機(jī)組。時(shí)至今日，此故障未出現(xiàn)過。

3.4 網(wǎng)線干擾造成的風(fēng)扇故障及AK03跳閘

AK03合閘后幾秒鐘，變頻器報(bào)I/O Station 1 FT、I/O Station 2 FT、CUC CB Supplies FT，AK03跳開，報(bào)警可復(fù)歸。

我廠新控制系統(tǒng)采用EtherCAT network的型式，通過RJ45網(wǎng)線將B&R APC620 CPU、PIBe 、BEKHOFF相連接，實(shí)現(xiàn)信號(hào)直接互聯(lián)的通路。

此故障出現(xiàn)后，攻關(guān)小組認(rèn)真分析排查，模擬重現(xiàn)當(dāng)時(shí)故障現(xiàn)象，將BEKHOFF與CPU之間的通信模塊網(wǎng)線拔掉后便報(bào)上述故障，因此判斷此故障為網(wǎng)線通信信號(hào)受到干擾所致。處理措施：

（1）進(jìn)行了設(shè)備異動(dòng)，變頻器整流電源仍取自1#廠高變，變頻器冷卻水閥門和變頻器冷卻風(fēng)扇的電源由3D一段改動(dòng)到3D二段，3D二段由2#廠高變提供電源，實(shí)現(xiàn)了變頻器整流輸入電源與輔助一次負(fù)荷分開。

（2）進(jìn)行了設(shè)備異動(dòng)，將風(fēng)扇啟動(dòng)SFC變頻器控制柜F01+CUC2內(nèi)加裝一個(gè)雙位置繼電器，通過監(jiān)控發(fā)令來控制繼電器的勵(lì)磁或失磁從而控制冷卻風(fēng)扇的啟停，解決了AK03開關(guān)與風(fēng)扇接觸器同時(shí)合閘易產(chǎn)生干擾信號(hào)的問題。

（3） 進(jìn)行了設(shè)備異動(dòng)，在變頻器冷卻水閥旁邊加裝一個(gè)冷卻風(fēng)扇控制箱，將CUC1與CUC3風(fēng)扇控制回路均移到此控制箱內(nèi)，包括4個(gè)空氣開關(guān)及4個(gè)交流接觸器，單獨(dú)從3D室拉一根動(dòng)力電纜為風(fēng)扇提供380V電源，實(shí)現(xiàn)了控制盤一次電纜與二次電纜分開。

經(jīng)過以上措施后，AK03合閘成功率100%。

經(jīng)過最后一項(xiàng)措施的完成，截至2015年1月15日，變頻器抽水啟動(dòng)開機(jī)次數(shù)133次，成功133次，啟動(dòng)成功率達(dá)100%。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁超.分布式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].西安理工大學(xué)，2017.

[2]王鵬.基于SCADA系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)及故障診斷研究[D].河北科技大學(xué)，2018.