高压变频器在电厂的应用及问题分析

史琳芸

摘 要：高压变频器以其节能显著，在电厂中得到了广泛的应用，对其进行研究具有一定的实际意义，文章结合具体实例对高压变频器在电厂综合应用方案及常见的问题进行分析，具有一定的借鉴价值。

关键词：高压变频器；电厂；问题

高压变频器作为重要的变频调速设备，在电力、石化、矿山、水泥等领域得到了广泛的应用，特别是其变频节能、功率因数补偿节能和软启动节能显著，为火电生产过程中的节能降耗提供了一种有效的方法。作为火电厂用电量占到70%以上的泵、风机等电耗设备，迫切需要应用高压变频器来改变目前火电厂高能耗现状。虽然目前高压变频器电厂节能中已处于经验积累和实践应用阶段，但各项技术还处于探究阶段，存在着一些问题，因此对高压变频器在电厂中的相关应用技术进行研究具有一定实际意义，文章主要结合某600MW发电机组实例进行研究探讨。

一、高压变频器在电厂的应用

某600MW凝汽式发电机组，泵和风机的流量调节采用调节阀门的方式实现，低负荷下减小阀门的开度虽然能够达到流量要求，但这种方式能耗严重。因此，为了响应国家节能政策要求，实现该发电厂节能目标，提高电力企业的市场竞争力，需要充分挖掘发电机组节能潜力，将高压变频器应用于锅炉引送风机、汽机凝结水泵、闭式水泵这些电力设备上。

（1）锅炉引送风机中高压变频器的应用。该机组有A、B两台引风机和A、B两台送风机。每台引风机和送风机都配有一台6kV的高压电动机，为了实现引送风机的高效节能，决定在6kV电源开关与风机之间加装高压变频器，整套变频装置配备自动旁路装置，采用一台变频器拖动一台风机的自动切换方案，以便变频器发生故障时可自动切换至工频运行，保证整个系统运行的持续性和稳定性。（2）汽机凝结水泵中高压变频器的应用。该机组配备了A、B两台凝结水泵，和风机一样各配有一台6kV的高压电动机。凝结水泵高压变频器采用一拖二方式，即A、B两台凝泵共用一台变频器，每台凝结水泵都有两路电源即工频电源和变频电源。正常时A凝结水泵变频运行，B凝结水泵为工频备用；或B凝结水泵变频运行，A凝结水泵为工频备用。变频器低压侧的两个开关不能同时运行，同一台泵的工频和变频电源开关也不允许同时运行，它们之间采用开关辅助节点来相互闭锁。（3）汽机闭式水泵中高压变频器的应用。该机组有A、B两台闭式水泵，各配有一台6kV的高压电动机，仅对一台泵即B闭式泵应用高压变频器，在6kV电源开关与B泵之间加装变频器，和锅炉引送风机中高压变频器不同的是，整套变频装置配备非自动旁路装置，用于变频器检修时B泵可切至工频电源。正常时采用B闭式泵变频运行，A闭式泵工频备用的运行方式。

通过以上所述在电厂锅炉引送风机、汽机凝结水泵、闭式水泵三种辅机设备中高压频器的应用，工频运行时，辅机的电流和功率随负荷变化不大，但变频运行时，负荷越低，辅机电流越小，消耗的功率越低。即使在机组满负荷的情况下，辅机消耗的电量仍然比工频运行采用阀门调节时所耗的电量低，整个机组节能效果明显，可为类似机组的高压变频器节能改造提供参考。要注意的是，变频器选择时要考虑中性点漂移、高功率因数、完美的正弦波输出等参数。

二、高压变频器在电厂应用过程中注意的问题

虽然变频器在火电厂的应用可以带来较理想的节能效果，整体方案在技术上是可行的，在质量上是可靠的，但在具体的运行过程中，不可避免会受诸多因素的影响而出现各种问题，就笔者总结，上文中各个辅机设备高压变频器应用过程中及运行实践中所遇到的问题主要包括 以下几个方面。

（1）运行环境问题。在高压变频器应用运行过程中，锅炉引风机变频器出现模块超温报警，查为误报警，实测温度正常；还出现引风机变频器跳闸切为工频运行，故障信号为模块温度高。这两种现象的产生，除了模块本身的质量问题外，关键还是在于变压器的运行环境问题，建议更换停机时将易发报警的模块，安装功率足够的制冷空调，将温度控制在24℃左右，湿度不超过95%，且无结露或水雾，粉尘污染<100um。（2）元件老化问题。凝结水泵变频器长期运行后，出现电流波动大，产生主板轻故障信号，在处理后重新启动，又出现重故障报警变频器跳闸，需要更换该插件恢复正常。这是由于高压变频器内部电子化元件如电容等，因长期充放电运行老化所造成的，导致性能不稳定。这就要求保持变频室合适的环境温度，同时调节流量或压力时，调节幅度不能过大，还要定期对变频器状态进行评估、完善。（3）电磁干扰的问题。凝结水泵变频器在运行过程中由于错误指令容易出现误动作或者不动作现象，这属于变频器本身的工作原理所产生的电磁干扰问题，可通过对干扰源的判断和检测，加装滤泼器、磁环、电抗器等装置来削弱甚至是避免干扰。（4）参数设置问题。风机变频器出现故障跳闸，工频联锁启动，引起锅炉风量和压力的大幅波动，这主要是由于参数设置不合适所导致的，首先切换时将风门联关至某一合适的位置，然后根据风机性能曲线，风机变频器运行时调节机构开度设在

85%，实现运行正常。除了以上参数外，速度基准、加减速时间等也要通过多次实验和正确计算来设定。

结语：高压变频器在电厂中的应用目前还处于经验积累和实践探索阶段，文章结合实例进行了分析，在具体应用过程中，还需以电厂实际状况为基准，考虑技术可行性、质量可靠性、经济合理性，综合性的加以实施，并考虑后期运行过程中的各种问题，保证整个系统的稳定运行。

参考文献：

[1] 姚金坤.变频器应用的关键路径[J].电气时代，2011，（9）.