凝结水泵变频器频繁故障的分析及对策

许军业

(国家电投集团河南电力有限公司平顶山发电分公司，河南 平顶山 467312)

凝结水泵变频器频繁故障的分析及对策

许军业

(国家电投集团河南电力有限公司平顶山发电分公司，河南 平顶山 467312)

凝结水泵变频器故障频发，直接影响了机组的厂用电率。对变频器故障进行分类，指出引起故障的主要原因，提出加强凝结水泵变频室的温度控制和监测以及对凝结水泵变频主控系统升级改造的措施，降低了凝结水泵变频故障次数，确保了机组设备的安全经济运行。

凝结水泵；变频器；故障；主控系统

0 系统简介

国家电投集团河南电力有限公司平顶山发电分公司拥有2台1 030 MW超超临界火电机组，每台机组均设置3台凝结水泵和2套变频装置，变频装置均由广东明阳电气集团有限公司生产。其中，1套变频装置采用“1拖2”自动方式(见图1)，1台凝结水泵变频运行，1台凝结水泵工频备用；变频泵跳闸时，工频泵联动投运。当需要定期切换泵运行时，可由变频泵切换至工频泵，也可由工频泵切换至变频泵运行。在此切换过程中，始终保持1台泵运行。另1套变频装置采用“1拖1”自动方式(见图2)。

图1 “1拖2”自动方式

凝结水泵变频器作为发电厂的重要设备，其运行状态直接关系到厂用电率及机组运行的经济性和安全性。该公司凝结水泵变频器事故频繁发生，从2011年机组投产到2014年底，1号、2号机组凝结水泵变频器共计出现故障60余次，平均每年出现故障15次，且随着凝结水泵变频器服役时间的增加，故障发生愈加频繁，缺陷重复率高，严重影响着机组安全经济运行。

图2 “1拖1”自动方式

1 故障原因分析

现将变频器2011-2014年发生的故障进行分类，如表1所示。

表1 变频器故障分类

从表1可以看出，变频器温度高和主板故障占所有故障的78.3 %，且此类故障可通过技术手段加以消除；其他故障多由运行操作不当引起，可通过运行人员严格执行操作规范加以避免。所以，通过技术措施解决变频器温度高和主板故障，就可大大降低凝结水泵变频器故障。

通过对设备的调查分析研究，归纳出引起变频器故障的可能原因：工作环境温度过高；现场灰尘大；变频模块质量不合格；主程序系统缺陷。根据现场实际情况，对变频器故障原因进行具体分析。

1.1 工作环境温度过高

对2014年变频器工作现场温度进行测试，季节温度比较高的6-9月，变频器的运行温度超过了允许工作极限温度，严重影响着凝结水泵变频器运行。因此，工作环境温度过高为该厂变频器故障频发的主要原因。

1.2 现场灰尘大

对设备现场查看发现，该发电厂凝结水泵变频间采用全密封方式，灰尘隔离效果好。维护人员定期对变频柜的滤网进行更换，通风效果良好。因此，现场灰尘大并不是变频器故障频发的主要原因。

1.3 变频模块质量不合格

对变频模块的出厂报告进行查看，并对模块进行重新检测，对比测量数据，变频模块各项数据符合现场需求。因此，变频模块质量不合格也不是变频器故障频发的主要原因。

1.4 主程序系统缺陷

经过调查研究发现，主控板轻故障和重故障是由于在主程序设计时未考虑特殊操作，部分指令不能和主控板协调配合，造成设备停电后PLC内部参数丢失，导致故障时易发生变频跳闸或者模块损坏；且因主控板不能记录故障信息，不利于故障处理及分析。因此，主程序系统缺陷为变频器故障频发的主要原因。

根据上述分析，最终确定导致变频器故障频繁发生的主要原因是：工作环境温度过高和主程序系统缺陷。

2 对策实施

2.1 加强凝结水泵变频室温度的控制和监测

针对“工作环境温度过高”，在凝结水泵变频室加强温度控制和监测，使凝结水泵变频室温度在设备工作极限温度以内。

(1) 针对夏季环境温度高，容易造成变频模块温度过高的情况，因此在室内增加空调数量，使得室内温度保持在要求范围内。

(2) 加装凝结水泵变频间空调断电监视继电器，将空调电源状态实时上传至DCS画面，使运行人员能够及时发现空调跳闸事件，防止室内空调停止工作。

(3) 加装室内温度传感器，加强对室内温度的监测，并在集控室DCS画面上增加温度显示，以便实时监测凝结水泵变频室的温度。

2.2 对凝结水泵变频主控系统进行升级改造

针对“主程序系统缺陷”，利用机组检修机会对凝结水泵变频主控系统进行升级改造。具体改造方案为：

(1) 更换变频器主控板；(2) 更换PLC；

(3) 对PLC软件进行升级。

凝结水泵变频主控系统升级改造后，应确保设备停电时PLC程序不丢失，故障发生时能够记录故障信息，从而提高变频器运行的安全性、经济性，提高电厂效率。

3 效果检查

在加强凝结水泵变频室的温度控制和监测后，在2015年最热的6-10月，凝结水泵变频室温度同比下降36 %，且不再超过凝结水泵变频器工作的极限温度。

对凝结水泵变频主控系统进行升级后，达到的效果为：

(1) 控制电源断电后，PLC不再有数据丢失；

(2) 完善故障记录及自诊断功能；

(3) 增强设备抗干扰能力；

(4) 增加在线连接PLC修改组态的方式；

(5) 原有正常功能没有因此次升级而改变。

4 结束语

改造措施实施减少了变频器的故障次数，确保了机组凝结水泵变频稳定运行，节约了机组维护费用。在变频器的维护保护方面，还需持续做好以下巩固工作：

(1) 做好故障信息的记录和分析工作；

(2) 掌握新版PLC的功能和操作；

(3) 加强凝结水泵变频室温度监视；

(4) 坚持定期维护工作；

(5) 增强日常维护和巡视力度。

1 邸若冰，崔学英．火电厂凝结水泵变频改造中的常见故障[J].电力安全技术，2013，13(11)：55-57．

2 查 瑛，闫 旭．凝结水溶氧号超标分析处理[J].电力

安全技术，2011，13(4)：20-22．

2016-09-29。

许军业(1989-)，男，助理工程师,主要从事火力发电厂设备维护工作，email：690226569@qq.com。