楊洋（大慶油田電力集團(tuán)供電公司）

火力發(fā)電廠中往往都配置高耗能轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，為了滿(mǎn)足輸出功率變動(dòng)的要求需頻繁改變擋板或閥門(mén)的開(kāi)度，進(jìn)而形成了大量的節(jié)流損失。目前，國(guó)內(nèi)普遍采用“一拖一”高壓變頻技術(shù)解決此類(lèi)問(wèn)題。實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，隨著變頻裝置的增加而使電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)變得復(fù)雜，增加了一個(gè)故障環(huán)節(jié)，致使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性大幅度降低。大慶地區(qū)某電廠曾多次因變頻器故障引起停爐事故，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。

1 “一拖一”高壓變頻器存在的安全問(wèn)題

大慶地區(qū)某電廠主要在鍋爐引風(fēng)機(jī)上引用變頻技術(shù)，該類(lèi)型電動(dòng)機(jī)因運(yùn)行方式是連續(xù)、不間斷地隨著負(fù)荷變化而頻繁進(jìn)行調(diào)整，因此為了能夠獲得調(diào)速節(jié)能優(yōu)勢(shì)，往往采用“一拖一”高壓變頻運(yùn)行方式。該運(yùn)行方式的優(yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單，投資少，易于實(shí)現(xiàn)；缺點(diǎn)是一旦變頻器故障便會(huì)造成高壓電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，“一拖一”高壓變頻運(yùn)行方式存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

◇引風(fēng)機(jī)變頻器內(nèi)部多次因粉塵堵塞濾網(wǎng)引起IG B T 溫度升高或元器件擊穿而導(dǎo)致跳閘；

◇多次因外部系統(tǒng)沖擊導(dǎo)致變頻器跳閘；

◇冷卻風(fēng)扇長(zhǎng)期運(yùn)行磨損嚴(yán)重，頻繁出現(xiàn)故障，導(dǎo)致變頻器跳閘；

◇因變頻器元器件損壞而無(wú)備件，致使引風(fēng)機(jī)短期內(nèi)無(wú)法投入運(yùn)行。

上述問(wèn)題嚴(yán)重影響引風(fēng)機(jī)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。根據(jù)2010年1月—2012年5月的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，引風(fēng)機(jī)變頻器共出現(xiàn)大小故障達(dá)20次之多，引風(fēng)機(jī)運(yùn)行可靠性?xún)H有92.7%，嚴(yán)重時(shí)造成鍋爐全停事故，極大地影響大慶地區(qū)居民供熱采暖。

2 提高變頻器安全運(yùn)行的技術(shù)措施

2.1 合理設(shè)置變頻器保護(hù)參數(shù)設(shè)定值

大慶地區(qū)某電廠曾多次因外部系統(tǒng)沖擊造成變頻器失壓跳閘，主要是調(diào)試人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)了解不夠，致使變頻器保護(hù)設(shè)定不合理造成的。通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)決定：

1）將引風(fēng)機(jī)變頻器設(shè)定值“控制電源失壓跳閘”CS PF 由原值75%設(shè)定為60%。

2）“主電源失壓跳閘”M PS F 設(shè)定值由原值75%設(shè)定為70%。

3）“過(guò)載跳閘”O(jiān) L 保護(hù)值由110% 設(shè)定為115%。

4）取消變頻器柜的“門(mén)連鎖跳閘”保護(hù)。為了防止變頻器IG B T 單元溫度高或元器件擊穿而導(dǎo)致跳閘，必須定期清洗空氣過(guò)濾器。由于清掃中存在觸動(dòng)“門(mén)連鎖跳閘”保護(hù)跳閘的危險(xiǎn)，所以決定取消“門(mén)連鎖跳閘”保護(hù)，使變頻器的維護(hù)和監(jiān)視更加安全。

變頻器柜頂軸流風(fēng)機(jī)正常對(duì)輸入變壓器和IG B T 單元進(jìn)行冷卻降溫，如果出現(xiàn)失電將直接引起變頻器停電跳閘；另外，變頻器控制電源一旦消失也會(huì)引起變頻器停電跳閘。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)引風(fēng)機(jī)跳閘原因統(tǒng)計(jì)，有62%的故障率來(lái)自風(fēng)機(jī)電源和控制電源消失，為此，對(duì)風(fēng)機(jī)電源及控制電源進(jìn)行雙電源自動(dòng)切換設(shè)計(jì)。

2.2 “一拖一”高壓變頻器旁路電源技術(shù)

圖1 “一拖一”工頻旁路電源技術(shù)

考慮每臺(tái)鍋爐都配置2臺(tái)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行，如果1臺(tái)引風(fēng)機(jī)變頻器故障，可讓另1臺(tái)引風(fēng)機(jī)暫時(shí)全負(fù)荷運(yùn)行，短時(shí)降低鍋爐負(fù)荷；當(dāng)引風(fēng)機(jī)由變頻轉(zhuǎn)換為工頻運(yùn)行后，再調(diào)整回原來(lái)負(fù)荷情況，這種短時(shí)調(diào)整可以滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的要求。在鍋爐引風(fēng)機(jī)上引用“一拖一”高壓變頻器加裝工頻旁路電源技術(shù)（圖1）的優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)變頻器故障停機(jī)時(shí)可切換到旁路工頻運(yùn)行，投資少，容易實(shí)現(xiàn)；缺點(diǎn)是必須短時(shí)降低鍋爐出力，暫時(shí)停止風(fēng)機(jī)運(yùn)行，進(jìn)行工頻、變頻切換，切換后再啟動(dòng)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行。2011年夏季檢修期間，分別在1#～3#爐共計(jì)6臺(tái)引風(fēng)機(jī)上采用“一拖一”高壓變頻器加裝工頻旁路電源技術(shù)。

2.3 工頻、變頻回路閉鎖技術(shù)

在電源斷路器的D CS 程序中設(shè)計(jì)了刀閘狀態(tài)閉鎖邏輯回路（圖2）。程序閉鎖條件為：

1）取3G S 刀閘和2G S 刀閘的常開(kāi)輔助接點(diǎn)作為邏輯判據(jù)條件。

2）當(dāng)3G S 刀閘和2G S 刀閘位置不對(duì)應(yīng)時(shí)，即3G S 刀閘輔助接點(diǎn)為常開(kāi)接點(diǎn)而2G S 刀閘輔助接點(diǎn)為常閉接點(diǎn)時(shí)，或者2G S 刀閘輔助接點(diǎn)為常開(kāi)接點(diǎn)而3G S 刀閘輔助接點(diǎn)為常閉接點(diǎn)時(shí)，允許操作引風(fēng)機(jī)電源開(kāi)關(guān)。

3）當(dāng)3G S 刀閘和2G S 刀閘位置對(duì)應(yīng)時(shí)，即全為閉接點(diǎn)或全為開(kāi)接點(diǎn)時(shí)，不允許操作斷路器。

圖2 工頻、變頻操作閉鎖邏輯圖

“一拖一”高壓變頻器加裝手動(dòng)工頻旁路電源技術(shù)應(yīng)用后，風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行時(shí)，必須分開(kāi)1G S 刀閘和2G S 刀閘，以及變頻器控制電源停電后才可進(jìn)行工頻操作，所以變頻器此時(shí)會(huì)給電源斷路器發(fā)出跳閘信號(hào)，造成電源斷路器無(wú)法合閘，風(fēng)機(jī)無(wú)法工頻運(yùn)行。為此，設(shè)計(jì)了2G S 隔離開(kāi)關(guān)電氣閉鎖回路。選取2G S 刀閘常開(kāi)輔助接點(diǎn)作為閉鎖條件有兩個(gè)好處：當(dāng)工頻運(yùn)行時(shí)2G S 刀閘是斷開(kāi)的，這樣變頻停電時(shí)故障信號(hào)雖然接通，但2G S 輔助接點(diǎn)是斷開(kāi)的，不能造成斷路器跳閘，保證了風(fēng)機(jī)工頻運(yùn)行；選擇2G S 刀閘常開(kāi)輔助接點(diǎn)還可以提高變頻運(yùn)行的可靠性，因?yàn)?G S 刀閘是變頻器負(fù)荷側(cè)刀閘，其輔助觸點(diǎn)會(huì)隨變頻器運(yùn)行狀態(tài)而自動(dòng)變化，減少人為誤操作概率[1]。

3 結(jié)束語(yǔ)

為保障高壓變頻器安全運(yùn)行，采取了諸多技術(shù)措施。從實(shí)際運(yùn)行效果來(lái)看，引風(fēng)機(jī)“一拖一”高壓變頻技術(shù)運(yùn)行方式可靠性從改造前的92.7%提高到目前的100%，保證了鍋爐平穩(wěn)運(yùn)行，達(dá)到了改造的預(yù)期效果，能夠滿(mǎn)足電力系統(tǒng)對(duì)發(fā)電廠高標(biāo)準(zhǔn)的要求，安全效益顯著。

[1]李瑞.保證一拖一變頻運(yùn)行方式可靠性分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2013（1）:79.