单元串联多电平型高压变频器以其所具有的“技术相对成熟、适用范围广泛、故障处理便捷、设备改造简单”等优点,赢得了相对较高的市场份额。然而,该类型变频器存在拓扑结构复杂、元器件数量多等缺点,导致其故障产生的诱因较多,特别是在潮湿、高温、粉尘等恶劣工作环境下,设备出现故障的可能性大幅增加,一旦退出运行就会造成能源浪费,机组安全稳定运行受到威胁,严重时可能导致停机,甚至对人员和设备的安全产生威胁。基于此种原因,越来越多的企业将目光瞄向了能够有效提升变频器保持较长时间无故障或轻故障运行的方法和途径上,也展开了一系列研究和尝试。本文首先调研了在处置高压变频器异常状态时所采取的策略,以及保持较长时间无故障或轻故障运行的方案,研究了可靠性理论和QC小组。在此基础上,重点以Z电厂使用数量最多的高压变频器为研究对象,对其故障类型进行了分类统计,进而基于故障树分析工具提出了其运行可靠性和稳定性提高方法,重点研究了优化设备运行维护方案、改进设备部分结构方面的方法,为更快捷、方便对变频器进行检修维护提供了参考。本文通过运维方式优化和结构改进实现变频器运行可靠性的改善和提高,并借助QC小组活动相关分析方法,对每类故障均进行分析、改善、验证,更加全面地分析解决变频器存在的问题,提高了工作效率。在运维方式优化方面,加强了对冷却风机的管理维护并改进了其控制逻辑,强化了对内部参数的整定及配置管理,加强了对电容器的寿命管理,降低了功率单元故障;建立完善UPS电源等元器件寿命管理台账,确保良好备用状态,最大限度避免由于元器件状态不稳定导致设备故障发生;增加日常巡检频次,降低室内湿度,减少了设备受潮引发故障的可能性;加强厂用电系统电源分配管理,减少电压异常导致设备故障几率。在结构改进方面,通过为变频器室空调配置双电源、改进功率单元温度保护逻辑、增加变频器室温度报警功能等手段,增强了对变频器环境温度的控制,减少了因为环境温度过高造成的设备故障发生可能性;通过增加预充电回路,减少了变频器送电时,特别是设备长时间保持不运行的状态而后立即转入运行状态,或者有功率单元存在异常状态,需要使用一个相当长时间未带电运行过的备品进行替换时,所产生的冲击电流对电容的冲击;通过改进分压电阻固定方式,避免了凝露的产生,减少了变频器受潮对设备可靠运行的影响。本文描述了如何通过“倒送电”方式测量变频器功率单元极板之间电压,间接监测电容器状态的方法,提出了一种基于排除法查找功率单元故障的方法,为更加快速、方便地对变频器进行检修维护提供了参考。经过现场实践,变频器故障率由每月平均5次降低为每半年1次,系统可靠度由98.69%提升至99.95%,Z电厂所使用的高压变频器运行可靠性和稳定性在一定程度上得到了提高,验证了本文提出和归纳的运维方式优化与结构改进方法是可行的,能够较为有效地提升设备可靠性,并且在一定程度上降低了整体成本,具备推广和使用的价值。