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摘要：为了保证高压变频器在电厂中发挥节能作用，对高压变频器在电厂投运过程进行分析。将遇到的常见问题从前期订购、电缆统计、安装、调试四个方面进行阐述。并依据近年来辽宁华电铁岭发电有限公司对变频器的使用经验提出相应对策。
关键词：高压变频器；问题；对策
中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）29-0124-02
降低厂用电率，减少发电成本，提高上网电能的竞争力，已成为各火电厂努力追求的经济目标。高压变频器的运用可有效节省厂用电，同时还可大幅度降低电动机启动电流，改善电动机运行环境。基于以上优点，越来越多的电厂在进行高压电动机变频调速技术的改造。高压变频器安装、投运是电厂遇到的首要问题。处理好在变频器投运过程中存在的问题可以安全、高效地保证高压变频器在火电厂发挥节能的作用。
一、前期订购
1.原理层面需要考虑的问题
在选购时，除了合理地选择变频器外，还有一些附属设备的问题需要考虑。
（1）变频器相关设备的互锁关系。防止人为误操作；防止工、变频之间短路；防止操作顺序不当引起的过电压烧模块等。在设计时需要电气硬件与DCS逻辑都应具备这种闭锁功能。辽宁华电铁岭发电公司4号机A、B引风机采用典型“一拖一自动旁路”如图1所示。
防止工、变频短路电气措施是在变频器进线、出线开关合闸控制回路中，串入工频开关的常闭接点，在工频旁路开关串入变频器进、出线开关常闭接点，如图2、3所示。
防止变频器出线侧开关突然跳开引起过压的电气措施是在QF4分闸回路中串入，变频器运行时始终发出的“合闸允许”常闭接点。[2]
（2）继电保护如何配置。由于高压电机应用变频器后继电保护的特殊性，使它与直接起动高压电机继电保护整定方法有些区别；由于其位于电力系统的末端，它的整定值大小对系统有较大影响。因此不能按照现有的一般方法进行整定，而根据变频器的构成原理和电机的保护特性重新配置。铁电公司在引风机应用中，保持原有工频的差动保护不变，在变频运行时通过开关辅助触点作为信号，将保护转换为速断、过流。在变频切工频过程中，适当增加过流动作时限以配合转速变化引起的扰动。[2]
2.根据实际情况对设备做相应的改进
根据运行人员的使用习惯，对生产厂家提出改进。例如设备屏面是否具有明确的示意图；柜体上有无正确的设备名称标牌、设备铭牌；各元器件应标有清晰统一编码等等。
3.常用配件及辅助设备
根据需要选配一些常用的器件可以方便设备操作和紧急的故障处理。如断路器合、分闸线圈、光纤、继电器、备用模块、电磁锁等。操作工具如操作摇把、断路器转运车、液压车等。
4.图纸、技术说明
基础图、图纸等需要订购之后尽快收到，以方便安排土建施工。
二、电缆统计
通常为了减弱来自变频器外部的干扰，变频器与外部电气元件、仪表、DCS之间的连线应选用屏蔽绞合绝缘控制电缆，屏蔽层采取一点接地，接地线不得作为信号的通路；主回路电缆选用销装电缆，并良好接地。统计时，应以生产厂家建议为依据，确认电缆型号，核实电缆路径，确定电缆数量。电缆用途基本包括的类型见表1。
三、安装
1.基建施工时，建立组织机构
安装单位应制订安装、调试进度表，并建立组织机构。即需要项目负责人、技术负责人、施工管理负责人（见表2）。
2.具体施工
（1）变频器、防护间及电缆沟的安装。施工时应先行构建电缆沟、桥架；基础制作时，要仔细核对厂方设备尺寸与要求。地基槽钢必须平整稳固，尺寸合适，具有足够的强度，否则安装柜体会发生严重变形；变频器柜接地要求严格，接地截面必须满足要求，安装牢固。安装后应测试柜体接地电阻≤0.5Ω。防护间封顶之前，变频器进行安装，这样便于使用吊车安装开关柜、移相变压器、变频柜、接触器柜；设备安装时，暂时不安装的电缆、母排、备件应妥善保存，防止丢失。变频器及附属设备安装结束后，应对开关、变压器耐压试验；避雷器试验合格。
（2）敷设电缆。应较早根据变频设备接口清单，对DCS设备安排相应点位。做好电缆敷设表；动力、控制电缆分层敷设。动力电缆接线：一拖二方式应检查电源与电机侧电缆在刀闸柜的接线位置是否正确，A、B路电源所接入的刀闸柜是否正确。一拖一方式电源侧电缆接在变频器入口，电机侧电缆接在出口；对电缆高压预试应符合规定。控制线接线：电缆屏蔽层保证可靠一点接地，变频器内部与DCS之间应尽量采用继电器隔离的方法，防止信号干扰。
四、调试
1.静态试验
在动缆、控缆敷设完毕后即可联系厂家，确定试验时间。此阶段还应将变频器外部电源所需开关、抽屉安装调试好，为上电试验做好准备。
（1）本体处试验。
1）开关、刀闸部分。刀闸合、分闸试验；断路器运行位、试验位操作及防误试验；开关合、分闸试验；目的是为了检查开关是否好用，刀闸是否到位，反馈信号是否良好，防误功能是否可靠。
2）变频器部分。安装模块，盘间动缆电缆连接，确保紧固；控缆接引，固定好；检查风机控制回路，控制交流上电，试转风机，检查转向；根据电动机的额定功率及现场实际情况对变频器进行参数设置。控制功能切至调试状态，检查各信号是否有输出；耦合上电试验，确认模块状况良好。由于设备运输原因，模块受损，上电试验可以提前发现问题。可采用高压开关对模块空载充电或移相变低压侧加压对模块空载试验。控制方式切至就地，本地设置频率检查模块状态输出响应；检查变压器风机转向；设置移相变压器温度定值；打开柜门，看信号反应是否正确；待一切正常后，试验事故按钮，停止变频器。
（2）DCS操作试验。在就地试验变频器的同时，应安装变频器DCS逻辑。二次接线完毕，可以先检查远程信号接线。试验信号包括：开关量指令、反馈；模拟量极性确认正确。上控制电，就地试验、运行位置合、分开关；切换刀闸，检查信号转换对否；远方合、分断路器试验。
一拖二逻辑试验：主开1联锁主开2投入。刀闸：1侧投变频刀闸，2投工频刀闸。开关：合上主开1，主开2在试验位置。变频器远方启动，升频，再降，拍事故按钮，则主开1跳，主开2合。同样，这种试验1、2对调再试（见图4）。
2.动态试验
（1）空载试验。解开对轮，工频上电，试验电机正反转；若反转，则停电更换电机接线相序。变频上电试电机正反转。若反转，则更改变频器设置。变频投入升速，检查各个频率振动情况。由于运行中每台电机低频振动点都不一致，找到电机低频振动和噪声异常点，以便避开运行。[3]
（2）负载试验。连接对轮，变频逐步升速试验；检查整体震动情况；一拖一做变频切工频试验：投入联锁，启动变频器，升频率至运行期望值，按事故按钮。QF3、QF4跳，QF6联合工频转电动机。在变切工过程中，随着转速的升高，应充分考虑到运行时挡板开度问题。选择适当切换延时时间，通过现场经常运行的负荷做试验，以配合关挡板的动作时间。[4]
五、结论
由于国内高压变频器技术标准有待规范，高压变颊器相配套的产业不发达，加之生产工艺落后，目前所使用的产品仍处于不断研发、改造中。客观上需要电厂在安装、投运过程中提出有益的问题，并加以完善，以便变频器生产厂家革新技术，同时也保证电厂在高压变频器使用中的安全性、可靠性。
参考文献：
[1]国电南京自动化股份有限公司.高压变频工程应用技术[Z].
2010.
[2]李健，朱彪，梅兴虎，等.应用高压变频器后电动机继电保护新问题[J].江苏电器，2008，10（8）：21.
[3]罗毅.火力发电厂高压变频器的运行与维护[J].重庆电力高等专科学校学报，2011，（16）6：74.
[4]柳江山.高压变频器工作可靠性分析[J].新疆电力技术，2011，
3（110）：66.
（责任编辑：王祝萍）
关键词：高压变频器；问题；对策
中图分类号：TN773 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）29-0124-02
降低厂用电率，减少发电成本，提高上网电能的竞争力，已成为各火电厂努力追求的经济目标。高压变频器的运用可有效节省厂用电，同时还可大幅度降低电动机启动电流，改善电动机运行环境。基于以上优点，越来越多的电厂在进行高压电动机变频调速技术的改造。高压变频器安装、投运是电厂遇到的首要问题。处理好在变频器投运过程中存在的问题可以安全、高效地保证高压变频器在火电厂发挥节能的作用。
一、前期订购
1.原理层面需要考虑的问题
在选购时，除了合理地选择变频器外，还有一些附属设备的问题需要考虑。
（1）变频器相关设备的互锁关系。防止人为误操作；防止工、变频之间短路；防止操作顺序不当引起的过电压烧模块等。在设计时需要电气硬件与DCS逻辑都应具备这种闭锁功能。辽宁华电铁岭发电公司4号机A、B引风机采用典型“一拖一自动旁路”如图1所示。
防止工、变频短路电气措施是在变频器进线、出线开关合闸控制回路中，串入工频开关的常闭接点，在工频旁路开关串入变频器进、出线开关常闭接点，如图2、3所示。
防止变频器出线侧开关突然跳开引起过压的电气措施是在QF4分闸回路中串入，变频器运行时始终发出的“合闸允许”常闭接点。[2]
（2）继电保护如何配置。由于高压电机应用变频器后继电保护的特殊性，使它与直接起动高压电机继电保护整定方法有些区别；由于其位于电力系统的末端，它的整定值大小对系统有较大影响。因此不能按照现有的一般方法进行整定，而根据变频器的构成原理和电机的保护特性重新配置。铁电公司在引风机应用中，保持原有工频的差动保护不变，在变频运行时通过开关辅助触点作为信号，将保护转换为速断、过流。在变频切工频过程中，适当增加过流动作时限以配合转速变化引起的扰动。[2]
2.根据实际情况对设备做相应的改进
根据运行人员的使用习惯，对生产厂家提出改进。例如设备屏面是否具有明确的示意图；柜体上有无正确的设备名称标牌、设备铭牌；各元器件应标有清晰统一编码等等。
3.常用配件及辅助设备
根据需要选配一些常用的器件可以方便设备操作和紧急的故障处理。如断路器合、分闸线圈、光纤、继电器、备用模块、电磁锁等。操作工具如操作摇把、断路器转运车、液压车等。
4.图纸、技术说明
基础图、图纸等需要订购之后尽快收到，以方便安排土建施工。
二、电缆统计
通常为了减弱来自变频器外部的干扰，变频器与外部电气元件、仪表、DCS之间的连线应选用屏蔽绞合绝缘控制电缆，屏蔽层采取一点接地，接地线不得作为信号的通路；主回路电缆选用销装电缆，并良好接地。统计时，应以生产厂家建议为依据，确认电缆型号，核实电缆路径，确定电缆数量。电缆用途基本包括的类型见表1。
三、安装
1.基建施工时，建立组织机构
安装单位应制订安装、调试进度表，并建立组织机构。即需要项目负责人、技术负责人、施工管理负责人（见表2）。
2.具体施工
（1）变频器、防护间及电缆沟的安装。施工时应先行构建电缆沟、桥架；基础制作时，要仔细核对厂方设备尺寸与要求。地基槽钢必须平整稳固，尺寸合适，具有足够的强度，否则安装柜体会发生严重变形；变频器柜接地要求严格，接地截面必须满足要求，安装牢固。安装后应测试柜体接地电阻≤0.5Ω。防护间封顶之前，变频器进行安装，这样便于使用吊车安装开关柜、移相变压器、变频柜、接触器柜；设备安装时，暂时不安装的电缆、母排、备件应妥善保存，防止丢失。变频器及附属设备安装结束后，应对开关、变压器耐压试验；避雷器试验合格。
（2）敷设电缆。应较早根据变频设备接口清单，对DCS设备安排相应点位。做好电缆敷设表；动力、控制电缆分层敷设。动力电缆接线：一拖二方式应检查电源与电机侧电缆在刀闸柜的接线位置是否正确，A、B路电源所接入的刀闸柜是否正确。一拖一方式电源侧电缆接在变频器入口，电机侧电缆接在出口；对电缆高压预试应符合规定。控制线接线：电缆屏蔽层保证可靠一点接地，变频器内部与DCS之间应尽量采用继电器隔离的方法，防止信号干扰。
四、调试
1.静态试验
在动缆、控缆敷设完毕后即可联系厂家，确定试验时间。此阶段还应将变频器外部电源所需开关、抽屉安装调试好，为上电试验做好准备。
（1）本体处试验。
1）开关、刀闸部分。刀闸合、分闸试验；断路器运行位、试验位操作及防误试验；开关合、分闸试验；目的是为了检查开关是否好用，刀闸是否到位，反馈信号是否良好，防误功能是否可靠。
2）变频器部分。安装模块，盘间动缆电缆连接，确保紧固；控缆接引，固定好；检查风机控制回路，控制交流上电，试转风机，检查转向；根据电动机的额定功率及现场实际情况对变频器进行参数设置。控制功能切至调试状态，检查各信号是否有输出；耦合上电试验，确认模块状况良好。由于设备运输原因，模块受损，上电试验可以提前发现问题。可采用高压开关对模块空载充电或移相变低压侧加压对模块空载试验。控制方式切至就地，本地设置频率检查模块状态输出响应；检查变压器风机转向；设置移相变压器温度定值；打开柜门，看信号反应是否正确；待一切正常后，试验事故按钮，停止变频器。
（2）DCS操作试验。在就地试验变频器的同时，应安装变频器DCS逻辑。二次接线完毕，可以先检查远程信号接线。试验信号包括：开关量指令、反馈；模拟量极性确认正确。上控制电，就地试验、运行位置合、分开关；切换刀闸，检查信号转换对否；远方合、分断路器试验。
一拖二逻辑试验：主开1联锁主开2投入。刀闸：1侧投变频刀闸，2投工频刀闸。开关：合上主开1，主开2在试验位置。变频器远方启动，升频，再降，拍事故按钮，则主开1跳，主开2合。同样，这种试验1、2对调再试（见图4）。
2.动态试验
（1）空载试验。解开对轮，工频上电，试验电机正反转；若反转，则停电更换电机接线相序。变频上电试电机正反转。若反转，则更改变频器设置。变频投入升速，检查各个频率振动情况。由于运行中每台电机低频振动点都不一致，找到电机低频振动和噪声异常点，以便避开运行。[3]
（2）负载试验。连接对轮，变频逐步升速试验；检查整体震动情况；一拖一做变频切工频试验：投入联锁，启动变频器，升频率至运行期望值，按事故按钮。QF3、QF4跳，QF6联合工频转电动机。在变切工过程中，随着转速的升高，应充分考虑到运行时挡板开度问题。选择适当切换延时时间，通过现场经常运行的负荷做试验，以配合关挡板的动作时间。[4]
五、结论
由于国内高压变频器技术标准有待规范，高压变颊器相配套的产业不发达，加之生产工艺落后，目前所使用的产品仍处于不断研发、改造中。客观上需要电厂在安装、投运过程中提出有益的问题，并加以完善，以便变频器生产厂家革新技术，同时也保证电厂在高压变频器使用中的安全性、可靠性。
参考文献：
[1]国电南京自动化股份有限公司.高压变频工程应用技术[Z].
2010.
[2]李健，朱彪，梅兴虎，等.应用高压变频器后电动机继电保护新问题[J].江苏电器，2008，10（8）：21.
[3]罗毅.火力发电厂高压变频器的运行与维护[J].重庆电力高等专科学校学报，2011，（16）6：74.
[4]柳江山.高压变频器工作可靠性分析[J].新疆电力技术，2011，
3（110）：66.
（责任编辑：王祝萍）