凝結(jié)水泵變頻器頻繁故障的分析及對(duì)策

許軍業(yè)

(國(guó)家電投集團(tuán)河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司，河南 平頂山 467312)

凝結(jié)水泵變頻器頻繁故障的分析及對(duì)策

許軍業(yè)

(國(guó)家電投集團(tuán)河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司，河南 平頂山 467312)

凝結(jié)水泵變頻器故障頻發(fā)，直接影響了機(jī)組的廠用電率。對(duì)變頻器故障進(jìn)行分類，指出引起故障的主要原因，提出加強(qiáng)凝結(jié)水泵變頻室的溫度控制和監(jiān)測(cè)以及對(duì)凝結(jié)水泵變頻主控系統(tǒng)升級(jí)改造的措施，降低了凝結(jié)水泵變頻故障次數(shù)，確保了機(jī)組設(shè)備的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

凝結(jié)水泵；變頻器；故障；主控系統(tǒng)

0 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

國(guó)家電投集團(tuán)河南電力有限公司平頂山發(fā)電分公司擁有2臺(tái)1 030 MW超超臨界火電機(jī)組，每臺(tái)機(jī)組均設(shè)置3臺(tái)凝結(jié)水泵和2套變頻裝置，變頻裝置均由廣東明陽(yáng)電氣集團(tuán)有限公司生產(chǎn)。其中，1套變頻裝置采用“1拖2”自動(dòng)方式(見圖1)，1臺(tái)凝結(jié)水泵變頻運(yùn)行，1臺(tái)凝結(jié)水泵工頻備用；變頻泵跳閘時(shí)，工頻泵聯(lián)動(dòng)投運(yùn)。當(dāng)需要定期切換泵運(yùn)行時(shí)，可由變頻泵切換至工頻泵，也可由工頻泵切換至變頻泵運(yùn)行。在此切換過程中，始終保持1臺(tái)泵運(yùn)行。另1套變頻裝置采用“1拖1”自動(dòng)方式(見圖2)。

圖1 “1拖2”自動(dòng)方式

凝結(jié)水泵變頻器作為發(fā)電廠的重要設(shè)備，其運(yùn)行狀態(tài)直接關(guān)系到廠用電率及機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。該公司凝結(jié)水泵變頻器事故頻繁發(fā)生，從2011年機(jī)組投產(chǎn)到2014年底，1號(hào)、2號(hào)機(jī)組凝結(jié)水泵變頻器共計(jì)出現(xiàn)故障60余次，平均每年出現(xiàn)故障15次，且隨著凝結(jié)水泵變頻器服役時(shí)間的增加，故障發(fā)生愈加頻繁，缺陷重復(fù)率高，嚴(yán)重影響著機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

圖2 “1拖1”自動(dòng)方式

1 故障原因分析

現(xiàn)將變頻器2011-2014年發(fā)生的故障進(jìn)行分類，如表1所示。

表1 變頻器故障分類

從表1可以看出，變頻器溫度高和主板故障占所有故障的78.3 %，且此類故障可通過技術(shù)手段加以消除；其他故障多由運(yùn)行操作不當(dāng)引起，可通過運(yùn)行人員嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)范加以避免。所以，通過技術(shù)措施解決變頻器溫度高和主板故障，就可大大降低凝結(jié)水泵變頻器故障。

通過對(duì)設(shè)備的調(diào)查分析研究，歸納出引起變頻器故障的可能原因：工作環(huán)境溫度過高；現(xiàn)場(chǎng)灰塵大；變頻模塊質(zhì)量不合格；主程序系統(tǒng)缺陷。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)變頻器故障原因進(jìn)行具體分析。

1.1 工作環(huán)境溫度過高

對(duì)2014年變頻器工作現(xiàn)場(chǎng)溫度進(jìn)行測(cè)試，季節(jié)溫度比較高的6-9月，變頻器的運(yùn)行溫度超過了允許工作極限溫度，嚴(yán)重影響著凝結(jié)水泵變頻器運(yùn)行。因此，工作環(huán)境溫度過高為該廠變頻器故障頻發(fā)的主要原因。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)灰塵大

對(duì)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)查看發(fā)現(xiàn)，該發(fā)電廠凝結(jié)水泵變頻間采用全密封方式，灰塵隔離效果好。維護(hù)人員定期對(duì)變頻柜的濾網(wǎng)進(jìn)行更換，通風(fēng)效果良好。因此，現(xiàn)場(chǎng)灰塵大并不是變頻器故障頻發(fā)的主要原因。

1.3 變頻模塊質(zhì)量不合格

對(duì)變頻模塊的出廠報(bào)告進(jìn)行查看，并對(duì)模塊進(jìn)行重新檢測(cè)，對(duì)比測(cè)量數(shù)據(jù)，變頻模塊各項(xiàng)數(shù)據(jù)符合現(xiàn)場(chǎng)需求。因此，變頻模塊質(zhì)量不合格也不是變頻器故障頻發(fā)的主要原因。

1.4 主程序系統(tǒng)缺陷

經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，主控板輕故障和重故障是由于在主程序設(shè)計(jì)時(shí)未考慮特殊操作，部分指令不能和主控板協(xié)調(diào)配合，造成設(shè)備停電后PLC內(nèi)部參數(shù)丟失，導(dǎo)致故障時(shí)易發(fā)生變頻跳閘或者模塊損壞；且因主控板不能記錄故障信息，不利于故障處理及分析。因此，主程序系統(tǒng)缺陷為變頻器故障頻發(fā)的主要原因。

根據(jù)上述分析，最終確定導(dǎo)致變頻器故障頻繁發(fā)生的主要原因是：工作環(huán)境溫度過高和主程序系統(tǒng)缺陷。

2 對(duì)策實(shí)施

2.1 加強(qiáng)凝結(jié)水泵變頻室溫度的控制和監(jiān)測(cè)

針對(duì)“工作環(huán)境溫度過高”，在凝結(jié)水泵變頻室加強(qiáng)溫度控制和監(jiān)測(cè)，使凝結(jié)水泵變頻室溫度在設(shè)備工作極限溫度以內(nèi)。

(1) 針對(duì)夏季環(huán)境溫度高，容易造成變頻模塊溫度過高的情況，因此在室內(nèi)增加空調(diào)數(shù)量，使得室內(nèi)溫度保持在要求范圍內(nèi)。

(2) 加裝凝結(jié)水泵變頻間空調(diào)斷電監(jiān)視繼電器，將空調(diào)電源狀態(tài)實(shí)時(shí)上傳至DCS畫面，使運(yùn)行人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)空調(diào)跳閘事件，防止室內(nèi)空調(diào)停止工作。

(3) 加裝室內(nèi)溫度傳感器，加強(qiáng)對(duì)室內(nèi)溫度的監(jiān)測(cè)，并在集控室DCS畫面上增加溫度顯示，以便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)凝結(jié)水泵變頻室的溫度。

2.2 對(duì)凝結(jié)水泵變頻主控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造

針對(duì)“主程序系統(tǒng)缺陷”，利用機(jī)組檢修機(jī)會(huì)對(duì)凝結(jié)水泵變頻主控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改造。具體改造方案為：

(1) 更換變頻器主控板；(2) 更換PLC；

(3) 對(duì)PLC軟件進(jìn)行升級(jí)。

凝結(jié)水泵變頻主控系統(tǒng)升級(jí)改造后，應(yīng)確保設(shè)備停電時(shí)PLC程序不丟失，故障發(fā)生時(shí)能夠記錄故障信息，從而提高變頻器運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性，提高電廠效率。

3 效果檢查

在加強(qiáng)凝結(jié)水泵變頻室的溫度控制和監(jiān)測(cè)后，在2015年最熱的6-10月，凝結(jié)水泵變頻室溫度同比下降36 %，且不再超過凝結(jié)水泵變頻器工作的極限溫度。

對(duì)凝結(jié)水泵變頻主控系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)后，達(dá)到的效果為：

(1) 控制電源斷電后，PLC不再有數(shù)據(jù)丟失；

(2) 完善故障記錄及自診斷功能；

(3) 增強(qiáng)設(shè)備抗干擾能力；

(4) 增加在線連接PLC修改組態(tài)的方式；

(5) 原有正常功能沒有因此次升級(jí)而改變。

4 結(jié)束語(yǔ)

改造措施實(shí)施減少了變頻器的故障次數(shù)，確保了機(jī)組凝結(jié)水泵變頻穩(wěn)定運(yùn)行，節(jié)約了機(jī)組維護(hù)費(fèi)用。在變頻器的維護(hù)保護(hù)方面，還需持續(xù)做好以下鞏固工作：

(1) 做好故障信息的記錄和分析工作；

(2) 掌握新版PLC的功能和操作；

(3) 加強(qiáng)凝結(jié)水泵變頻室溫度監(jiān)視；

(4) 堅(jiān)持定期維護(hù)工作；

(5) 增強(qiáng)日常維護(hù)和巡視力度。

1 邸若冰，崔學(xué)英．火電廠凝結(jié)水泵變頻改造中的常見故障[J].電力安全技術(shù)，2013，13(11)：55-57．

2 查 瑛，閆 旭．凝結(jié)水溶氧號(hào)超標(biāo)分析處理[J].電力

安全技術(shù)，2011，13(4)：20-22．

2016-09-29。

許軍業(yè)(1989-)，男，助理工程師,主要從事火力發(fā)電廠設(shè)備維護(hù)工作，email：690226569@qq.com。