热电厂高压变频器应用中应注意的问题

热电厂高压变频器应用中应注意的问题
作者：刘晓光王晓刚
来源：《科技视界》 2014年第29期
刘晓光王晓刚
（国网山东招远市供电公司电力设计院，山东招远 265400）
【摘要】高压变频器由于良好的变速调节性能及明显的节能效果在热电厂中得到了越来
越多的应用，因其所带负载位置的重要性，必须保障变频器的长期稳定、可靠运行，本文从变
频器的安装、接线及日常运行巡视与维护方面，介绍了应用中应注意的一些问题，为热电厂建
设及运检人员提供参考。

【关键词】高压变频器；安装；巡视；维护
0 概述
随着经济的快速发展，我们面临的能源短缺、环境恶化的局面越来越严重，节约能源、降
低损耗、保护环境成为社会各界的共识。

热电联产方式由于供热量大、参数高、范围广、节能
量多受到国家产业政策积极鼓励和支持，因此在热电厂的建设和运行中，进一步采取节能措施，对更好的缓解能源短缺、降低运行成本无疑具有良好的经济价值和重要的现实意义。

热电厂中
拖动风机、水泵类辅机的高压厂用电动机的耗电量约占厂用电的80%左右，而风机、水泵类辅
机的变速调节所起到的节能效果可显著地降低厂用电率和发电成本，随着电力电子技术的发展，高压变频器在热电厂中得到了越来越广泛的应用。

1 高压变频器的优点
（1）风机、水泵类设备负荷率变化较大，传统的调节方式大多利用风道档板或出口阀门进行节流调整，人为地增加了管道阻力，增大了损耗，造成浪费。

而高压变频器通过改变风机、
泵类的转速来达到节流的目的，而且与热电厂DCS系统相连接，可以实现高精度、宽范围的无
极调速，既便于流量的控制，又节约了电能，节能效果明显。

（2）采用挡板调节时异步电动机直接启动的电流一般达到额定电流的5~6倍，启动转矩很大，容易造成电动机损伤。

高压变频器可实现软启动，启动电流很小，大大延长了电动机的使
用寿命。

（3）采用高压变频器可对电动机功率因数实现就地补偿，避免电动机启动时厂用电母线电压的大幅波动，功率因数可提高到0.95，无需电容补偿装置。

（4）可方便实现电动机的频繁启停、正反转及旋转负载启动功能。

当变频器瞬间断电时，可在电动机还在旋转的情况下，重新使转速跟踪至启动位置，恢复运行。

（5）具有完善的保护功能，发生短路、过压、欠压、缺相、过流、过载等故障时能即时得到保护。

2 高压变频器应用中应注意的问题
鉴于高压变频器所带设备在热电厂中的作用，如何使高压变频器能够长期稳定、可靠运行
便显得尤为重要，因此，在变频器的安装及日常运行维护中应注意以下问题：
2.1 变频器的安装
由于变频器内部有很多电力电子元器件，对温度、湿度等环境条件反应敏感，要求较高。

据研究表明，环境温度超过允许值，升高10℃后，高压变频器使用寿命将减半。

此外，高压变
频器运行情况是否良好，与环境清洁程度也有很大关系。

因此，变频器应安装于无腐蚀性、易
燃性气体，无滴水、盐份、油烟和粉尘的干燥环境中，室内使用。

环境温度不低于-5℃，不高
于+40℃，如环境温度超过允许值，应安装安全可靠的通风散热装置和空调设备。

并且变频器安装时，除装置正面和背面操作距离满足规程规定外，顶部及侧面需留足够的散热距离，装置侧
面距墙壁的最小距离不得小于800mm，装置顶端距变频器室内屋顶的最小距离不得小于1500mm。

变频器对环境湿度也有一定的要求，环境湿度过高，变频器本身的电气绝缘降低，母排等金属
部分容易腐蚀，而湿度过低又容易致使绝缘破坏，一般湿度保持在40%-90%为宜。

另外，由于高压变频器内部有很多精密器件，为保证设备的正常可靠运行，务必使设备远
离较大振动源；为防止相互干扰，应避免和其它大干扰设备或精密仪器近距离放置。

设备现场
还应具备防止蛇、鼠等小动物侵入的防护措施，避免小动物侵入造成系统接地短路而形成的设
备损坏。

2.2 变频器的接线
接线前，应核对导线截面积、电压等级是否符合要求。

变压器和输入、输出高压电缆应进
行耐压测试，测试时功率单元不接入。

接线时，输入和输出电缆应分别配线，防止混线。

引入柜体的电缆应排列整齐，编号清晰，避免交叉，并应牢固固定，不得使所接端子排受到机械应力，防止绝缘损坏。

柜体内的导线不
应有接头，导线芯线应无损伤。

导线与电气元件间采用螺栓连接、插接、焊接或压接等，均应
牢固可靠。

强、弱电回路不应使用同一根电缆，并应分别成束分开排列，当有困难时应设强绝
缘隔板。

信号线与电源线不要长距离平行布线，信号线与通讯线必须采用屏蔽电缆，屏蔽层单
端接地。

2.3 变频器的日常运行巡视与维护
目前的高压变频器虽具有较高的可靠性，但由于受环境因素的影响、变频器内部器件的老
化及磨损等诸多原因，都会导致变频器潜在的故障发生，因此，应做好变频器的运行巡视与维
护保养。

日常的巡视检查工作主要内容包括：经常检查变频器室内是否卫生，室内温度是否超过允
许值；通风散热情况是否良好，变频器下进风口、上出风口是否积尘，散热风机运转是否正常；变频器是否有异常响声、振动及异味；所有电力电缆、控制电缆有无损伤，电力电缆冷压端子
是否松动，高压绝缘热缩管是否松动；定期记录变频器的运行情况，发生故障跳闸时，要记录
故障情况，查明原因并排除后方可再次上电。

定期的运行维护保养工作主要内容包括：高压变频器因本身散热要求通风量大，故运行一
定时间以后，表面积尘严重，须定期进行清洁除尘。

建议每运行一个月，对变频器进行一次除
尘操作，重点是功率单元柜和变压器柜，对变频器室进风口滤网和变频器进风口滤网进行清洗。

如灰尘较多，除尘周期可缩短。

每运行半年，对电路板、风道上的粉尘进行一次全面的清扫，
最好用吸尘器。

投入运行第一个月内，将变压器所有进出线电缆、功率单元进出线电缆、制动
电阻柜进出线电缆以及控制电缆紧固一遍，以后每半年紧固一遍。

停机时，将变频器前门打开,仔细检查功率单元交、直流接线端子、变压器接线柱、进线柜接线端子有无变形、腐蚀、氧化，连接处螺丝有无松脱，各安装固定点处螺丝有无松脱，固定用绝缘片或绝缘柱有无老化开裂或
变形，如有应及时更换，重新紧固。

在触摸屏中单独起动风机，观察风机有无卡死或杂音，必
要时进行更换或维修。

对功率单元快熔进行全面检查，发现熔断及时更换。

仔细检查端子排有
无老化、松脱，是否存在短路隐性故障，各连接线连接是否牢固，线皮有无破损，各电路板接
插头接插是否牢固。

进出主电源线连接是否可靠，连接处有无发热氧化等现象，接地是否良好。

如果变频器长期停机，半年左右应通过高压电一次，持续最少一个小时，以防电解电容发生漏
电增加、耐压降低的劣化现象。

3 结束语
本文从安装、接线及日常运行巡视与维护方面介绍了热电厂高压变频器应用中应注意的问题，为热电厂建设与运检人员提供参考。

【参考文献】
［１］吴学文．高压变频器在火电厂的应用[J]．电力设备,2006．
［２］朱益飞.变频器常见故障及预防措施[J].电气时代,2008.
［责任编辑：汤静］。