空预器变频器跳闸原因分析及改进措施.pdf

内蒙古电力技术
2009年第27卷第4期
INNER MONGOLIA ELECTRIC POWER
空预器吏频器跳闸原因分析及改进措施
Analysis of Tripping and its Improving Measures of Frequency Converter in Air Preheater
杨利忠,任秀勤,赵建军,车爱兰,杨成新
(1.海勃湾发电厂,内蒙古乌海016034;2.华北电力大学,河北保定071003)
摘要」海勃湾发电厂5号、6号炉空预器主电机变频器运行中频繁跳,经分析判断,主
要是由于加、减速时间和直流制动设置不合理造成的。通过采用根据实际负載设定加减速时
间、选择合适的制动电阻以及抗电磁干扰等改进措施,问题得以解决,保证了机组安全稳定运
行
关键词空预器;变频器;跳闸;改进
「中图分类号1TN73
文献标志码]B
文章编号11008-6218(2009)04-0055-02
海勃湾发电厂三期2x330MW燃煤机组的锅
表1空预器主要技术参数
炉空气预热器(以下简称空预器)自2005年投产以
项目
参数
来,因空预器变频器保护功能设置不合理而造成主
额定交流电压/Ⅳ
380
电机变频器跳闸及机组降出力等现象屡有发生,给
启动时间/s
25-60
机组的安全运行带来了极大隐患。
正常运行频率/川Hz
型号
Y160M-6
空预器技术参数
额定电压/
配套电机
额定电流/A
额定功率八W
7.5
海勃湾发电厂2×330MW机组锅炉采用哈尔滨
额定转速/(r-min')
970
锅炉厂生产的容克式空预器,其控制箱采用就地及
集控DCS控制方式,变频器为美国生产的 Power-中,变频器的输出频率下降速度比较快,而负载惯性
Flex70型低压变频器,集控DCS装置有显示、报警比较大,靠本身阻力减速比较慢,致使负载拖动电动
和联锁保护功能。空预器技术参数见表1。
机的转速比变频器输出频率的转速高,电动机处于
发电状态,而变频器能量处理单元作用有限,导致变
2变频器跳闸原因分析
频器中间直流回路电压升高,超出保护值,出现过电
压跳闸故障。
通过对空预器主电机变频器的分析,认为变频
(2)空预器主电机重新启动时,产生很大的电
器跳闸由以下原因造成。
流波动,导致主电机跳闸。现场对三相电压和电流进
2.1加、减速时间设置不合理
行测试,结果是平衡的,可见主电机跳闸不是由变频
(1)空预器主电机跳闸后,经过检査变频器发器引起的,而是由负载造成的。因为空预器刚启动时
出的故障代码,发现空预器变频器在运行中因拖动的频率上升速度较慢,而负载惯性较大,其加速变化
大惯性负载受到阻力而造成转速下降。在减速过程较为缓慢,加速时间较短,变频器不能自动调整运行
收稿日期」2009-04-02
「作者简介」杨利忠(1972ー),男,山西省人,工程师,现从事电气检修工作。
内蒙古电力技术
2009年第27卷第4期
曲线,导致启动运转时有跳闸现象发生。
3.2加装制动电阻
2.2直流制动选型不当
空预器主电机功率为7.5kW,控制主电机的变
在空预器变频调速系统中,当电机处于再生制频器在出厂时内部装有的再生制动单元和制动电阻
动状态时,直流电路的电能无法通过整流桥回馈到满足不了现场实际工况,需要根据现场实际情况在
电网,只能靠变频器本身的电容和制动单元来吸收变频器外部加装合适的制动电阻,为中间直流回路
多余的能量。若再生制动单元并联的制动电阻选型提供多余能量释放的通道。但准确计算制动电阻比
不当,会导致变频器内部直流母线电压升高,超过了较困难,一般采用经验公式计算来选取1个近似值
直流母线电压最大允许设定值(DC810V),致使变
制动电阻计算公式如下:
频器出现过电压保护动作,甚至造成变频器损坏。
R=2un//5
2.3电磁干扰
式中U-主电机额定电压,380V;
2.3.1谐波电源影响
一主电机额定电流,17A。
空预器变频装置电控箱周围固定连接着电焊计算得出:R=4592,但经验公式计算出来的电阻值
机,当使用电焊机时,会对附近的厂用系统产生谐波经常与国家制定的标准不符,需要根据标称值列表
干扰,致使变频器供电电源的电流、电压波形发生畸进行修正,选择近似值代替使用。查标称值列表,可
变,引起变频器跳闸。
选取标称电阻值489。
2.3.2电缆布置不合理
制动电阻功率计算公式如下:
设备刚投运时,空预器主电机变频器电源电缆
P=AUD/F
和控制电缆敷设在同一电缆槽盒中,且无隔离措施,式中A为常数,取0.24,由电机容量的大小决定。
易产生共模干扰,影响变频器的运行。
计算得出:P=2.038kW,可选取标称功率2kW。
2.3.3接地不规范
电阻型号确定为RXG-2/48。
(1)变频器控制柜内未安装模拟地(AC)汇流33降低电磁干批
排,接线时只是将各屏蔽线分散接至控制柜内的接
(1)拆除空预器变频装置电控箱周围连接的电
地螺丝上。
焊机,尽量减少外界谐波源对变频设备的影响。
(2)变频器的接地点与周围其他动力设备接地
(2)将变频装置的动力电缆和控制电缆分别敷
点共地。
设在不同的电缆槽盒内。如不具备分别敷设条件,应
2.3.4变频器输出线未屏蔽
采取有效的隔离措施,减少共模干扰
投运时,变频器的输出线未采用屏蔽措施,电缆
(3)在变频器柜内,加装1块模拟地汇流铜排,
直接敷设,与电机相连接。
将屏蔽线分别接到该铜排上,并且采用截面积大于
2.5mm2的软铜导线与专用接地点连接。同时,变频
3改进措施
器的接地点和供电系统地以及其他(如避雷地)要严
格分开,且接地点间至少保持15m以上的距离。
3.1修改加、减速时间
(4)变频器输出线需用钢管屏蔽,减少外界设
(1)为防止平滑电路电压过大,不使再生过压备对变频装置的影响。
失速而使变频器跳闸。在调试中,把最大减速时间设
定为605,启停电动机,观察有无过电流、过电压报4效果
警;然后将减速设定时间逐渐缩短,以运转中不发生
报警为原则,重复操作几次,确定出最佳减速时间为
据不完全统计,设备改造前(2006-01-2007
30s。
12),5号、6号炉空预器主电机变频器跳闸31次,其
(2)将加速电流限制在变频器过电流容量以下,中运行时跳闸23次,减速时跳闸3次,加速时跳闸
不使过流失速而使变频器跳闸。把最大加速时间设3次,电磁干扰跳闸2次。设备改进后(2008-06一
定为60s,频繁启动变频器,观察有无报警;然后将2009-05),空预器主电机变频器没有发生跳闸现
加速设定时间逐渐缩短,以运转中不发生报警、跳象,大幅度提高了变频器的可靠性,保证了机组的安
闻为原则,重复操作几次,确定出最佳加速时间为全稳定运行。
40s。
实习编辑:王秀清