一种降低高压电动机高压变频装置模块故障率的方法与流程

本发明涉及一种降低高压电动机高压变频装置模块故障率的方法，属于电气技术领域。

背景技术：

黔西电厂所处位置海拔高度为1200米，年平均气温14.2℃，年平均湿度85%。所用6kv高压变频器为harsvert-a系列产品，除凝泵变频器采用空冷方式外，其余高压变频器均采用闭式循环空-水冷方式。潮湿的环境及较大的温差严重影响变频器的安全运行，仅2014年1至7月该厂就发生29只功率模块驱动旁路故障。通过分析，确定造成高压变频器功率模块故障的原因为：

1、昼夜温差大，温度对电子元器件影响较大。

2、环境湿度高（最高达95%）,且昼夜及天气变化时湿度变化较大。

3、现场设备未全部按照高原设备选型。

4、变频器停运时防潮措施不到位导致电子元器件受潮

5、变频器启动采用一键14s启动，模块中的电容充电时间过短，容易造成模块故障。

6、因风机出口门关闭不严密，电机在反转情况启动，制动转矩过大，启动瞬间电动机变发电机运行，造成模块过压故障。

模块故障后的影响为：

1)、故障模块数目≤2个（容量较大的增压风机≤3个）时，变频器自动旁路该故障模块并发轻故障报警，必须降负荷后更换功率模块。

2)、故障模块数目>3个时，装置重故障跳闸，造成锅炉熄火甚至停机。

3)、装置隔离、机组熄火（或跳闸）后恢复过程中安全风险大。

4)、功率模块维修价格贵。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是:在海拔高、湿度高及昼夜温差大的环境下如何降低高压电动机高压变频装置模块的故障率。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案实现：

1、调整变频器空-水冷系统运行方式，当环境温度低于10℃时，减少一组冷却风机运行及控制冷却水入口流量，使室内温度控制在变频器模块最佳运行温度20±5℃，消除温度对功率模块的影响;

2、遇有天气晴朗且湿度低于58%时，每周选择一天的8:00至17:00开启变频器室大门进行通风，降低室内湿度;

3、安装除湿器，室内湿度控制在65%以下，降低湿度对功率模块的影响;

4、变频器停运前先停空-水冷系统，变频器停运4小时后停柜顶冷却风机，投入柜内加热器，降低温度急变对功率模块的影响;

5、辅机启动前检查其入口挡板关闭严密，防止启动时反电势导致变频器功率模块过压故障；

6、在变频器停运超过72小后需要再次带载运行前，对高压变频器进行2小时以上的空载运行，对功率模块电容预充电，同时对电子元器件进行驱潮，防止模块损坏。

采用上述技术方案的有益效果:

本发明在海拔高、湿度高及昼夜温差大的环境下有效的降低高压电动机高压变频装置模块的故障率，达到5%以下。

附图说明

图1为凝结水泵高压变频器接线图。

图2为一次风机及引风机高压变频器接线。

图3为增压风机高压变频器接线图。

具体实施方式

1、由现场运行人员跟踪变频器室以及室外温度的变化情况，做好变频器空水冷冷却风机的控制管理，在正常时一组空水冷系统只能投入一台冷却风机，当环境温度低于10℃时，每台变频器减少一组冷却风机运行，根据温度情况调整空水冷系统冷却水入口流量，使室内温度控制在变频器模块最佳运行温度20±5℃，消除温度对功率模块的影响。

2、在室外气温较低、变频器变压器运行温度低于40℃时，由现场运行人员停用凝泵变频器外置通风机并跟踪、观察变频器运行情况并记录；在变频器停运和“工频”运行时，停用凝泵变频器外置通风机。

3、加强对6kv变频器的日常巡视，及时发现设备缺陷和隐患，降低因变频器故障对机组运行的影响，当室外湿度较大但温度不高时，做好变频器冷却风机数量和表冷器控制。遇有天气晴朗且室外湿度低于58%时，由现场运行人员每周选择一天的8:00至17:00开启变频器室大门进行通风，置换变频器室内的空气，确保室内湿度小于65%。

4、针对极端天气室外湿度长时间保持在90%及以上，室内湿度偏高的实际情况，采用在变频器室内安装除湿器辅助除湿的方式，由检修人员定期检查除湿器的运行情况，保证变频器室内湿度能够控制在65%以下，降低湿度对功率模块的影响。当凝泵变频器停运48小时以上时，由检修人员采用塑料布将通风滤网格栅处进行密封，避免潮气大量进入变频器柜引起功率模块故障。

5、由现场运行人员做好变频器加热器及风机的控制管理，一旦变频器停运立即停运空水冷系统系统，变频器停运4小时后停柜顶冷却风机，投入柜内加热器并检查加热器是否正常发热，在变频器投运前提前投入柜顶风机并退出加热器，在变频运行正常后再投入空水冷系统必须在电机再投入运；降低温度急变对功率模块的影响。

6、辅机启动前由现场运行值班员检查其入口挡板及凝泵阀门关闭严密，电动机不存在反转情况，防止启动时反电势导致变频器功率模块过压故障。

7、在变频器停运超过72小后需要再次带载运行前，由运行人员和检修人员配合对高压变频器进行2小时以上的空载运行，对功率模块电容预充电，同时对电子元器件进行驱潮，降低模块损坏机率。由检修人员每个季度开展一次变频器备用模块的充电工作，每只模块充电时间不低于30min，避免电容过放电引起的过压故障。

8、由检修人员结合机组检修每年开展一次对变频器空水冷系统清理工作，由运行部门负责，每半年开展一次变频器空水冷系统的反冲洗工作，确保变频器空水冷散热效果满足现场运行要求，降低室内温度。

技术特征：

技术总结
一种降低高压电动机高压变频装置模块故障率的方法，调整变频器空‑水冷系统运行方式，当环境温度低于10℃时，减少一组冷却风机运行及控制冷却水入口流量;遇有天气晴朗且湿度低于58%时，每周选择一天的8:00至17:00开启变频器室大门进行通风，降低室内湿度;安装除湿器，室内湿度控制在65%以下;变频器停运前先停空‑水冷系统;辅机启动前检查其入口挡板关闭严密；在变频器停运超过72小后需要再次带载运行前，对高压变频器进行2小时以上的空载运行，对功率模块电容预充电，同时对电子元器件进行驱潮，防止模块损坏。本发明在海拔高、湿度高及昼夜温差大的环境下有效的降低高压电动机高压变频装置模块的故障率，达到5%以下。

技术研发人员：唐浪杰;王磊;林卓誉;邓雨生;余漫
受保护的技术使用者：贵州黔西中水发电有限公司
技术研发日：2017.07.18
技术公布日：2017.11.03