一次风机变频器控制系统改造

一次风机变频器控制系统改造

丁山传

摘要：我厂两台一次风机变频器由于器件老化导致运行中故障频发，利用检修机会对变频器功率器件进行了整体更换。然而在对控制系统进行传动时发现原有回路存在一些问题。针对不同问题研究解决方案，最终将控制回路简化并恢复至正常状态。希望通过本文的描述能够为大家处理类似问题提供思路。

关键词：变频器 控制回路 一次风机

我厂一次风机变频器经历了两次更换。原始变频器为ABB生产，主要包括旁路柜、变压器柜、功率单元柜。其中旁路柜包括6kV高压开关到变频器进线刀闸、经过变频后的出线刀闸、变频器故障时使用的旁路刀闸。变压器柜中放置了一台干式变，将6kV转换为功率单元使用的低压电。功率单元柜中放置了功率模块、控制系统、通讯系统等。ABB变频器使用寿命到期后更换为合康变频器，更换时保留了旁路柜和变压器柜的主要器件，只将功率单元系统进行了改造。由于两者的控制系统及保护配置存在很大的差异，为改造埋下了隐患。

2021年运行中的合康变频器故障频发，准备更换新的变频器。由于变压器及旁路柜运行平稳，所以本次改造仍然只是更换功率单元系统，品牌仍然选用合康变频器。在改造完成后对控制系统进行传动时发现各变频器均存在一些问题。本文对问题进行介绍，并将处理过程进行描述，为处理类似故障提供思路。

1.变频器控制系统介绍

一次风机变频器高压电源取自机组工作6kV母线，经过高压开关后送入手动旁路柜。手动旁路柜处设置有进线刀闸、出现刀闸、旁路刀闸。每个刀闸通过自带的辅助接点控制指示灯和分合闸回路。一次风机合闸回路中并联了旁路刀闸的常开辅助接点和变频器合闸允许接点。当系统处于旁路状态或变频器有合闸允许时均处于导通状态。变频器故障跳闸回路中串联了旁路刀闸的常闭辅助接点和变频器重故障接点。当系统处于变频状态且变频器发生重故障时联跳高压开关。这种接线方式能够将变频和工频两种工作状态进行有效的区分。

2.控制系统存在的问题及解决方案

2.1一号机一次风机A变频器

一号机一次风机A变频器更换完毕后，对控制系统进行了全面的传动试验。在变频状态下，高压开关合闸，一次风机变频器模拟重故障跳闸，高压开关连锁跳闸。此时远方给高压开关合闸指令，高压开关合闸后又自动跳开。在此状态下，变频器故障应该使合闸回路断开，然而原回路并没有产生闭锁。随后又进行了控制回路的其他各项传动试验，均动作正常。

为了解决这个问题，将合闸回路接线全部拆除，逐一进行检验。首先怀疑变频器就绪的辅助接点故障导致辅助接点不能断开，校验后发现动作正常。随后检验旁路辅助接点，发现此辅助接点处于闭合状态，并且不随旁路刀闸的分合而改变。将辅助接点拆下进行修理擦拭后恢复正常。辅助接点是ABB变频器时的设备，目前已经购买不到备件。在随后的检修中定期对其进行直阻测量，以保证其良好的使用性能。

2.2一号机一次风机B变频器

一号机一次风机B变频器在控制回路传动试验时出显了与一次风机A不一样的问题。在工频状态下，变频器无合闸就绪信号时，高压开关无法合闸。将变频器故障复位后，远方启动高压开关正常。进行其他项传动试验均正常。

通过现象首先怀疑旁路常开辅助接点故障，但是在校验合闸回路接线时却发现旁路状态的辅助接点没有接入到合闸回路中，合闸回路中只有变频器合闸允许接点。将旁路柜的线重新梳理，找到对应的辅助接点。将接点接入后系统恢复正常。

2.3二号机一次风机A变频器

二号机一次风机A变频器改造过程中，机组突然接到启动命令，将一次风机倒换至旁路状态，然而此时远方无法启动高压开关。经过排查发现一次风机旁路柜的结构与一号机组不同，带有中间继电器。中间继电器电源取自变频器控制电源，此时新变频器控制电源还未安装，为了不耽误机组启动，将中间继电器接点短接，使高压开关合闸回路不在受变频器旁路柜的限制。在变频器改造过程中发现旁路柜至功率单元柜缺少连接线；变频器处控制线与高压开关柜处控制线的线型、线色均不对应，中间存在接头的情况。

按照现有接线不能满足机组安全运行的要求，所以重新敷设了旁路柜至高压开关柜控制线，并将接线从6根减少至4根，原控制电缆从端子排处拆除后留作备用。在处理旁路柜至功率单元柜缺线的问题时，将上次改造过程中遗留的电缆逐一进行排查，通过校线的方式成功找到了一根8芯备用电缆，即省去了重新敷设电缆的工作。对系统进行重新接线后传动正常。

2.4二号机一次风机B变频器

二号机一次风机B变频器存在的问题与二号机一次风机A变频器的相同，所以采取了相同的处理方式。改造很快完成并传动合格。

3.变频工频切换时的注意事项

将改造完成后变频器的工频与变频切换过程中的一些注意事项做简单介绍。

一次风机进行变频工频切换时，要注意将CRT画面中的变频和工频切换按钮进行同步切换。因为在变频按钮对应的状态下使用的是变频器的状态作为风机启动、停止信号反馈，风压调节使用的是变频器调节；在工频按钮对于的状态下使用的是高压开关的状态作为风机启动、停止信号反馈，风压调节使用的是入口门调节。

高压开关处有变频器故障压板，作用是当变频器触发重故障时联跳高压开关。RB的保护信号取自高压开关，所以变频运行时高压开关处的压板一定要上好，如果次压板不上，变频器故障后将不会联跳高压开关，RB将不会动作。于此相反当，变频器故障倒换为旁路运行时，为了防止旁路刀闸辅助接点故障导致保护误动作，要将高压开关开关处的压板摘下。

总结

文章对我厂一次风机变频器改造过程中遇到的问题及解决方案进行了介绍，希望能够为大家处理类似问题提供思路。通过此次改造也让我深刻的意识到技术交底与规范记录的重要性，认真的做好这两点能够为处理故障带来便利。

参考文献

[1]卢刚, 方久文, 左亮杰,等. 一种一次风机变频器功率柜:, CN212392802U[P]. 2021.

[2]邢慧龙, 高永飞, 鞠凤元. 火电厂锅炉一次风机变频改造[J]. 2021(2011-24):134-134.

作者简介及联系方式

丁山传，男，硕士研究生，河北省唐山市路北区滨河路2号，063000，[e-mail],13223166218