（青海黄河水电公司西宁发电分公司 青海西宁 811600）
摘要：环境问题是当前发展中必须重视的问题。我国电力行业中，火电厂仍然占据主要地位，是我国主要的发电形式。但火电设备运行会带来大量能耗，而高压变频调速可以有效降低能耗，符合当前发展要求。文章介绍火电厂对高压变频器的配置要求，分析火电厂高压变频器运行问题，以供参考。
关键词：高压变频器；火电厂；应用
引言
随着资源紧缺、环境恶化加剧，我国对各个生产行业提出了节能减排的要求，火电厂不断引入新技术和新设备，加大了设备运行和管理的难度，而且增大了设备的用电消耗，所以在火电厂中大量的风机及水泵等设备采用高压变频器，对风机起到减阻降耗以及对水泵起到衡功减荷的作用。但是高压变频器运行也容易出现各种问题而影响其运行的稳定性，需要采取相应的措施进行故障排除。
1火电厂对高压变频器的要求
1.1对容量富裕度的要求
火电厂选择高压变频器，首先要选择和确定的配置参数就是容量，尤其是额定电流的大小。高压变频器在运行中与电机进行传递的是脉冲电流，由于脉冲电流的大小通常要比供电电流要大，且在选择变频器时还需要留有一定的富裕空间，所以通常需要按照其工作时的最大电流作为选择依据。
1.2对系统设备的要求
火电厂运行中对高压变频器设备的要求主要是对其进行过程检测以及保养和维修。一是在高压变频长时间的运行过程中，为了确保其运行的稳定性和可靠性，需要加强对其进行巡视检查，根据不同应用环境和功能作用的不同变频器，针对其不同特点进行重点检查，主要包括变频器的异常振动、声响、气味、噪音等运行情况，确保其正常运行。二是由于高压变频器通常长时间处于较为恶劣的运行环境中，且处于高负荷的运行状态，加之变频器通常具有较大的体积和较为复杂的结构，其发生故障所造成的损失也通常较大，所以需要定期对其进行检修和保养，对重要部件进行彻底清洁以及对重要回路进行彻底检查。
1.3对温度和湿度的监测要求
火电厂中的高压变频器对其运行环境温湿度有着较高要求，其直接影响着高压变频器运行效率以及实际使用寿命。这是由于高压变频器中含有大量的大功率电子元件，其对温度有着较高的敏感性，而且其通常在25℃的环境中具有最佳的运行效果，其最高温度不宜超过40℃，而对于环境湿度的要求，通常需要高压变频器应处于较为干燥的运行环境中，通常规定其环境中的湿度不应超过95%，其环境中不应出现水滴凝结以及水雾、雾气等现象，其容易导致电路短路故障。所以在高压变频器室应采用专用的排风管道进行热气和湿气的替换，并加气对运行环境中最高温度以及环境湿度的巡查和实时监测。
1.4对电源侧开关柜保护的要求
火电厂中的高压变频器设备含有大量的电子元件，其在长时间使用过程中容易由于低电压、高电压、短路、过载等原因而导致出现电子元件烧毁或者损坏的问题，所以为了确保其运行安全需要对其采取相应的保护措施，主要是通过在电源侧的开关柜中设置由PLC控制的变频器故障报警装置；在保护柜内设置熔断器电路开关、隔离保护开关、应急使用开关；在电源端设置快速开关，从而起到多种保护，另外要注意快速熔断器的设置，为高压变频器提供全面保护。
2高压变频器运行问题及原因
2.1运行中的常见问题
高压变频器对运行环境有较高要求，长时间运行也可能出现电压异常、短路、过载等原因，需要对其采取相应的保护措施。
将在运行中容易出现的故障进行统计和归类，总结出变频器超温跳闸故障、功率单元故障、主板控制故障、测温元件故障以及控制回路故障等五大类。其中功率单元故障较多，主要包括过压故障、元件烧损、过热、过流等故障而导致的元件停止工作，出现电解电容、熔断器以及整流桥烧毁等问题。
2.2高压变频器故障原因分析
火电厂中引起高压变频出现以上故障类型的原因可以总结为以下几点：一是由于高压变频器自身设计以及质量问题。由于高压变频器存在自身设计缺陷问题，导致在其处于低负荷运行状态时，功率单元的谐波会迅速增加，且导致输出的额定波形失真，这样就会提高电机重复峰值电压，降低其绝缘效果，还会导致电机的启动转矩变小，出现抖动以及发热等问题，也会降低其绝缘效果、加速绝缘老化，从而会降低其使用寿命。二是变频器运行环境的问题。这主要由于其运行环境中的温度过低或出现温度变化较大的情况时，导致其内部空气中的水分凝结为水珠而吸附在设备表面，从而会降低设备的绝缘性能，甚至发生短路故障。而运行环境温度过高时，加之设备运行散热出较多的热量没有及时散热，容易加速绝缘老化，降低设备的使用寿命，甚至会造成短路、元件烧毁等故障。此外，其内部电气元件运行中容易受到静电耦合干扰、静电感应干扰和线路接触不良干扰等影响，也容易导致高压变频器的电气元件出现不同的功能性故障。三是由于变频器控制系统的问题。如果出现故障，电气单元会发出故障代码信号。通常问题就在这一过程中。当变频器发生故障，例如单元过热故障，则此时变频器会发出警报，通过人机交互界面给出提示，也可利用指示灯常亮、频闪等工作方式发出警报，这时，假如相关人员没有在规定时间解决问题或者因种种原因没有妥善解决，则会自动控制变频器执行跳闸动作。
3高压变频调速应用趋势分析
随着高压变频应用技术研究和各行业不断推陈出新的负载设备应用，高压变频器的应用广度、深度和应用复杂性不断提升。高压变频器的应用领域将在负载驱动结构、技术应用需求、产品特性等方向得到技术延伸，不断扩展高压变频调速技术在各行业领域的适用空间。在技术应用方向，将从原来能够进行数字化描述的风机、泵类、皮带机、提升机等变频驱动设备，向难于用数字或数学模型简单描述的磨机、破碎机等应用方向发展。
高压变频器应用市场的开拓和行业规模的发展，己经越来越多的依赖生产工艺研究和新型控制理论突破。没有对生产工艺的深入理解和完善优良的控制策略，就无法解决高压变频器的运行频率根据什么来调、什么时候调、调节的步幅有多大、调节快慢有多少等实际问题。也就无法用好变频器，无法解决生产与能耗之间的关系，实现高压变频调速技术应用需求与经济性的完美统一。
未来，随着各行业对生产工艺、新型控制理论，以及变频控制算法的深入研究，高压变频器将向通用产品和专用产品两个方向加速分化。细分市场、细化客户、定位需求将重新构建高压变频器产业生态圈，改变当前高压变频器行业的品牌格局，专用高压变频器将成为一个市场规模庞大的产品门类。为适应不同行业、不同应用领域、不同应用负载的特定高压变频器产品，将为各行业的产业进步提供新的驱动力。
结束语
在火电厂中应用变频调速技术，可以有效改善调节方式，提高调速控制效果。实际选择时，必须考虑实际需求，使高压变频调速器可以充分发挥作用。另外，要重视技术应用安全性，确保系统设备持续稳定运行，体现节能效果。
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