杨洋 李斌
神皖马鞍山发电公司 安徽 马鞍山 243000
摘要：结合神皖马鞍山发电公司电机变频器应用缺陷管控及故障处理，介绍了变频器应用情况。通过技术管理和攻关，降低了变频器设备故障次数，确保了变频器设备运行可靠性，实现了节能降耗。
关键词：电机变频器；技术攻关；可靠性
1引 言
变频器是用于电动机调速的一个智能工业电力电子电器，因为其科技含量高，功能齐全，在工业控制中得到了广泛的应用，现在还没有任何一种电器能取代电机变频交流调速。变频器也和其他电气设备一样，工作不可避免地出现各种故障，尽快查出故障根源，将故障排除，使设备恢复正常生产，是第一要务。同时，提高变频器应用的可靠性非常重要。
变频器内部控制核心是单片机。长条型结构（如下图），垂直安装，便于散热；操作面板用于变频器参数预置和控制操作。
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变频器主电路（如下图），负责将三相交流电整流成直流电，再由逆变电路逆变为交流电，驱动电动机转动。电机变频控制包括运行控制、调速控制、工作状态。运行控制实现电动机起动停机、正转反转、点动功能。调速控制是变频器的主要控制功能，包括分连续调速和段速调速。报警保护和工作状态指示是变频器的一项重要功能，负载工作状态如何，电动机工作状态如何，变频器自身工作状态如何，都需要通过画面或声光的形式指示出来（报警、跳闸），供现场工程技术人员了解设备的运行情况和进行故障处理。
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我国市场上流行的变频器品牌众多，变频器出现故障是有共同特点的，主要故障类型（如下图）包括过电流、过载、接地、过电压、欠压、过热、电磁干扰、通讯故障、参数设置、硬件等故障。
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变频器在工作中是组成一个控制系统（如下图）。当变频控制系统出现故障时，首先要判断是变频器自身故障还是系统故障，这些故障如何排除？只有掌握变频系统故障规律，才能更加有效地将其排除。
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近年来，随着节能变频控制技术快速发展，变频器在电厂应用较为广泛。由于新技术运用时间短，新设备暴露问题也多，让变频器应用可靠性较差，影响发电机组安全、环保、经济运行。
2 设备概况
神皖马鞍山发电公司共有4台330MW机组，一期#1、#2机组分别于1996和1997年投产运行，二期#3、#4机组分别于2007和2008年投产运行。近年来，经过增引合一、湿除超低排放改造，先后增加炉烟风机电机（200kw）、热媒水泵电机（110kw）等大功率变频器。
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大功率变频器配置如下表：
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3 存在的问题
由于大功率变频器技术和控制要求较高，成本大。同时，在发电厂安全生产、节能环保中重要性尤为突出。大功率变频器故障较多，直接影响发电机组安全、经济运行和烟气超低排放，也给检修人员带来很大的工作量。
4 现状调查
我们围绕炉烟风机电机、热媒水泵电机大功率变频器设备（共16台）缺陷情况展开了调查分析，查阅变频器运行检修记录、ERP缺陷管理，调查的时间段为2019年7月至2019年12月期间，绘制变频器故障统计表（如下表4）。
表4： 2019年变频器故障次数统计表
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结论：2019年下半年，变频器故障次数高达16次，其中变频器外部故障次数高达12次，占下半年下半年总故障次数的75%，经计算分析变频器月平均故障次数高达2.66次。大功率变频器运行可靠性差，影响机组安全、经济运行及烟气超低排放，也给检修人员带来很大的工作量。
5 设定目标
5.1目标确定依据
必要性分析：大功率变频器运行可靠性差，影响机组安全、经济运行及烟气超低排放，也给检修人员带来很大的工作量。
可行性分析：变频器外部故障为主要原因,只要解决这个主要问题,目标完全可以实现。
5.2确认目标值
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6 原因分析
以问题为导向，针对大功率变频器外部故障次数多，我们系统思考，从人、机、法、料、环五个方面，结合“头脑风暴法”，寻找可能导致大功率变频器外部故障的关联因素，并绘制了变频器外部故障鱼骨图进行原因分析。
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7 确定要因
以问题为导向，针对大功率变频器外部故障末端因素，我们结合现场检修消缺和调试进行了要因分析和问题溯源（如下表5）。
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8 对策制定
我们根据以上要因确认表，通过现场调查、查阅资料、小组讨论等活动，分别对两个主要因素进行对策优化,针对确定方案后根据要因确认表制定对策表（如下表6）
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9 实施
为使得目标顺利实现，我们根据主要因素对策表的三个方面积极开展以下实施步骤：
为使得目标顺利实现，我们根据主要因素对策表的两个方面积极开展以下实施步骤：
实施一：
实验二：
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10 效果检查
1.改造完成后调查
我们围绕16台大功率变频器设备缺陷情况再次展开了调查分析，查阅变频器运行记录本、ERP缺陷管理，调查的时间段为2020年7月至2020年12月期间,绘制大功率变频器故障统计表。
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结论：2020年下半年，大功率变频器故障次数下降到5次，经计算分析高频电源装置月平均故障次数为0.83次,提高了大功率变频器运行可靠性。
2.目标检查
结论：大功率变频器故障次数由2.66次/月降到0.83次/月，低于目标值1次/月，目标实现。
11 结论
通过本课题的分析研究和现场试验工作可以得到如下结论：
（1）日常维护及规范化作业是变频器稳定运行的主要因素之一。
（2）变频器元器件的升级换代是提高变频器应用可靠性的有效手段。
参 考 文 献
[1] 华北电力学院《变频器故障处理》
[2] 南京国电环保《变频器使用说明书》