高压变频器运行与维护的重点要求(暂行)大唐黑龙江发电有限公司安全生产部2016年1月8日前言随着节能减排工作的不断开展,各企业在风机和水泵等重要辅机上使用高压频器不断增多,在节能方面和降低厂用电率等方面取得了很大的收益;但由于高压变频器为新型技术,目前日常维护与运行方面经验还没有完善,各企业在这些方面的经验还存在着一定的差距,随着高压变频运行年限的不断增加,高压变频器的故障和异常时有发生,甚至造成了机组停运事件,为此省公司继电专业组和高压绝缘专业组经讨论后,结合现场实际工作情况,特制定本要求。
本规定主要引用以下规章制度,其它标准以最新版本为准。
1.防止电力生产事故的二十五项重点要求(国能安全[2014]161号)2.GB 50171-2012 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》3.集团公司隐患排查表4.DLT 1195-2012 《火电厂高压变频器运行与维护规范》5. DLT994-2006《火电厂风机水泵用高压变频器》6. Q/CDT 107 001-2005 《电力设备交接和预防性试验规程》高压变频器运行与维护的重点要求(暂行)一、高压变频器运行场所的要求1、高压变频器应安装在室内(建议使用实体墙),应标明设备的名称和运行编号,在高压变频器柜门上应有明显的“高压危险”的标示牌;变频器上方采取防漏水措施;变频器附近不应有暖气、水管或液体管道;变频器附近不应有热源;变频器周围不应有腐蚀性气体或严重灰尘源。
检查室内温度、通风情况,确保室内温度在0度-40度之间;变频器工作环境的相对湿度为0 ——85%(无结露现象)。
根据情况需要安装热风幕、轴流风机、空调等调节温度设备。
2、检查变频器室内卫生清洁,地面无积灰及杂物。
3、检查变频器室不得有异常声响、异味。
4、高压变频器室应安装检修电源箱,并配备消防灭火设施。
5、高压变频器室门口需要有挡鼠板,电缆沟及电缆孔洞应封堵良好,防止小动物进入。
6、检查变频器冷却风机运行正常。
7、高压变频器安装基础应固定牢固、可靠,变频器室的工作接地和保护接地与火电厂接地网可靠连接,接地电阻不大于0.5欧,接地点至少两点。
高压变频器的金属机壳应与接地网可靠连接,接地点应有明显的接地标志。
8、在变频器室内应装设温度测量装置,并将温度上传至集控盘前,以便实时监控及发出报警信号。
二、高压变频器日常检查要求1、在运行中要注意观察变频器输入、输出电压、电流的情况要与变频器输出端电流,不应超过额定电流,且相电流差应小于±10%;输出端线电压其差值小于最大电压的±2%。
2、值班人员每周对变频装置进行巡视检查,检查时对变压器、风机、隔离刀闸(开关)声音、温度、气味、进行判定,是否处于正常状态;隔离刀闸需单独对触头是否到位、有无过热等异常现象;变频间内温度是否符合要求,是否需要进行地面清扫,墙壁风机、室内空调、百叶窗、热风幕是否处于正常状态。
要定期对变压器进行巡视、检查,记录变压器绕组的温度值。
变压器温度报警值为90℃,跳闸值为110℃。
3、变频器运行时应主要观察散热风机是否正常转动正常,界面应无报警提示,观察三相变压器温度应基本一致(如相关10度以上,可能冷却风机有停运现象),不能有超温现象。
4、对于一用一备的设备,当A电机处于变频运行时,B电机必须处于工频热备用状态。
5、在启停变频器和试运使变频器柜门前严禁有人停留,防止事故时造成人身伤害;严禁人员长期停留在运行中的变频器附近。
变频器相关保护投退软压板和硬压板要投入正确(部分变频器无硬压板,要检查变频器参数设置)。
6、变频器运行中不得随意解除柜门连锁,不得随意打开功率柜、变压器柜、旁路柜柜门;变频器停电后,要确认功率单元电容放电无电后,再进行检修或故障处理,避免人身触电。
7、在非事故情况下,不宜通过分断变频器输入侧开关或工频电源开关的方法停止变频器运行;启动变频器时,高压上电一段时间(根据变频器特点而定)后再启动变频器。
8、在变频器带高压电后不得断开控制电源。
变频器停运需停用控制电源时,应注意将内部不间断供电电源(UPS)同时停用。
9、变频器运行后,要针对所带负荷各种工况下进行测量电机、风机或水泵振动与温度,掌握变频器运行状态,当在某个频率段电机振动大时,应与变频器厂家、风机或水泵厂家、专业人员一起研究振动原因,是否更改变频器内部参数或设跳转频率,是否需要采购相关措施;当变频器低频运行时,如电机过热,应采取相关措施。
10、当变频器有轻故障报警时,运行人员及时到现场检查报警原因(由于温度高也是轻故障报警,如运行人员及时到现场采取相关降温措施,可以避免由于环境温度继续升高而造成变频器跳闸;如检修人员到现场可能由于路程长,时间也比较长),并及时通知检修人员。
11、当一台变频器运行时,另一台工频设备为备用时(一般投变频器故障跳闸,DCS联起工频设备),应保证工频设备备用状态的可靠性,并定期试验工频设备联起的可靠性。
12、当变频器故障跳闸时,要查明故障原因,防止未查明原因,强投变频器,加剧变频器或电机损坏程度。
三、高压变频器维护及试验要求1、变频器运行三个月左右,在停运时应对所有螺栓进行一次检查,接线端子应无松动或变色,若松动则应重新紧固,变色则需要更换。
2、变频器运行半年左右应对其进行一次全面的清灰处理,变频器应半个月左右清理一次柜门防尘滤网的灰尘,保证冷却风路的通畅。
如果环境灰尘污染严重,定期清理的时间还应缩短,当更换变频器滤网时应及时更换。
3、变频器所有开关应完好无损且动作灵活、可靠;变频器采用手动切换方式时,要认真检查刀闸运行情况,并进行正常维护;如变频器采用自动切换方式时,开关之间的闭锁要正确,开关各项试验符合相关规定。
4、变频器主回路的绝缘电阻应至少大于6 M;变频器功率单元严禁使用绝缘电阻表测量绝缘电阻;严禁将工频电压加在变频器输出端,此种工况将会造成变频器严重损坏或爆炸。
5、变频装置干式变交流耐压试验每2年进行一次。
6、变频装置干式变其他试验(大修后)周期参照厂家说明书或大唐集团《电力设备交接和预防性试验规程》执行。
7、变频装置内避雷器、开关、隔离刀闸、母线等设备交流耐压试验每3年进行一次。
8、变频装置停运时,需对变频装置风机及干式变风机进行清扫及检查,每年对变频装置风机进行检查或更换。
由于变频装置风机均为进口设备,建议各厂留有合适库存数量。
9、变频装置使用时间在5年以内的(包含5年)干式变绕组直流电阻、绝缘电阻(吸收比)每3年测量一次,5年以上的应适当缩短试验周期,1-2年测量一次。
每次试验后应于历次数据进行比较,当差异超过20%时,应查明原因。
10、在具有故障时自动切换至工频运行功能的变频器,应检查变频器程序中应具备同期捕捉或无扰动切换功能(目前大部分变频器有自动旁路开关功能,但无同期捕捉或无扰动切换功能,采用自动切换后会对一次设备产生严重不良影响),保证切换后设备运行正常,并且在投运前要进行试验,并且切换可靠。
无变频故障自动切换至工频功能的,应尽快进行技术改造,确保变频器故障时可自动切换至工频运行。
11、停用时间较长(超过一年)时,在投运前须进行充电试验,以使机内主回路滤波电容器的特性得以恢复,充电时,可使用调压器慢慢升高变频器的输入电压。
直至额定输入电压,通电时间要在1-2小时以上。
12、变频器主回路电阻、电容器的变色、变形,基板的变色、变形、脏污、焊接的老化等,由于部件小,抵御外力的能力差,因此在清洁时,应使用毛刷等擦试。
13、高压变频器控制部分检修标准13.1 解体与检查13.2 必须断开装置供电电源;13.3 打开端盖将主电解电容通过电阻进行放电;13.4 拆除主回路输出端子的电缆,脱开电机负载;13.5 拆除主回路接线端子上的连线,拆除控制连线端子上的连线,检查端子绝缘是否老化;13.6 拔下控制线路板的接插件,清扫控制线路板,检查表面有无短路、过热及机械损伤现象,若CPU、ROM、RAM等集成芯片管脚断、残、缺时更换并做好标记;13.7 拆下控制线路板,拆下显示面板,清扫、检查、检修控制线路板;13.8 清扫壳体底部各类元器件,检测熔断器;13.9 检查变压器、滤波电抗器、互感器、继电器是否完好;13.10 检查瓷管式电阻是否损坏,拆下电解电容,检查有无泄漏;13.11 检查二极管模块是否有过热破裂现象;13.12 拆下导线及铜连接片,检查有无过热破裂现象,重点检查晶体管(或IGBT管)模块;13.13 拆下风扇,检查转动应平稳、无异声。
13.14 经检查测试,确认完好后,可按解体的逆顺序进行组装。
14、为保证变频器可靠运行,除定期保养、维护外,尚应对机内长期承受机械磨损的器件——所有冷却用的风扇和用于能量缓存与交换的主回路滤波电容器以及印刷电路板等进行定期更换。
15、运行中的变频器应有经过审批的定值单,并在每次检修后认真核对变频器的定值。
四、新建或变频器技术改造的要求1.在新建或改造项目中,变频器控制柜和功率柜要分开、单独配置,以便于日常维护;变压器抽头应根据现场情况而定来选择,一般厂家设为-5%、0、+5%档,部分电厂用电电压在6.3KV左右,应选择+5%,避免变频器功率单元出现过压报警或无法启动。
2.在新建或改造项目中,应要求变频器功率单元要带旁路功能,减少因模块故障造成变频器停运次数;变频器运行几年后,功率单元个体故障概率比较高,如具备技术改造条件,建议尽快改造。
3.在新建或改造项目中,应要求变频器功率单元中IGBT一定要进口元件,保证变频器运行的可靠性。
4.在新建或改造项目中,应要求变频器冷却风机电源要有两路,分别取自变频器本体变压器的自抽头和厂用电源,并且冷却风机要求进口设备。
5.在新建或改造项目中,在标书中应要求变频器远方就地切换要无扰动切换,同时在定期试验中要进行此项目试验;部分厂家的变频器远方与就地切换试验时,远方切换至就地时,变频器频率从运行频率降至最低运行频率。
6.在新采购变频装置时,应要求具有变频跳闸自动转工频功能(该功能用户可选择是否投入)7.变频器要有足够的备品备件,例如变压器冷却风机、功率单元、UPS电源等。
8.变频装置改造前,必须充分考虑变频装置安装位置的合理性,应充分考虑周边环境的灰尘、温度、湿度、振动等不利因素对变频装置的影响。
变频装置选型时,应充分考虑变频装置的裕度,电机运行的最低运行频率,变频同电机直接的匹配应慎重考虑。
变频电机所带负荷的机械特性、运行工况等应同变频器的工作特性以及实际功能相吻合。
9.变频装置电源进线开关至变频装置高压电缆及变频装置至电机高压电缆所需截面积需根据电机额定电流、短路容量等进行认真测算,保证留有足够裕度。
尽量避免出现电缆中间接头,如出现,需登记在册,定期进行巡视及检查。