一次风机及变频器

一次风机变‎频、工频切换操‎作注意事项‎及故障处理‎日常操作1、变频器为高‎压危险装置‎，任何操作人‎员必须按照‎操作规程进‎行操作；2、需要给变频‎器送电时，必须先送控‎制电源，变频器自检‎正常后给出‎“高压合闸允‎许”信号后，方可给变频‎器送高压电‎；3、需要切断变‎频器电源时‎，应先断高压‎电，再断控制电‎；4、切断控制电‎源后，要把UPS‎开关同时关‎掉，否则UPS‎过度放电将‎导致U PS‎损坏；5、使用液晶屏‎时，只需用手指‎轻触即可，严禁使劲敲‎击或用硬物‎点击，并严禁任何‎无关人员任‎意指点液晶‎屏，以防产生误‎操作；6、变频器出现‎轻故障（比如冷风机‎故障、控制电源掉‎电等）时，虽然不会立‎即停机，但必须及时‎处理，否则会演变‎成重故障，导致停机；7、严格保证变‎频器运行的‎环境温度不‎超过40℃，否则会影响‎变频器的寿‎命，运行安全不‎能保证；8、变频器所有‎参数在设备‎交付运行前‎都已进行合‎理设置，用户不得随‎意更改。

如果确需要‎更改，请事先和北‎京利德华福‎电气技术有‎限公司技术‎工程人员联‎系启动操作1、如果变频器‎处于断电状‎态，启动时应先‎加上控制电‎源；2、变频器自检‎正常后，给出“高压合闸允‎许”信号，方可给变频‎器送高压电‎；3、如果现场高‎压开关或控‎制系统没有‎得到变频器‎提供的“高压合闸允‎许”信号，请确认变频‎器控制电源‎是否加上，变频器本身‎是否处于故‎障状态；4、隔离开关处‎在变频位置‎时，用户高压真‎空开关合闸‎只相当于给‎变频器送电‎，电机并不启‎动，需要启动电‎机，还必须给变‎频器发启动‎指令。

这一点和用‎户原来的操‎作习惯有所‎区别；5、对于风机负‎载，变频器启动‎前，风机挡板最‎好处于关闭‎位置。

并确认电机‎没有因为其‎他风机的运‎行而反转，否则容易引‎起变频器启‎动时过流；6、电机需要启‎动时，如果电机刚‎停机不久，应确认电机‎已经完全停‎转，否则容易引‎起变频器启‎动时单元过‎电压或者变‎频器过电流‎；7、现场控制系‎统只有在得‎到变频器的‎“系统待机”信号后，才能给变频‎器发启动指‎令，正常启动变‎频器；8、给变频器的‎启动指令必‎须在高压合‎闸3秒后发‎出，持续时间应‎不小于3秒‎；9、变频器启动‎后，必须提供合‎适的转速给‎定。

一次风机工、变频无扰切换改造摘要：某厂1000MW机组一次风机变频器使用西门子（上海）电气传动设备有限公司生产的6SR3502-5GH44-5BF0变频器，为了节能及满足设备可靠性需要，于2020年对原变频器供电方式进行了改造，增设变频器工/变频无扰切换功能。

本文对无扰切换的功能原理及切换过程进行了详细介绍，并对改造中及改造后实际应用中可能遇到的问题进行了分析。

关键词：一次风机工/变频无扰切换功能原理应用分析0引言一次风机工、变频切换改造后，一次接线方式如图（1）所示，图（1）一次接线方式1工、变频无扰切换模式工、变频无扰切换分为“主动模式”切换和“被动模式”切换。

切换功能如图（2）所示。

图（2）工、变频无扰切换功能简图“主动模式”由人员手动启动，切换是双向的，可以由变频切工频，也可以由工频切变频；切换方式是并联切换、自动完成。

实现方式为同期切换，核频核相。

“被动模式”是机组正常运行时模式，是事故切换，由变频器重故障启动（自动启动），切换是单向的，只能是变频切工频。

切换方式是串联残压切换。

实现方式为残压切换，残压切换是为了保证电动机安全，残压设定为30%。

1.1主动模式切换过程图（3）DCS一次风机无扰切换操作画面1.1.1变频切工频的切换过程：（1）手动启动（点击“变频切工频”按钮），切换指令发至变频器（2）变频器接受至切换指令后执行切换流程（锁频锁相）（3）在变频器频率和相位锁定后，变频器发出合工频开关QS3指令（4）工频开关QS3合闸后，将合闸状态反馈给变频器（5）变频器得到工频开关QS3合闸反馈后，变频器发出分变频器输出开关QS2指令（6）变频器输出开关QS2分闸后，并且DCS 已经收到其状态反馈，DCS 即发出变频器停机命令，变频器跳闸。

“变频切工频”按钮变为不可操状态；变频器电源开关QS1保持合闸充电状态。

1.1.2工频切变频的切换过程：切换前需手动合闸变频器电源开关QS1对变频器上电，使变频器处于热备状态，即变频器已经处于高压待机。

一次风机变频器的原理
风机变频器是一种用于调节风机转速的设备，其原理是通过改变输入电源的频率来控制风机电机的转速。

风机变频器主要由以下几个部分组成：整流器、滤波器、逆变器和控制器。

首先，交流电源通过整流器将交流电转换为直流电，并通过滤波器使电流变得平稳。

然后，直流电经过逆变器将其转换为可变频率的交流电。

逆变器会根据控制器输入的频率要求，调整输出交流电的频率。

最后，可变频率的交流电送入风机电机中，通过改变电机绕组中的电流频率，实现对风机转速的调节。

控制器是风机变频器的核心部分，负责监测和调整风机转速。

它会接收外部传感器发送的转速信号，并与用户设定的转速进行比较。

一旦检测到转速偏差，控制器会相应调整逆变器输出的频率，以使风机转速达到设定值。

通过风机变频器，我们可以根据实际需求，调整风机的转速，从而实现对风量和风压的控制。

这不仅可以提高风机的效率和节能，还可以满足不同工况下的需求。

高压变频器在电厂一次风机节能改造中的应用实践李玉涛(新疆华电红雁池发电有限责任公司运行一值，新疆乌鲁木齐830047)哺要】通过前疆华电红雁池发电有限责任公司≠≠1、#2锅炉利用高压变频调速装置对一次风舰进行变频政造中的应用进行研究，着重说明：变频协调控制技术的设计思想和系统结构。

以及在一次风系统中主要解决的问题和办法。

睁蝴】发电厂；节能降耗；变频调速；改造1引言新疆华电红雁池发电有限责任公司#1}}2炉为670T／H锅炉采用双一次风机式，风机型号为Y TS5003—4，配置功率为1250kW，电压为6k V的三相交流异步电动机，风门采用档板调节，正常运行开度为50％左右，形成档板两侧风压差，造成节流损失；同时风机档板执行机构为大力矩电动执行机构，故障较多，风机自动率较低。

采用高压变频技术对电厂重要用电设备的驱动电源进行技术改造，是火电厂节能降耗提高竞价上网竞争能力的有效途径。

2变频器调速节能原理异步电动机的转速n与频率f、有如下关系，即：n=60f(1一S)／p 电动机转差率S、电动机磁极对数P (1—1)。

根据相似理论有：Q／Q0=n／n0(1—2)；M／M O=(n／n0)2(1—3) N／N0=(n／n0)3(1—4)，注n、Q、M、N为调节变化的转速、流量、转矩、功率，nO、Q O、M0、N0为额定转速、流量、转矩、功率。

由(1—1)式可知，转速n与频率f成正比，只要改变频率f即可改变电动机的转速：根据(1—4)式知，电动机的输出功率同时亦发生变化。

n与f间成线性关系，当f在0—50H z变化时，转速调节范围是非常宽的。

而传统的电动机输出功率调节是通过改变风机(泵)出口档板(阀门)的开度来实现，在这种情况下，电动机总是处在额定转速下运行，随着机组负荷变化而送风机、引风机输出不是随机组负荷变化而改变转速，而是靠改变档板的开度来改变风量，存在严重的节流损失。

根据流体流量与风机的转速关系式(1—2)可知，流量Q与风机或泵的转速n的一次方成正比：转矩M与转速n的二次方成正比(1—3)；输出功率N与转速n的三次方成正比(1—4)。

一次风机变频切工频试验变频调速技术的应用，有利于调节设备的节能降耗。

随之而来的是增加了变频器后，设备运行多了一层隐患：当变频器故障时，所带负载设备必须跳闸，造成负荷迫降，降低经济效益。

如果能在变频器故障的情况下，迅速将变频所带负载转为旁路运行（即切为工频），同时必须保证切换过程不会对运行工况造成大的波动，将更加有利于整个发电系统的安全、稳定、经济运行。

标签：一次风机；变频；平稳切换；工频；一次风压变频器调速技术可以节约大量的能量，具有非常明显的经济意义，但由于受变频器本体故障、工作环境等因素影响，多次运行中跳闸，对锅炉稳定燃烧产生影响，给机组的安全稳定运行带来风险。

自动旁路是一项应用于变频器的自动切换系统，可以达到变频、工频之间的无扰切换，可以大大提高设备的可靠性，但是变频自动切工频后，是否能够保证机组的安全平稳过渡，能否保证切换时一次风压波动最小，使切换时能够将风压扰动降至最低，我们部门针对此问题，于2015年03月20日在#3机组一次风机做了一次风机变频器重故障跳闸变频自动切工频运行的动态试验。

此次试验非常成功，现将试验过程总结如下，供大家对此项技术进行了解。

试验前准备工作：一、一次风机变频器增加电流限制保护。

自动调节状态下变频电流达到156A 闭锁增，防止自动调节过程中变频器电流大导致一次风机变频器过流跳闸。

二、对一次风机跳闸联动设备进行检查。

一次风机入口调节阀、一次风机出口电动门、空预器入口一次风电动门、空预器出口热一次风电动门联锁信号均使用对应侧一次风机6KV开关停止信号，一次风机变频跳闸后2S切至工频运行，在这2S内非变频非工频状态的时间内确保不会联关以上设备；一次风机RB触发信号使用一次风机6KV开关运行取非，确保一次风机变频跳闸不会引起机组RB动作。

三、做一次风机工频状态下最大出力试验，确保入口挡板开度从100%关至对应负荷开度所用的时间内风机不会长时间过流。

四、对机组负荷对应的入口挡板门开度进行动态数据采集。

一次风机变频操作概要一、复位运行中一次风机跳闸后恢复在变频装置显示屏上按“功能键”即可。

确认6KV高开关在断位，“允许工切变”压板。

二、“工频”“变频”切换A手动“工频”切“变频”。

1、确认6KV开关在断位，K1、K2刀闸在合2、手动/自动切换键打至“手动”。

3、在自动旁通柜上断开J3，合上J1 ,J24、“待机”指示灯亮允许合6KV开关。

5、合上6KV开关“待机”指示灯灭，“高压接入”指示灯亮、运行指示灯亮B、自动工频变频切换1、手动/自动切换键打到自动位，在显示屏所在柜内按“工频切变频”、“变频切工频“按钮，即可自动完成切换。

三、停送电次序1、检查有关一次风机所有检修工作结束，测一次风机电机绝缘合格。

2、检查一次风机变频器具备送电条件，检查控制电源正常，UPS工作正常。

3、将控制柜上“远程/就地”控制旋钮旋至“远程”位。

4、将控制柜内“手动/自动”旋钮旋至“自动”位。

5、关闭高压变频器所有柜门。

6、检查确认控制器液晶屏幕上无警告及故障信息7、合上K1、 K2刀闸。

8、合上J1、 J2开关。

9、在DCS画面上合上一次风机6KV高压开关，启动变频器，按照一次风压的要求调整一次风机电机频率。

四、检修措施1、电机检修时，断开6KV高压进线开关，合上开关柜后接地刀闸，在K2刀闸下口挂接一组地线。

2、变频器检修时，断开6KV高压进线开关，合上开关柜后接地刀闸，在变频器两侧各挂接一组地线。

五、日常检查正常运行中，变频器室内清洁，滤网清洁，变频器无异常响声，通风良好。

各指示灯正常，显示屏无异常报警信号，变压器温度正常（125℃报警，145℃跳闸）。

一次风机变频一、控制逻辑1、一次风机启动允许条件：1)油箱油位非低；2)一次风机电机油站油箱出口油压合适（≥0.1MPa）；3)前后轴承温度小于90℃；4)电机轴承温度小于75℃；5)电机定子线圈温度小于110℃；6)无电气跳、无联锁跳闸条件；7)一次风机入口导叶已关；8)一次风机出口门已关；9)至少一台引风机运行；10)高压合闸允许。

2、一次风机跳闸条件：1)MFT动作2)风机轴承温度大于100℃，延时1秒3)电机轴承温度大于80℃4)电机定子温度大于120℃5)一次风机电机润滑油压力低至0.05Mpa6)风机轴承振动大>11mm/s7)在大联锁投入条件下，两台送风机停8)对应侧空气预热器跳闸9)变频器重故障。

3、一次风机出口挡板联锁：1)可手动开／关出口档板2)可程控开出口档板3)本侧一次风机运行，延时15秒，联开出口档板4)单侧一次风机运行，关对侧一次风机出口档板5)本侧一次风机运行，禁关出口档板二、启停操作：1、变频启动：1)变频器在启动之前QS1、QS2已经手动合上；2)变频器在接收到DCS发送的“变频方式运行”指令后，自动合KM2、KM3（KM1处于断开位置），在系统条件允许（柜门已关、控制电源正常、风扇开关正常和没有其它电气故障）情况下，延时300秒向DCS发出“请合高压”信号；3)DCS在接收到“请合高压”信号后，检查启动条件满足，便可以合6kV高压开关QF11；4)变频器在接收到6kV高压开关QF11已合信号后,延时30秒变频器给DCS发一个“请求运行”信号；5)DCS在接收到“请求运行”信号后，发出“运行指令”。

变频器在接收到“运行指令”信号后变频器开始运行，同时给DCS发一个“变频运行”状态信号，运行频率从0Hz按照设定的时间升频至给定频率值；6)DCS可以在变频器启动以前将“频率给定信号”给定到预定值。

7)“变频运行”信号发出后15秒内检查一次风机出口挡板自动开启，超过15秒出口挡板未能打开应立即手动开启8)逐步开启一次风机入口导向挡板至全开，相应减小变频频率，调整一次风压正常2、变频正常停机：1)解除准备停止的一次风机变频自动2)逐渐关闭准备停止的一次风机入口导向挡板，检查另一台一次风机入口导叶自动或变频自动跟踪良好。

一次风机变频器故障分析某电厂一次风机运行信号正常，风机却失去出力，处理故障中机组因为给水泵全停而跳闸，电气、锅炉、汽机、热工专业从各自角度分析此次停机过程，分析认为一次风机变频运行方式下风机运行信号的逻辑存在漏洞，给水泵启动允许逻辑存在漏洞，给水泵联启逻辑需进一步优化等。

标签：一次风机;变频器;故障分析;建议0 前言风机是火电厂运行的主要设备，耗电量占厂用电的30%左右[1]，通过挡板或者静叶调节改变风机出力，使大量的电能消耗在节流损失中，近些年大量的变频器应用于火电厂风机上[2]，节能效果明显。

但是也出现了很多由于变频器故障而引起的机组异常事件[3，4]，变频器的故障类型很多[5，6]，变频器故障后的处理方案也较多[7]，文章介绍的是新发现的一类故障，可以供同行借鉴。

1 系统及事件简介某电厂1号机组容量为360MW，每台锅炉配有两台一次风机均为离心式，经变频改造，采用了南京某公司生产的ASD6000S型产品，机组配置一台1285.5t/h汽泵，两台511t/h电泵。

事件前，机组负荷280MW，主汽压力18.49MPa，主汽温度543.16℃，再热汽温534.89℃，4台磨运行，汽动给水泵运行（2号电泵联动备用），甲、乙一次风机变频方式运行。

停机前30min，乙侧一次风机变频器故障停运，停机前26min，运行人员发现一次风机工作不正常，采取措施恢复参数，但主汽压力、温度仍持续下降，汽泵出力下降，给水流量快速下降，就地操作汽泵再循环阀前后隔离门;汽泵“最小流量”保护动作，汽泵跳闸，2号电泵联启失败，锅炉主保护“三台给水泵停运”保护动作，锅炉MFT动作，机组跳闸。

2 电气专业检查情况查看变频器故障记录：停机前30min控制器发“高压掉电”保护信号，5s后控制器“高压掉电”保护信号消失。

6kV高压侧开关合位信号消失即发出“高压掉电”。

变频器6kV高压侧开关运行状态，停机前22min，运行人员远控断开6kV 电源开关，之前一直为合位。

一次风机高压变频器故障引起MFT事故分析王锋（华能嘉祥电厂，山东济宁273500）某电厂2号机组容量为33OMW，锅炉为上海锅炉厂有限责任公司制造，型号为：SG1036/17.50-M882。

该锅炉为亚临界压力、一次中间再热、单炉膛、控制循环、平衡通风、固态排渣、汽包型燃煤（参烧20%水煤气）锅炉。

汽轮机为上海汽轮机有限公司制造，型号为N300-16.7/538/538。

该汽轮机是300MW单轴、双缸双排汽、亚临界、一次中间再热、凝汽式汽轮机。

汽轮机在VWO工况下的出力为331.9MW，主蒸汽流量为1025t/h。

发电机为山东济南发电设备厂生产，型号为WX25R-127。

额定功率330MW、空冷发电机，采用静态励磁。

锅炉制粉系统型式：双进双出钢球磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统，每台炉配2台磨煤机，对于设计煤种，2台磨煤机可满足锅炉BMCR工况耗煤量110%的要求。

切向燃烧的摆动式煤粉燃烧器，每台磨的一端带四角一层一次风喷嘴，一台磨煤机带二层一次风喷嘴，二台磨煤机共带四层一次风喷嘴。

煤粉燃烧器采用水平浓淡型。

系统配置两台一次风机用来提供制粉系统干燥、输送煤粉所需空气，同时满足煤粉进入炉膛着火初期的空气供应。

由于制粉系统阻力较高，因此选用沈阳鼓风机厂生产的DFG20F-C6B变频调速离心一次风机，属于高压头风机。

电机是上海电机厂生产的YBKK560-4电机，变频器是西门子罗宾康NBH系列高压变频器。

2008年1月14日2号机组发生了一次因B一次风机变频器故障引发锅炉MFT动作造成机组解列的事故。

1事故经过2008年1月14日19时10分07秒，2号机组运行参数：负荷299.5MW，机前压力15.32MPa，主汽温度536.6℃，一次风母管压力11.99KPa，两台一次风机变频运行。

10分08秒B一次风机变频器运行信号突然失去，变频器到DCS的故障信号没有发出，B一次风机高压开关没有联跳，一次风母管压力在10秒内由11.99KPa快速降到7.05KPa（10分18秒），11分40秒，2号机组负荷249.09MW，机前压力13.32MPa主汽温度530.03℃，一次风母管压力降至4.39KPa，全炉膛火焰丧失，锅炉MFT动作，机组解列。

CFB锅炉一次风机变频器在线无扰动互切【摘要】本文主要介绍西门子高压变频器在只配备一台一次风机的循环流化床（cfb）锅炉上的成功应用案例，通过自主设计的变频器切换顺控方案，将工频切变频时间从13s降至4s左右，实现了cfb锅炉正常运行情况下的一次风机变频器工频、变频在线无扰动互相切换功能。

【关键词】高压变频器一次风机在线无扰动切换某石化企业自备电站配套2台410t/ h循流化床（cfb）锅炉，主要向100万吨/年乙烯厂提供热电供应，每台cfb锅炉配置单台一次风机（风机型号为l3n 2009.08.93 dbl6t，电机型号为ykk710-4w 2500kw），变频改造前，一次风机电机正常运行功率为1690kw左右，风机出力通过风机入口挡板（百叶窗式）进行调节，正常工况下，风机入口挡板开度基本维持在35%左右，节流损失较大，一次风机节电空间较大。

1 一次风机变频改造存在难题cfb锅炉一次风机变频器成功应用的案例中，基本都能实现变频器故障后的紧急工频切换而保证锅炉的正常运行，而变频器修复后的工频切变频操作均采用停下风机再手动切换至变频的方式，切换方法见图1。

以上切换方法可以在配置两台一次风机的cfb锅炉实现在线切换，但对于只配置单台一次风机的cfb锅炉要实现在线切换，此方法不可行，因此，实施一次风机变频改造首要解决的问题是锅炉正常运行下的工频切变频操作。

实施一次风机变频改造前，该电站cfb锅炉引风机已实施变频改造，并实现了变频器在线切换功能，不同的是引风机每台锅炉配置两台，在工频切变频期间，另一台引风机可短时超负荷运行缓解切换过程中对锅炉运行的影响，所以引风机工频切变频时间用时13s 可以实现在线无扰动切换，然而每台cfb锅炉只配置一台的一次风机在工频切变频期间不但没有任何缓冲措施，加上一次风机惰走时间比引风机短得多，如果从断开工频开关至变频器开始捕捉转速阶段的时间过长，甚至会造成变频器的“捕捉再启动”的时间延长，就无法实现一次风机变频的在线切换。

一次风机变频器跳闸处理措施
为了有效的降低厂用电率，我厂一次风机改为变频器运行，为了预防变频器故障跳闸，现对变频器跳闸进行如下规定：
1、一次风机变频器故障后迅速检查变频器切为工频运行即QF3合
闸；
2、一次风机变频器切为工频后为了避免风机过电流运行，风机入
口调门自动关至45%，否则手动关小入口调门；
3、一次风机变频器切为工频后应及时调整炉腾负压，若引风机自
动跟踪不及时应解除自动手动调整；
4、一次风机变频器切为工频后应根据一次风量及时调整风机入口
调门及主一次风门开度避免锅炉出现翻床事故发生；
5、若风机变频器故障，工频没有切换成功（QF3没有合闸）按照
以下措施执行：
1）单台一次风机跳闸后一次风机出口联络门应自动连开否则手动开启；
2）单台一次风机跳闸后一次风机出口联络门开启应根据两侧一次风量及时调整两侧主一次风调整门开度，避免锅炉翻床；3）单台一次风机跳闸后应及时增加另一台风机出力；
4）单台一次风机跳闸后应根据床温、汽压、风量快降负荷；5）单台一次风机跳闸后应及时检查风机出口电动门、气动门联关否则手动关闭；
6）单台一次风机跳闸后应及时检查风机入口调门联关，否则手
动关闭；
7）单台一次风机运行时应严格执行单台一次风机运行措施；6、一次风机变频器故障若引起锅炉翻床应按照锅炉翻床措施执
行。

发电运行部
2013-04-16。

热力发电厂一次风机高压变频器的温度管理及其对运行稳定性的影响摘要：随着社会经济的不断发展，现代科学技术的不断进步，热力发电厂的各项生产技术也逐渐成熟，高新技术应用是现代电力企业的发展方向，高压变频器在热力发电厂的应用属于高技术设备。

本文从热力发电厂一次风机高压变频器自身特点、设备安装、运行环境和设备控制等几方面进行高压变频器在热力发电厂一次风机运行中注意事项分析论述。

关键词：高压变频器；热力发电厂一次风机；运行维护；高压变频器改造引言随着工业化和现代化的推进，热力发电作为最主要的能源之一，其稳定性和效率对国家电网供电的重要性不言而喻。

尤其是一次风机高压变频器这一关键组件，它在能源转换和调控过程中扮演着重要角色。

高压变频器的温度管理不仅关乎设备本身的寿命，而且直接影响到整个发电厂的稳定运行。

本文将深入探讨这一问题，力求对高压变频器在热力发电厂一次风机中的应用提供全面分析。

一、一次风机高压变频器的特点与作用一次风机高压变频器在热力发电厂中是一项关键设备，它通过精确调节风机的工作电压和运行速度，满足了热力发电的特定需求。

结构上，一次风机高压变频器主要由主回路和控制回路组成。

主回路涵盖整流单元、电流调制器、滤波器和逆变单元，这一连贯的结构确保了交流电的精确转换和输出。

控制回路则负责实时监测和调整主回路的各部件，确保风机在最佳工作状态下运行。

工作原理方面，该高压变频器主要通过改变电压频率来调整风机的旋转速度。

它将控制系统的指令转化为适当的电压和频率，精确控制风机的运行，实现预设的工作条件。

在电力系统中，一次风机高压变频器的核心作用可归纳为三方面：通过准确控制风量，它能精确匹配热力发电的需求，确保供电的稳定性和可靠性。

其次，通过优化风机运行效率，它有助于降低能耗，提升整体发电效率，为电力系统带来经济效益。

最后，由于减轻了风机的机械负荷，它可以有效延长风机的使用寿命，减少维护成本和时间。

二、设备安装及运行环境的考量在安装过程中，选择适当的地点显得至关重要，因为这关系到设备的冷却、维护和噪声控制等需求。