徐剑晖 王明生 田雨森

摘 要：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。

关键词：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。检查变频器控制器“高压掉电”回路。6kV高压开关柜内接线采用两个辅助接点并联，变频器柜内接线接入XY1端子排，接线正确、牢固。检查电缆绝缘，符合要求。检查6kV高压侧开关综保装置，停机前30min显示电机由运行态转为停机态，综保逻辑为当运行电流大于0.015IN时，判断为运行态。此时间于变频器跳闸时间吻合。综合以上分析，变频器跳闸在前，6kV开关断开在后。6kV开关送至变频器的开关合位排除误动的可能。

3 锅炉专业检查情况

停机前30min，乙侧一次风机变频器故障停运，一次风机停运4min后，监盘人员才发现一次风机工作不正常进行相关紧急操作（一次风母管压力降低，由10.5kPa最低降至4.8kPa）：停运4号磨煤机，减小1号、2号、3号磨煤量至11t/h，紧急投运一、二层油枪稳燃。

4 汽机专业检查情况

一次风机故障后，机组参数恢复过程中，汽泵“最小流量”保护动作，汽泵跳闸，2号电泵联启失败。检查DCS历史趋势，发现一次风机变频跳闸后，机组主汽压力、温度参数持续下降，小汽轮机主汽门后压力最低0.1MPa，温度最低90.48℃，汽泵转速下降至2400r/min以下，给水流量减小，汽泵“最小流量”保护（≤300t/h）动作跳闸。

1号和2号电泵启动条件中“给水压力母管压力大于等于15MPa”条件不满足（为避免电泵带载启动和对给水系统冲击），因为当时母管压力为10.2MPa，2号电泵未成功联动，最终造成三台给水泵停运。

5 热工专业检查情况

汽泵“最小流量”保护逻辑为：给水流量小于300t/h且再循环阀全关，汽泵跳闸。锅炉主保护中“三台给水泵全停”保护动作逻辑，两台电泵及汽泵均跳闸，延时15s锅炉MFT动作。本次事件中乙侧一次风机运行信号未消失（乙侧一次风机变频器6kV电源开关仍在合闸状态，乙侧一次风机仍显示运行），因此一次风机RB未触发。

6 原因分析

（1）锅炉MFT的原因为：汽泵最小流量保护跳闸，并且2号电泵未成功联动，最终造成三台给水泵全停，锅炉主保护“三台给水泵停运”保护动作。（2）一次风机变频器跳闸的原因：乙一次风机变频控制器工作性能不稳定[4]，运行当中突发故障，在高压开关仍在合闸状态的情况下，误发“高压掉电”保护信号，导致乙侧一次变频器停运。（3）汽泵最小流量保护跳闸原因：汽泵给水再循环门因内漏处于隔离状态，无法进行紧急操作。（4）2号电泵联启失败原因：因电泵启动条件中“给水压力母管压力大于等于15MPa”一条未满足。（5）1号电泵没有自动启动原因：1号电泵没有投备（只能选择一台泵备用）。

7 采取措施

（1）一次风机变频器采用工频运行方式。（2）对高压变频器进行升级改造工作，对变频器运行环境同时进行治理。（3）对一次风机运行信号进行优化，增加一次风压低报警。（4）优化电泵启动允许条件。（5）对两台电泵备用逻辑进行优化，实现分级备用功能，提高给水系统可靠性。

参考文献：

[1]李建辉，江志文，闫素英等.电厂锅炉一次风机变频器改造[J]. 能源研究与利用，2007（04）：25-27.

[2]郑华伟，姚昌模.高压变频器在电厂锅炉一次风机中的应用[J]. 重庆电力高等专科学校学报，2010，15（06）：4-6.

[3]张波，孔令辉，冯宏伟等.锅炉一次风机变频控制存在的问题及对策[J].华电技术，2013，35（01）：46-48.

[4]范天明，景亮，张英.一起变频器故障的原因分析及解决措施[J]. 冶金动力，2013，159（05）：19-20.

[5]秦卓欣.一起引风机变频器运行信号消失导致机组RB动作的事件分析[J].电气技术，2016（08）：130-132.

[6]孟宪东，梁佳瑞.一次风机变频器故障跳闸分析与处理[J].新疆电力技术，2016（01）：55-57.

[7]刘洋，陈哲盼，陈祥祥等.CFB机组一次风機变频自动切换工频运行的实现[J].发电与空调，2017（06）：46-49.