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一起引风机变频器跳闸事故分析

2022-11-25

电力安全技术 2022年7期
关键词:继电器变频器风扇

马 瑞

(淮沪煤电有限公司田集发电厂,安徽 淮南 232098)

0 引言

某电厂采用2台660 MW机组,其锅炉配套的引风机为成都风机厂生产的AN35e6 (V19+4°)型静叶可调轴流式风机,驱动电机由上海电机厂制造,型号YKK900-10,额定功率2 900 kW,电机额定转速597 r/min,额定电流343 A。为减小引风机的不必要裕量,使引风机的实际工作点位于风机性能高效区,2014年9月,对2台机组4台引风机电机增加了高压变频器,选用日本东芝-三菱TMEIC系列变频器,型号为:TMdrive-MVG2-4 000 kVA-6 kV,输 出 电 压:0~6 kV,输出频率0~50 Hz,移相变压器额定容量为4 000 kVA,各项参数均满足电机满出力时运行工况,运行情况一直保持良好。

1 事故过程

2021-07-18T05:13,某电厂2号发电机并网时引风机B变频器运行中跳闸。检查发现变频器控制器上显示柜内通风风扇故障,点击进故障记录内发现显示为“换气风扇停止计时器”“联锁关闭”。

对照故障记录查询变频器说明书可知,设备通风风扇停止计时的原因为达到了设置的冷却风扇的异常状态下持续的时间。

检查柜内通风风扇第3只热偶继电器动作,检查其接线情况,发现第3台风扇C相接线有松动,紧固后正常并复位,报警消除,重新启动运行。

启动后仍跳闸,并发故障信息“速度检测错误”。现场检查发现,因引风机A在运行,风压导致引风机B停运后反转,而因引风机B启动时变频器设定的启动转速较低(启动频率默认为5 Hz),导致启动力矩不够,故变频器报警跳闸。调整启动频率后,再次启动成功。

2 事故原因分析

变频器启动后对通风风扇运行情况进行了检查,风扇额定电流为3.0 A,4只通风风扇运行电流为2.6~2.8 A,考虑到机组启动时,2台变频器基本同时启动,发生上述第二次变频器跳闸情况的可能性较小,故以下只对引风机B变频器首次跳闸原因进行了分析,分析情况如下。

查阅设备电路图可知,变频器4台通风风扇的热偶继电器的接点97/98为常开接点,并联后接入4台风扇过热检出继电器的线圈上,当任一个风扇的热偶继电器动作后,风扇过热检出继电器动作,导致风扇接触器线圈断电,4台风扇全部跳闸,引风机变频器跳闸。

此次跳闸原因为第3台风扇的热偶继电器上C相接触不良,导致风扇三相不平衡运行,最终导致热偶继电器动作,变频器跳闸。分析怀疑,2号机停机后变频器小室内温度因空调关闭,温度变化较大,且原该组风扇C相螺栓不够紧密,在温度变化大后进一步松动,从而导致变频器跳闸情况出现。

3 事故暴露问题

(1) 该高压变频器内部风扇电气回路设计存在不足。该变频器内部有过热报警及过热跳闸功能,而且风扇风量设计有冗余。现电气回路中4台通风风扇共用一个接触器,且单台通风风扇热偶动作,4台风扇全部跳闸这样的设计明显不合理,会使事故无端扩大,导致变频器跳闸。应设计成单台风扇独立电气回路,当某台风扇跳闸时只发报警,后续通过变频器内部设计的过热跳闸功能跳变频器,保证变频器不会因发热烧毁。

(2) 引风机变频器通风风扇设计存在不足。厂家称该通风风扇的设计寿命约为5~7年,但其组装部分元器件为一次性构件,导致其每次机组停运后,只能对通风风扇的三相阻值及绝缘进行测量。随着变频器长期运行,风扇因长期运行磨损且不能及时检修,导致在运行中可能出现跳闸,从而引起变频器跳闸、机组快速甩负荷(RB)甚至机组停运情况的出现。

(3) 员工责任心不足。在这起事件中,电气控制回路逻辑存在隐患的问题一直存在,但由于员工责任心不够,长期未对各类图纸进行过系统分析、研究,且正常停机时也未及时对变频器内部元器件进行检查,最终导致该起事件的发生。

4 防范措施

(1) 由于通风风扇不能进行大修而且运行时间已达到7年,因此每次机组停运后,应对通风风扇的三相阻值及绝缘进行测量,紧固变频器柜内所有螺栓; 并在变频器启动前进行送电试验,检查通风风扇运行情况,对启动电流、运行电流、零序电流进行对比。

(2) 每日对引风机变频器柜顶上的通风风扇零序电流进行测量,如发现异常变化及时进行检查。

(3) 提高员工责任心。按设备进行划分,定人定设备,实行责任到人,提高员工主观能动性,使其用精益求精的精神去做现场工作。尽最大努力做好事件的事前预防,而不是被动地消除事件所带来的影响。

(4) 后期机组停运时,对变频器内部电气回路进行改造,采用单风扇单回路控制,确保单风扇故障不会扩大为跳变频器甚至机组停运事故。

5 结束语

通过多方面分析可知,本次事件的发生不仅有设备设计本身的固有缺陷,也存在人为的因素,应加强对设备的运行原理分析,深层次挖掘设备固有缺陷,同时应以专业化的要求提升人员的责任心和管理水平,确保设备安全稳定运行。

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