变频器故障防控关键技术研究
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完成单位:上海奉贤燃机发电有限公司
登记编号:ZSXC-2023-DL-2-333
登记年份:2023
发布时间:2023-06-29
吴信立、肖 峰、朱 涛、李广一、朱伟星、刘新超、周春峰、金瀚濛
变频器作为一种重要的辅助设备,常年来至今仍没有规范统一的状态检测与健康评价标准,很多厂站对变频器的运行工况几乎一无所知,只要不报故障,几乎没有专业的维护检测措施,项目通过对大量变频器结构的研究与事故案例的分析,提出了有针对性的隐患防控与寿命评估方案,以及对应的检测工具,具有实用性强、安全可靠、效果直观的突出优点。变频器设备事故高发的现状可得到充分遏制。
项目经过大量研究,变频器最常见的异常与故障主要类型有: 1)电解电容老化 2)散热风扇老化 3)内部元件局部过热 4)输出参数偏移。这些问题日常发现较为困难,一旦发展到一定程度,就可能带来极大地破坏作用,对此本项目研发了行之有效的新型检测工具,可供现场运维检修人员既高效又安全地检测出变频器中可能存在的隐患,并对剩余寿命做出有效评估。本项目主要创新点如下:
(1)提出一种专门检测电解电容是否正常的便携式测试仪表,专门测试变频器直流母线的高次纹波与交流分量,用该表定期检测变频器直流母线电压,就能非常有效地发现电解电容老化的变频器。
(2)提出一种全新的类似内窥镜的红外热像技术,通过装置散热孔等部位窥探,发现内部热点,将能极大地提高变频器的运行可靠性。
(3)提出一种全新的变频器输出参数检测工具,通过高精度滤波手段,可精确地测量出变频器输出的三相正弦波电流电压有效值、正弦波负序零序有效值、以及高频载波幅值,从而预知变频器的输出参数偏移现象,在第一时间掌握变频器的整体老化情况。
项目在上海奉贤燃机发电有限公司1-6号机组进行测试,取得了良好的效果,发现了内部老化引起的输出参数偏移、谐波超标的变频器数十台,及时处理了相关隐患,有效避免了变频器突发故障引发的机组跳闸事故。
项目实施后及时发现5%的异常变频器,每年减少变频电机能耗0.2%,节电约36万度,通过通过精准发现变频器故障元器件,实施精益化维修,节约维护成本36万元。项目已避免紧急停运事故2次,已产生安全性收益约160万元。