1、臺山電廠某燃油泵變頻器動作跳閘技術研摘要：以國華臺山電廠一期1號燃油泵變頻器啟動過程中 跳閘故障為例，深入分析了燃油泵變頻器跳閘保護動作的過 程及其原因。通過對變頻器保護動作的原因及處理措施進行 分析，以提高此類油泵變頻器的運行和維護管理技術水平， 做到有效預防同類事件的發生。關鍵詞：燃油泵變頻器 跳閘過電壓保護 動作出口國華臺山電廠一期1、2號爐共有3臺燃油泵，正常情 況下2臺泵運行工作，1臺泵作為備用油泵，當運行中有一 臺油泵故障跳閘或停運時，立即聯啟備用油泵。1、事故前工況1、2號機負荷均為600mw，鍋爐系統運行正常，脫硫系 統運行正常，事件發生前2號燃油泵和3號燃油泵運行，1 號燃油

2、泵處于檢修后備用狀態。2011年1月20日04： 50分 左右，1號燃油泵檢修工作結束后啟動跳閘，2、3號燃油泵 運行正常，未影響系統正常運行。2、事故發生概況及情況分析2. 1事故發生概況2011年1月20日4： 50左右，運行人員告知，1號燃 油泵變頻器啟動以后40s左右自動停運，轉速最高達1670r/m,變頻器顯示故障代碼"34 overvoltage"。經電氣二次技術人員開票進行檢查，1號燃油泵變頻器 使用施奈德altivar68型變頻器，1號燃油泵電機的銘牌參 數為額定功率11okw、額定電流203ao電氣一次人員檢查1 號燃油泵電機直阻為：ab 0. 01765

3、 q、bc 0. 017655 q、bc 0. 017650q,三相絕緣值為500mq。電氣二次技術人員對1 號燃油泵變頻器進行上電檢查，檢查1號燃油泵變頻器運行 情況良好，定值準確無誤、裝置無任何異常告警，接線緊固 無松動。在dcs ±查看啟動記錄為啟動42秒后跳閘，變頻 器跳閘前最大電流為213a,變頻器跳閘時故障電流170a, 變頻器反饋正常。檢查dcs歷史曲線，1號燃油泵電機曾經 于1月份正常起動三次，起動情況良好，未發生任何異常， 其中1. 15-1. 17號曾連續運行兩天。本次故障前，鍋爐專業 曾經進行過檢修工作（工作內容：1號燃油泵入口濾網清洗, 軸承加油脂）。檢查變頻

4、器、電機無故障后重新起動1號燃 油泵變頻器運行正常。2. 2事故情況分析通過變頻器的故障記錄我們可以清楚地看出此次變頻 器的跳閘是因為34 overvoltage中間直流過電壓引起的， 其直流電壓達到為f3. 08 815v,中間電路（直流母線）的實 際電壓顯示精度為2%。同樣的情況也曾經出現2010年11 月2日1號燃油泵電機及其冷卻風扇電機檢修工作結束后第一次起動過程中。經認真核對變頻器產品說明書，變頻器過 電壓故障保護是變頻器中間直流電壓達到危險程度后采取 的保護措施，變頻器產生過電壓有如下幾種可能：2. 2. 1來自電源輸入側的過電壓正常情況下的電源電壓為380v,允許誤差為-5%+1

5、0%, 經三相橋式全波整流后中間直流的峰值為591v,個別情況下 電源線電壓達到450v,其峰值電壓也只有636v,并不算很 高，一般電源電壓不會使變頻器因過電壓跳閘。經檢查dcs歷史曲線，給變頻器供電的1bhe母線電壓始終在400v左右，波動很小,電源電壓在允許范之內。現場檢查未發現故障時電源有缺相的現象，可以排除電源輸入側引起過電壓的可 能。2. 2.2來自負載側的過電壓主要是當變頻器拖動大慣性負載時，其減速時間設定的 比較小，在減速過程中，變頻器輸出頻率下降的速度比較快, 而負載慣性比較大，靠本身阻力減速比較慢，使負載拖動電 動機的轉速比變頻器輸出的頻率所對應的轉速還要高，電動 機處于發

6、電狀態，而變頻器沒有能量處理單元或其作用有 限，因而導致變頻器中間直流回路電壓升高，超出保護值， 就會出現過電壓跳閘故障。變頻器負載突降也會使負載的轉 速明顯上升，使負載電機進入再生發電狀態，從負載側向變 頻器中間直流回路回饋能量，短時間內能量的集中回饋，可 能會中間直流回路及其能量處理單元的承受能力引發過電 壓故障。通過對本次變頻器故障過程中dcs記錄的電流和轉速等 參數曲線進行分析，結果見圖1。從上圖可以推斷出本次故障過程：1號燃油泵在本次故 障前進行入口濾網清洗和軸承加油脂工作，1號燃油泵機械 性能可能有較大變化，軸承油脂阻力較大。1號燃油泵電機 檢修后由于某種機械原因(如機械卡澀、軸承

7、潤滑油脂阻力、 設備部件缺乏磨合等)，機械阻力較大，變頻器在適應初始 機械阻力以后起動加速，經過一個平臺期電流和轉速同步穩 步上升后電流和轉速開始快速提升。此時母管壓力開始下 降，負載電流隨之顯著下降，但變頻器負載轉速持續上升。負載電流經過變頻器自動調節后開始緩速上升，當變頻器轉 速與輸出電流大小背離達到一定階段時，負載電機進入再生 發電狀態。從負載側向變頻器中間直流回路回饋能量，短時 間內能量的集中回饋，使中間直流回路及其能量處理單元的 承受能力引發過電壓故障。此外，對1號燃油泵近幾次啟動情況進行統計分析，情況如表1:經對上表燃油泵幾次啟動情況的曲線記錄進行對比分析后得如下結論：(1) 在啟

8、動后的最初一段時間內，啟動成功的燃油泵 均有較高的轉速，而在兩次跳閘事件中，在相同的給定量下, 轉速明顯較低。(2) 兩次啟動跳閘的事件記錄非常相似，均是在轉速 突然上升同時電流上升而又下降，再升速的過程中跳閘。(3) 在兩次啟動跳閘的事件中，當給定量發生微小的 增量(和幾次啟動成功的給定量增量相同)時，轉速有大幅 的增大，而在啟動成功的事件記錄中，相同的給定量下，轉 速增量顯得較為平緩和幅度小。通過對1號燃油泵的幾次啟動情況進行統計分析后發 現，燃油泵變頻器幾次跳閘的情況都很相似，都是在對油泵 或電機進行檢修(清洗濾網和加油脂)后發生的，而沒有進 行檢修的情況下啟動就沒有發生類似的情況。由此

9、，可以推 斷燃油泵變頻器的跳閘與對油泵進行的相關檢修工作存在 必然的聯系，檢修工作導致油泵的機械特性發生變化是導致 變頻器啟動時過電壓的主要原因。3、總結原因3. 1事故的直接原因1號燃油泵啟動過程中跳閘的直接原因為燃油泵變頻器 啟動過程中中間直流過電壓保護跳閘動作出口所致。3. 2根本原因分析1號燃油泵變頻器幾次啟動后跳閘中，變頻器負載有卡 澀現象導致在啟動的初始階段轉速較低，而變頻器輸出轉矩 較大，使直流母線電壓升高。而在給定量稍微增加時，變頻 器出力突破卡澀臨界值而導致轉速突升（此時電流會有所下 降），此時電動機短時變為發電機給變頻器直流母線充電， 使直流母線電壓進一步升高。在隨即而來的較大增幅的給定 量作用下，變頻器出力激增，為滿足轉矩的要求，變頻器直 流母線電壓必然升高，此時過電壓保護動作，變頻器跳閘。4、結語通過對國華臺山電廠一期1號燃油泵變頻器幾次保護動 作原因的分析，發現此類故障均出現在機務或電機檢修工作 完成后，檢修工作導致油泵的機械特性發生變化是導致變頻 器啟動時過電壓的主要原因。鑒于此，建議機務和電氣一次 檢修人員在對燃油泵進行檢修工作后，增加機械部分人工盤 動等工作內容，保