随着电力行业改革的不断发展与深化，电力企业逐步由生产型向经营型转变；加之近些年来煤价高企、节能减排压力增大，迫使电力企业由高耗能企业向节约型企业发展，因此高压变频系统在电力企业得以大量应用[1]。高压变频系统的构成除移向变、刀闸、风扇、母排、构架、线缆外，其余大部分为电子器件，其中大量板件如控制电源板、主控板、信号模拟板、二次电源板，尤其是功率模块驱动板受变频系统所在位置温度、粉尘、湿度及板件上电容等元件的寿命影响较大。功率模块驱动板数量较多，又是核心元件，一旦发生故障，会导致辅机停运。随着高压变频系统运行时间的逐年增加，其元器件劣化故障导致的重要辅机跳闸成爆发式增长，严重影响着发电机组的安全及稳定运行[2-3]。 1 高压变频系统劣化周期分析 某项目公司积极响应节能减排要求，自2009年9月对1A/1B凝结水泵电机实施变频(一拖二)节能改造以来，逐步完成了#1机组1A/1B一次风机电机、1A/1B凝结水泵(一拖二)电机、1C凝结水泵电机，#2机组2A/2B一次风机电机、2A/2B凝结水泵(一拖二)电机、2C凝结水泵电机变频节能改造，至2014年7月全厂4台一次风机、6台凝结水泵全部改造完成。重要辅机变频改造的完成，对电机使用效率的提高、厂用电率的降低、节能减排的效果明显。配置与投运时间见表1所示。 表1高压变频系统配置表Tab.1Configurationofhighvoltagefrequencyconversionsystem序号设备系统设备名称附属设备名称型号规格制造厂家投运时间#1机一次风机(2台电机,变频系统一拖一)凝结水泵(3台电机,变频系统1A/1B一拖二、1C凝泵一拖一)1A一次风机1B一次风机1A/1B凝泵1C凝泵电机YKK560-4-17,1400kW沈阳电机有限公司2007.11变频系统A5H1800/06Y-2011.06电机YKK560-4-17,1400kW沈阳电机有限公司2007.11变频系统A5H1800/06Y-2011.06电机YKKL450-4,500kW湘潭电机股份有限公司2007.11变频系统A06/060-2009.09电机YKKL450-4,500kW湘潭电机股份有限公司2007.11变频系统A5H630/06B-2014.06 续表序号设备系统设备名称附属设备名称型号规格制造厂家投运时间#2机一次风机(2台电机,变频系统一拖一)凝结水泵(3台电机,变频系统1A/1B一拖二、1C凝泵一拖一)2A一次风机2B一次风机2A/2B凝泵2C凝泵电机YKK560-4-17,1400kW沈阳电机有限公司2007.12变频系统A5H1800/06Y-2010.10电机YKK560-4-17,1400kW沈阳电机有限公司2007.12变频系统A5H1800/06Y-2010.10电机YKKL450-4,500kW湘潭电机股份有限公司2007.12变频系统A06/060-2009.11电机YKKL450-4,500kW湘潭电机股份有限公司2007.12变频系统A5H630/06B-2014.07 自2014年2月6日起，现役8台高压变频器频繁出现因功率模块故障导致的变频器PLC急停出口，一次风机、凝结水泵跳闸，致使机组被迫降负荷，一次风机、凝结水泵失备。至2016年底，因功率模块故障导致凝结水泵电机跳闸7次，导致一次风机跳闸机组被迫降负荷2次(一但机组控制出现问题，将导致发电机组停运)，直接及间接经济损失共计42.64万元。就该项目公司而言，功率模块故障导致变频系统故障停运是其根本原因，需要首先考虑并加以治理，见表2。 表2高压变频系统故障汇总表Tab.2Faultsummaryofhighvoltagefrequencyconversionsystem机组号设备系统设备名称故障现象描述故障时间造成后果动作对系统影响损失电量/万kW·h#1机#2机一次风机(2台电机,变频系统一拖一)凝结水泵(3台电机,变频系统1A/1B一拖二、1C凝泵一拖一)一次风机(2台电机,变频系统一拖一)凝结水泵(3台电机,变频系统1A/1B一拖二、1C凝泵一拖一)1A一次风机1B一次风机1A/1B凝泵1C凝泵2A一次风机2B一次风机2A/2B凝泵2C凝泵B3功率模块4300告警2015.05.24跳闸降负荷3无无无-无B2功率模块驱动故障2014.02.06跳闸失备无A2功率模块驱动故障2014.06.10跳闸失备无C2功率模块驱动故障2015.11.25跳闸失备无无无无-无高压带电显示器故障2013.02无无无C5功率模块7000告警2015.05.17跳闸降负荷12B3功率模块驱动故障2015.05.17跳闸失备无B5功率模块驱动故障2015.07.24跳闸失备无C4功率模块驱动故障2016.04.08跳闸失备无C2功率模块驱动故障2016.04.19跳闸失备无无无无失备无 1.1凝结水泵高压变频系统功率模块劣化分析 项目公司#1机组1A/1B凝结水泵电机(1拖2)、#2机组2A/2B凝结水泵电机(1拖2)高压变频系统共2台，采用三相五级设计，每台15个功率模块，共计30个700/060II型功率模块。以15个功率模块为一组，参照项目公司凝结水泵变频系统功故障出现情况，可以看出其稳定周期，见图1。 由图1可以看出： (1)在项目公司凝泵高压变频系统运行环境优良(设有独立变频器室、独立空调；每月定期更换防尘滤网；每年定期对变频系统进行除尘与控制回路检查)、运行期间负载未出现严重过流、不平衡、电动机绕组对地短路组内部短路、负载机械卡涩等情况下，若不考虑凝结水泵变频系统700/060II型功率模块制造质量因素，该型号功率模块可无故障稳定运行4年。 (2)该型号功率模块稳定运行4年后，开始出现故障损坏现象并呈上升趋势。1A/1B凝泵变频15个功率模块较2A/2B凝泵变频15个功率模块投运时间早，出现故障时间亦较早且两组模块损坏累计值趋势相差不大，可判断凝结水泵变频系统功率模块稳定运行4年后模块内部易损件会逐步出现劣化损坏。 (3)前4年可不必考虑功率模块劣化损坏情况，考虑到功率模块较多且内部元器件生产质量问题，若确保两套高压变频系统稳定运行可购买一个功率模块做备用；1C/2C凝结水泵运行时间较短，暂无需考虑模块劣化问题，保留一块备件即可。 以项目公司两套凝结水泵高压变频器功率模块(共计30块)为基数，参照项目公司凝结水泵高压变频系统功率模块故障出现情况，针对每年损坏模块数量进行劣化分析及初步预测如图2所示。 图1凝结水泵电机变频系统稳定周期趋势图Fig.1Stableperiodictrenddiagramoffrequencyconversionsystemofcondensatepumpmotor 图2凝结水泵电机变频系统劣化趋势图Fig.2Deteriorationtrenddiagramoffrequencyconversionsystemofcondensatepumpmotor 由图2可以看出： (1)改造前该型号功率模块实际运行6年半，第5年开始出现模块故障损坏情况实际损坏2块，第6年损坏3块，第7年(到目前为止已运行6年5个月实际损坏2块，由于下半年度过夏季温度、湿度较高，模块损坏概率较上半年大，保守估计下半年损坏2块)估测损坏4块，那么可看出项目公司该型号模块每年损坏数量呈线性关系(黑色包络线)。可估测第8年会损坏5块、第9年6块或以上(不考虑更换维修件或备件情况，按照模块整体劣化情况，应高于6块)。 (2)项目公司模块运行前4年无故障发生，可称为第1阶段(稳定运行阶段)；从第5年开始模块内部易损件开始损坏如电源板、脉冲板可称为第二阶段(易损件线性损坏阶段)；第三阶段模块内部除易损件劣化损坏以外，模块硬件如功率单元IGBT、电容出现劣化损坏过程将与第二阶段故障线性增长出现叠加，可判断模块年度损坏数量上并不是线性的，而是一个非线性曲线增长过程(绿色曲线)可称之为第三阶段(故障爆发性增长阶段)。项目公司功率模块劣化过程正处于第二阶段末期，即将步入第3个阶段，从项目公司安全性、经济性考量是不能接受的。 (3)从凝结水泵电机变频系统劣化趋势来看，厂家将模块寿命定为6年处于第2阶段，对于用户来说若在第二阶段更换功率模块，可有效避免因功率模块故障造成的高压变频系统调停，但投入较大，且其他劣化电子元器件并不能得到有效治理。 1.2一次风机高压变频系统功率模块劣化分析 项目公司1A/1B一次风机、2A/2B一次风机高压变频系统共4台，三相五级设计共计60个功率模块。由于项目一次风机高压变频系统投运时间较晚，目前只出现过两次跳闸现象，亦全部为功率模块故障导致。高压变频系统功率模块原理是一致的(逆变、滤波、整流)，由于原理一致其内部结构也大致相同(电源板、控制板、脉冲板、功率单元、电容等)。由于国内各厂家生产功率模块配组的元件器件型号、批次不同会造成模块使用寿命略有不同，但从项目公司目前出现的故障情况来看，其劣化趋势是相同的，那么同样符合劣化的三个阶段。 1A/1B一次风机、2A/2B一次风机功率模块已进入易损件线性损坏阶段，考虑到一次风机系统重要性与机组稳定性，也应及时对1A/1B一次风机、2A/2B一次风机高压变频系统制定有效、可行的定治理方案，确保一次风机系统的安全、稳定运行。 2 高压变频系统劣化治理 2.1 劣化治理方案优选 项目公司每台机组配置两台一次风机、三台凝结水泵以保持发电机组安全稳定运行，一次风机或凝结水泵的突然跳停对锅炉稳燃造及除氧器凝补水造成巨大威胁，从设备可靠性、投资与回报出发，综合考虑技术功能可否实现与实际应用情况，对五套方案分析如下。 方案一：功率模块内部易损件更换。即对功率模块内部易损件进行更换。该方案投入最低，但局限性较大，改造后高压变频系统虽能解决现有故障，但长远来讲，变频系统电子元件劣化情况无法得到根本改善。 方案二：工频自动旁路功能的实现。新建扩建火电企业高压变频系统配置旁路功能较为合适，可整体增加系统可靠性，但对于项目公司高压变频系统现状而言，仍需对高压变频器劣化情况进行治理。 方案三：功率模块全工况旁路功能的实现。项目公司一次风机与凝泵高压变频系统配置的功率模块不具备全工况旁路功能，其对功率模块通讯故障、驱动板故障、模块电源单元故障无法旁路。与变频系统厂家研发人员、技术人员进行了交流，是否可对功率模块内旁路功能板件或旁路接触器控制板件与功率模块分离，实现集中控制以降低故障率。经研发人员讨论，综合考虑控制方式的实现以及改进后存在的不可控风险，不能实现对功率模块旁路功能的改进。 方案四：中性点漂移技术在一次风机系统中的实现。西门子高压变频系统具有独立功率模块旁路功能，功率模块旁路系统包括每个功率单元一个旁路接触器(接触器电源独立取主控系统电源)、一个接触器控制板以及主控系统与接触器控制板之间的光纤连接，完全实现旁路功能与功率模块的全部分离。一但功率单元发生故障并被旁路，系统控制自动进行补偿(中性点漂移为罗宾康专利技术)以保证电机电压平衡。以一台一次风机电机(功率1 400 kW)为例，若使用西门子高压变频系统成本估算约为120万元，安全性最高，从性价比来看投资太大。 方案五：整体更换变频系统易损件并对系统检测、升级。对高压变频系统功率模块驱动板进行更换；对功率模块内部整流桥回路、晶闸管回路、IGBT回路、电容回路进行测试，对性能存在异常的元件予以更换；对高压变频系统控制器电源板、模拟板、信号预处理板、二次电源板进行预防性更换，原电路板件做现场应急备件使用；升级现有主控程序，增强系统软件抗干扰能力和系统兼容性；检查UPS及柜顶风机性能，对超寿命部件进行更换。 综上，治理方案五可最大程度消除因高压变频系统长期运行电子元器件劣化导致的故障现象，且劣化元件更换后对变频系统整体进行测试与性能试验、更换超寿命部件、升级控制系统，性价比高，能够最大程度确保变频系统可靠性。 2.2 劣化治理步序 (1)拆除功率模块，更换功率模块驱动板，将更换完驱动板后的功率模块返厂检测。 (2)检测及更换变频系统UPS、散热风机、控制器电源板、二次电源板、模拟板、信号预处理板。 (3)对变频器系统清灰、外观检查、接线紧固，做移相变压器耐压及直阻试验。 (4)模块返厂后，对其内部进行清理，对单元内部整流桥回路、晶闸管回路、IGBT回路、电容回路、旁路回路进行测试；对性能存在异常的元件予以更换；对整体单元进行相关性能测试、老化试验、空载试验、满载试验等出厂试验，并出具试验报告。 (5)待功率模块返回后，恢复高压变频系统内部所有接线，升级主控程序，对设备进行低压调试及单元功能测试。 (6)单体调试完成后，进行外部输入及输出信号传动，确保回路接线及模拟量信号正确。 (7)对变频系统做高压带载调试。 (8)投运观察，确保高压变频系统安全、稳定运行。 3 治理后的运行效果 该项目公司现役8台高压变频系统在运行6年后相继进行了劣化治理，现运行已满2年，未出现因功率模块故障导致的高压变频系统跳闸情况，亦未出现因其他电子元件劣化而导致的变频系统故障现象，各项运行参数良好，达到了预期的治理效果。 4 结束语 文中以某发电企业高压变频系统故障情况为例，较为详细的阐述了该企业高压变频系统的劣化趋势，并依据实际情况优选了治理方案，同时，对该治理方案实际操作步序进行了的描述。该案例较好的把握了变频系统的劣化周期，在原有变频系统的基础上精准发力，最大程度的保留了耐受部件，提高了原有部件的利用率、缩短了治理时间，性价比较高。该方案的成功实施为运行时间较长且高压变频系统故障频发的火电企业提供了一套简单、有效的治理方法，具有较好的借鉴意义。 [1] 郁国强，孟祥杰，徐兴波，等.风机变频系统的成功应用[J].中国水泥，2011(8). [2] 杨冰，杨万军.变频器在企业中的重要应用[J].科技创新和应用，2015(13). [3] 汪英.电路与信号[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011. 随着电力行业改革的不断发展与深化，电力企业逐步由生产型向经营型转变；加之近些年来煤价高企、节能减排压力增大，迫使电力企业由高耗能企业向节约型企业发展，因此高压变频系统在电力企业得以大量应用[1]。高压变频系统的构成除移向变、刀闸、风扇、母排、构架、线缆外，其余大部分为电子器件，其中大量板件如控制电源板、主控板、信号模拟板、二次电源板，尤其是功率模块驱动板受变频系统所在位置温度、粉尘、湿度及板件上电容等元件的寿命影响较大。功率模块驱动板数量较多，又是核心元件，一旦发生故障，会导致辅机停运。随着高压变频系统运行时间的逐年增加，其元器件劣化故障导致的重要辅机跳闸成爆发式增长，严重影响着发电机组的安全及稳定运行[2-3]。1 高压变频系统劣化周期分析某项目公司积极响应节能减排要求，自2009年9月对1A/1B凝结水泵电机实施变频(一拖二)节能改造以来，逐步完成了#1机组1A/1B一次风机电机、1A/1B凝结水泵(一拖二)电机、1C凝结水泵电机，#2机组2A/2B一次风机电机、2A/2B凝结水泵(一拖二)电机、2C凝结水泵电机变频节能改造，至2014年7月全厂4台一次风机、6台凝结水泵全部改造完成。重要辅机变频改造的完成，对电机使用效率的提高、厂用电率的降低、节能减排的效果明显。配置与投运时间见表1所示。表1高压变频系统配置表Tab.1Configurationofhighvoltagefrequencyconversionsystem序号设备系统设备名称附属设备名称型号规格制造厂家投运时间#1机一次风机(2台电机,变频系统一拖一)凝结水泵(3台电机,变频系统1A/1B一拖二、1C凝泵一拖一)1A一次风机1B一次风机1A/1B凝泵1C凝泵电机YKK560-4-17,1400kW沈阳电机有限公司2007.11变频系统A5H1800/06Y-2011.06电机YKK560-4-17,1400kW沈阳电机有限公司2007.11变频系统A5H1800/06Y-2011.06电机YKKL450-4,500kW湘潭电机股份有限公司2007.11变频系统A06/060-2009.09电机YKKL450-4,500kW湘潭电机股份有限公司2007.11变频系统A5H630/06B-2014.06续表序号设备系统设备名称附属设备名称型号规格制造厂家投运时间#2机一次风机(2台电机,变频系统一拖一)凝结水泵(3台电机,变频系统1A/1B一拖二、1C凝泵一拖一)2A一次风机2B一次风机2A/2B凝泵2C凝泵电机YKK560-4-17,1400kW沈阳电机有限公司2007.12变频系统A5H1800/06Y-2010.10电机YKK560-4-17,1400kW沈阳电机有限公司2007.12变频系统A5H1800/06Y-2010.10电机YKKL450-4,500kW湘潭电机股份有限公司2007.12变频系统A06/060-2009.11电机YKKL450-4,500kW湘潭电机股份有限公司2007.12变频系统A5H630/06B-2014.07自2014年2月6日起，现役8台高压变频器频繁出现因功率模块故障导致的变频器PLC急停出口，一次风机、凝结水泵跳闸，致使机组被迫降负荷，一次风机、凝结水泵失备。至2016年底，因功率模块故障导致凝结水泵电机跳闸7次，导致一次风机跳闸机组被迫降负荷2次(一但机组控制出现问题，将导致发电机组停运)，直接及间接经济损失共计42.64万元。就该项目公司而言，功率模块故障导致变频系统故障停运是其根本原因，需要首先考虑并加以治理，见表2。表2高压变频系统故障汇总表Tab.2Faultsummaryofhighvoltagefrequencyconversionsystem机组号设备系统设备名称故障现象描述故障时间造成后果动作对系统影响损失电量/万kW·h#1机#2机一次风机(2台电机,变频系统一拖一)凝结水泵(3台电机,变频系统1A/1B一拖二、1C凝泵一拖一)一次风机(2台电机,变频系统一拖一)凝结水泵(3台电机,变频系统1A/1B一拖二、1C凝泵一拖一)1A一次风机1B一次风机1A/1B凝泵1C凝泵2A一次风机2B一次风机2A/2B凝泵2C凝泵B3功率模块4300告警2015.05.24跳闸降负荷3无无无-无B2功率模块驱动故障2014.02.06跳闸失备无A2功率模块驱动故障2014.06.10跳闸失备无C2功率模块驱动故障2015.11.25跳闸失备无无无无-无高压带电显示器故障2013.02无无无C5功率模块7000告警2015.05.17跳闸降负荷12B3功率模块驱动故障2015.05.17跳闸失备无B5功率模块驱动故障2015.07.24跳闸失备无C4功率模块驱动故障2016.04.08跳闸失备无C2功率模块驱动故障2016.04.19跳闸失备无无无无失备无1.1凝结水泵高压变频系统功率模块劣化分析项目公司#1机组1A/1B凝结水泵电机(1拖2)、#2机组2A/2B凝结水泵电机(1拖2)高压变频系统共2台，采用三相五级设计，每台15个功率模块，共计30个700/060II型功率模块。以15个功率模块为一组，参照项目公司凝结水泵变频系统功故障出现情况，可以看出其稳定周期，见图1。由图1可以看出：(1)在项目公司凝泵高压变频系统运行环境优良(设有独立变频器室、独立空调；每月定期更换防尘滤网；每年定期对变频系统进行除尘与控制回路检查)、运行期间负载未出现严重过流、不平衡、电动机绕组对地短路组内部短路、负载机械卡涩等情况下，若不考虑凝结水泵变频系统700/060II型功率模块制造质量因素，该型号功率模块可无故障稳定运行4年。(2)该型号功率模块稳定运行4年后，开始出现故障损坏现象并呈上升趋势。1A/1B凝泵变频15个功率模块较2A/2B凝泵变频15个功率模块投运时间早，出现故障时间亦较早且两组模块损坏累计值趋势相差不大，可判断凝结水泵变频系统功率模块稳定运行4年后模块内部易损件会逐步出现劣化损坏。(3)前4年可不必考虑功率模块劣化损坏情况，考虑到功率模块较多且内部元器件生产质量问题，若确保两套高压变频系统稳定运行可购买一个功率模块做备用；1C/2C凝结水泵运行时间较短，暂无需考虑模块劣化问题，保留一块备件即可。以项目公司两套凝结水泵高压变频器功率模块(共计30块)为基数，参照项目公司凝结水泵高压变频系统功率模块故障出现情况，针对每年损坏模块数量进行劣化分析及初步预测如图2所示。图1凝结水泵电机变频系统稳定周期趋势图Fig.1Stableperiodictrenddiagramoffrequencyconversionsystemofcondensatepumpmotor图2凝结水泵电机变频系统劣化趋势图Fig.2Deteriorationtrenddiagramoffrequencyconversionsystemofcondensatepumpmotor由图2可以看出：(1)改造前该型号功率模块实际运行6年半，第5年开始出现模块故障损坏情况实际损坏2块，第6年损坏3块，第7年(到目前为止已运行6年5个月实际损坏2块，由于下半年度过夏季温度、湿度较高，模块损坏概率较上半年大，保守估计下半年损坏2块)估测损坏4块，那么可看出项目公司该型号模块每年损坏数量呈线性关系(黑色包络线)。可估测第8年会损坏5块、第9年6块或以上(不考虑更换维修件或备件情况，按照模块整体劣化情况，应高于6块)。(2)项目公司模块运行前4年无故障发生，可称为第1阶段(稳定运行阶段)；从第5年开始模块内部易损件开始损坏如电源板、脉冲板可称为第二阶段(易损件线性损坏阶段)；第三阶段模块内部除易损件劣化损坏以外，模块硬件如功率单元IGBT、电容出现劣化损坏过程将与第二阶段故障线性增长出现叠加，可判断模块年度损坏数量上并不是线性的，而是一个非线性曲线增长过程(绿色曲线)可称之为第三阶段(故障爆发性增长阶段)。项目公司功率模块劣化过程正处于第二阶段末期，即将步入第3个阶段，从项目公司安全性、经济性考量是不能接受的。(3)从凝结水泵电机变频系统劣化趋势来看，厂家将模块寿命定为6年处于第2阶段，对于用户来说若在第二阶段更换功率模块，可有效避免因功率模块故障造成的高压变频系统调停，但投入较大，且其他劣化电子元器件并不能得到有效治理。1.2一次风机高压变频系统功率模块劣化分析项目公司1A/1B一次风机、2A/2B一次风机高压变频系统共4台，三相五级设计共计60个功率模块。由于项目一次风机高压变频系统投运时间较晚，目前只出现过两次跳闸现象，亦全部为功率模块故障导致。高压变频系统功率模块原理是一致的(逆变、滤波、整流)，由于原理一致其内部结构也大致相同(电源板、控制板、脉冲板、功率单元、电容等)。由于国内各厂家生产功率模块配组的元件器件型号、批次不同会造成模块使用寿命略有不同，但从项目公司目前出现的故障情况来看，其劣化趋势是相同的，那么同样符合劣化的三个阶段。1A/1B一次风机、2A/2B一次风机功率模块已进入易损件线性损坏阶段，考虑到一次风机系统重要性与机组稳定性，也应及时对1A/1B一次风机、2A/2B一次风机高压变频系统制定有效、可行的定治理方案，确保一次风机系统的安全、稳定运行。2 高压变频系统劣化治理2.1 劣化治理方案优选项目公司每台机组配置两台一次风机、三台凝结水泵以保持发电机组安全稳定运行，一次风机或凝结水泵的突然跳停对锅炉稳燃造及除氧器凝补水造成巨大威胁，从设备可靠性、投资与回报出发，综合考虑技术功能可否实现与实际应用情况，对五套方案分析如下。方案一：功率模块内部易损件更换。即对功率模块内部易损件进行更换。该方案投入最低，但局限性较大，改造后高压变频系统虽能解决现有故障，但长远来讲，变频系统电子元件劣化情况无法得到根本改善。方案二：工频自动旁路功能的实现。新建扩建火电企业高压变频系统配置旁路功能较为合适，可整体增加系统可靠性，但对于项目公司高压变频系统现状而言，仍需对高压变频器劣化情况进行治理。方案三：功率模块全工况旁路功能的实现。项目公司一次风机与凝泵高压变频系统配置的功率模块不具备全工况旁路功能，其对功率模块通讯故障、驱动板故障、模块电源单元故障无法旁路。与变频系统厂家研发人员、技术人员进行了交流，是否可对功率模块内旁路功能板件或旁路接触器控制板件与功率模块分离，实现集中控制以降低故障率。经研发人员讨论，综合考虑控制方式的实现以及改进后存在的不可控风险，不能实现对功率模块旁路功能的改进。方案四：中性点漂移技术在一次风机系统中的实现。西门子高压变频系统具有独立功率模块旁路功能，功率模块旁路系统包括每个功率单元一个旁路接触器(接触器电源独立取主控系统电源)、一个接触器控制板以及主控系统与接触器控制板之间的光纤连接，完全实现旁路功能与功率模块的全部分离。一但功率单元发生故障并被旁路，系统控制自动进行补偿(中性点漂移为罗宾康专利技术)以保证电机电压平衡。以一台一次风机电机(功率1 400 kW)为例，若使用西门子高压变频系统成本估算约为120万元，安全性最高，从性价比来看投资太大。方案五：整体更换变频系统易损件并对系统检测、升级。对高压变频系统功率模块驱动板进行更换；对功率模块内部整流桥回路、晶闸管回路、IGBT回路、电容回路进行测试，对性能存在异常的元件予以更换；对高压变频系统控制器电源板、模拟板、信号预处理板、二次电源板进行预防性更换，原电路板件做现场应急备件使用；升级现有主控程序，增强系统软件抗干扰能力和系统兼容性；检查UPS及柜顶风机性能，对超寿命部件进行更换。综上，治理方案五可最大程度消除因高压变频系统长期运行电子元器件劣化导致的故障现象，且劣化元件更换后对变频系统整体进行测试与性能试验、更换超寿命部件、升级控制系统，性价比高，能够最大程度确保变频系统可靠性。2.2 劣化治理步序(1)拆除功率模块，更换功率模块驱动板，将更换完驱动板后的功率模块返厂检测。(2)检测及更换变频系统UPS、散热风机、控制器电源板、二次电源板、模拟板、信号预处理板。(3)对变频器系统清灰、外观检查、接线紧固，做移相变压器耐压及直阻试验。(4)模块返厂后，对其内部进行清理，对单元内部整流桥回路、晶闸管回路、IGBT回路、电容回路、旁路回路进行测试；对性能存在异常的元件予以更换；对整体单元进行相关性能测试、老化试验、空载试验、满载试验等出厂试验，并出具试验报告。(5)待功率模块返回后，恢复高压变频系统内部所有接线，升级主控程序，对设备进行低压调试及单元功能测试。(6)单体调试完成后，进行外部输入及输出信号传动，确保回路接线及模拟量信号正确。(7)对变频系统做高压带载调试。(8)投运观察，确保高压变频系统安全、稳定运行。3 治理后的运行效果该项目公司现役8台高压变频系统在运行6年后相继进行了劣化治理，现运行已满2年，未出现因功率模块故障导致的高压变频系统跳闸情况，亦未出现因其他电子元件劣化而导致的变频系统故障现象，各项运行参数良好，达到了预期的治理效果。4 结束语文中以某发电企业高压变频系统故障情况为例，较为详细的阐述了该企业高压变频系统的劣化趋势，并依据实际情况优选了治理方案，同时，对该治理方案实际操作步序进行了的描述。该案例较好的把握了变频系统的劣化周期，在原有变频系统的基础上精准发力，最大程度的保留了耐受部件，提高了原有部件的利用率、缩短了治理时间，性价比较高。该方案的成功实施为运行时间较长且高压变频系统故障频发的火电企业提供了一套简单、有效的治理方法，具有较好的借鉴意义。参 考 文 献[1] 郁国强，孟祥杰，徐兴波，等.风机变频系统的成功应用[J].中国水泥，2011(8).[2] 杨冰，杨万军.变频器在企业中的重要应用[J].科技创新和应用，2015(13).[3] 汪英.电路与信号[M].西安：西安电子科技大学出版社，2011.

文章来源：电子元件与材料 网址: http://dzyjycl.400nongye.com/lunwen/itemid-2417.shtml

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