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威海某热电厂引风机、一次风机、二次风机高压变频器改造案例

一、项目背景

某热电厂2×300MW燃煤发电机组，锅炉系统配置的引风机（2台/炉）、一次风机（2台/炉）、二次风机（2台/炉）原已安装高压变频器。随着运行年限增加，早期投运的变频器面临以下问题：

1. 设备老化：功率单元、控制系统等核心部件性能下降，故障率升高；

2. 技术落后：控制精度、响应速度及效率低于当前先进水平；

3. 备件停产：老旧型号备件采购困难，维护成本剧增；

4. 可靠性风险：存在因设备老化导致非?；囊?；

5. 散热问题：原有散热系统效率降低，影响稳定运行。

为提升设备可靠性、降低维护成本、挖掘节能潜力并延续设备寿命，电厂决定对#1机组共计3台高压风机（引风机、一次风机、二次风机）的现有高压变频器进行升级改造。

二、改造方案

1. 核心思路：对原有变频器进行深度评估与核心部件升级，而非整体更换。

2. 关键改造内容：

功率单元更换/翻新：更换全部老化或性能劣化的IGBT功率?？?、电容等关键功率器件，使用全新的功率单元替换。

控制系统升级：更换为新型高性能控制器（CPU板、接口板等），提升运算速度、控制精度和通信能力。

人机界面更新：更换为现代触摸屏操作界面，提升操作便捷性和信息显示能力。

散热系统优化：清理风道，更换低效风机，可能加装辅助散热装置或优化风道设计。

软件升级：更新至最新控制算法和软件版本，优化调速性能及?；ぢ呒?。

关键元器件更新：更换老化继电器、接触器、电源?？榈雀ㄖ骷?。

3. 系统整合：

保留原有主回路结构及工频旁路系统，确保切换可靠性。

优化控制逻辑：利用升级后的控制系统，进一步优化变频器与机组DCS的通信及控制性能（如响应速度、调节精度）。

完善保护：升级后的?；すδ芨?、更灵敏。

兼容性测试：确保升级后的系统与原有电机、DCS接口完全兼容。

三、实施过程

1. 准备阶段：

详细评估诊断：对每台待改造变频器进行全面检测和状态评估，确定具体更换/翻新部件清单。

制定改造技术方案、采购翻新套件或新部件、制定施工方案及安全措施。

2. 施工阶段（机组检修期进行）：

安全隔离，拆卸变频器柜内待更换的旧部件（功率单元、控制器、HMI等）。

安装翻新或新的功率单元、控制系统、人机界面等核心部件。

优化散热系统（清理、更换风扇、优化风道）。

完成所有电气接线恢复及接地检查。

进行控制系统软件升级和下装。

3. 调试与投运阶段：

变频器本体静态测试（上电检查、参数设置、通信测试）。

带电机空载试转（检查转向、振动、控制响应）。

带负载试运行，精细调整控制参数，优化运行曲线。

进行DCS联调，验证自动控制逻辑及?；すδ堋?/span>

完成性能测试及验收（包括效率测试）。

四、改造效果

1. 可靠性显著提升：设备故障率大幅降低，非计划停机风险得到有效控制。

2. 维护成本降低：备件供应有保障，维护工作量减少。

3. 性能改善：调速范围更宽，响应速度更快，控制精度更高，优化了燃烧自动调节品质。

4. 节能效果：通过优化控制算法和提升变频器自身效率，风机系统综合能耗进一步降低（经测算，在典型工况下，较改造前效率提升约3-5%）。

5. 延长寿命：核心部件更新使整套变频系统使用寿命延长8-10年以上。

6. 操作便捷：新型HMI界面友好，信息丰富，便于监控和维护。

五、结论

本次高压变频器利旧改造项目，通过对核心部件进行针对性升级换代，以远低于新购设备的投入，成功解决了老旧变频器存在的可靠性、维护性及性能问题。改造后设备运行稳定、调节性能优良、节能效果明显，经济效益显著，为同类电厂老旧高压变频器的升级延寿提供了成功范例。