某厂8号210MW机组的辅机功率设计值偏大，存在“大马拉小车”现象。该机组原配置的高压引风机（2×1 600kW/6kV）和高压送风机（2×1 600kW/6kV）均采用定速运行（50Hz）、液耦调速，节流损耗大，设备故障率高。为此进行了变频调速改造。
一、变频调速装置的选型
该风机变频器选用的是功率单元串联多电平高压变频器（完美无谐波变频器）。此变频装置具有谐波含量、共模电压、电压变化率和电磁干扰小，整机开关频率和系统效率高等优点。
高压变频器采用移相变压器（6～0.7kV）输入方式，功率单元耐受电压和双向谐波含量低，适合中高压大容量电机的拖动，可以直接拖动原工频电机，只增加高压变频调速装置，不更换电机，增加工、变频切换柜，实现变频装置异常时电机工频旁路运行，保证主设备运行可靠。
二、高压变频装置基本功能
1. 高压电机软启动。高压（6kV）变频器可以对风机电机进行无冲击电流启动方式启动。
2. 闭环运行模式。在闭环运行模式下（自动跟踪），变频器将根据偏差自动调节被控制量的实际值自动逼近期望值，实现自动控制。
3. 开环运行模式（手动调速）。选择开环运行模式，变频器的运行频率将由外部模拟信号直接给定，变频器将按目标值频率运行。
4. 其他辅助功能。包括参数设定、故障查询、运行参数记录显示、与远方DCS监控系统接口、系统保护、单元旁路、瞬时停电再启动和手动工频旁路功能。
三、改造实施方案
1. 8号机组引风机、送风机在电机与风机之间原来采用液力耦合器连接，改造后去除液力耦合器，在电机与风机之间加装空心钢轴进行连接。根据发电机负荷大小，通过DCS控制和调节引、送风机变频器频率进行风机风量的调节和控制，满足发电机的各种运行工况需要。
2. 变频装置采用成都东方日立公司DHVECT-DI0200/06型高压变频器，变频器由控制柜、功率柜、变压器柜、旁通柜组成。该变频器对输入过压、欠压、缺相、输出过载、功率单元超温、移相变压器超温、冷却风扇故障、机柜门状态、瞬时停电等具有保护措施。
3. 变频器控制由运行人员根据机组运行工况、风量大小，通过DCS控制变频器运行频率进行风量调节。正常方式为变频运行方式，变频器故障时切换为工频运行方式，提高了可靠性，满足了运行要求。
4. 将原8号机组6kV开关室到两台引风机电机的动力电缆从电机侧抽回到变频室，从变频室另外敷设新动力电缆到引风机电机；将原6kV开关室到两台送风机电机的动力电缆从6kV开关室侧抽回到变频室，从变频室另外敷设新动力电缆到6kV开关室。由此节约6kV电缆600m，折合资金约30万元。
5. 改造后电气一次接线路（以甲引风机为例）见图1。图中QF1为引风机6kV开关；QS1、QS2、QS3为刀闸。变频切工频，先断QF1开关，再断开QS1、QS2刀闸、合上QS3刀闸，合QF1开关。工频切变频时，先断QF1开关，再断开QS3刀闸，合上QS1、QS2刀闸，合QF1开关。
图 1
6. 由于变频器功率大，发热量较大，为保证通风冷却效果，在变频器功率柜和变压器柜的柜顶分别独立安装了一套整体风扇，再经过室内空调把热风置换到室外，保证变频器的整体冷却通风要求。
7. 将引风机入口挡板门由手动改为电动，以满足工频状况调节需要。改造中电机不移位，节约了制作基础的费用。
8. 加装引、送风入口挡板执行器4台。在DCS系统中增加引、送风机变频控制逻辑、入口挡板控制逻辑，并修改操作画面。根据要求完善并修改引、送风机、入口挡板相关联锁、保护、顺控等逻辑。
四、改造前后系统对比
1. DHVECT-DI0200/06型变频器调速范围为0～100%。液力耦合器的调速范围为40%～95%。
2. DHVECT-DI0200/06型变频器在整个调速范围内都具有较高的效率（大于97%），而液力耦合器效率低。
3. DHVECT-DI0200/06型变频器对电机及负载机械可实现软启动，解决了启动冲击问题，而且电机可以在短时间内多次重复启动。液力耦合器为直接启动，启动电流对电网有冲击且不能频繁启动。
4. 用DHVECT-DI0200/06型变频器对电机调速时，只需脱开原来的开关和电机的连接电缆，加入变频器即可，改造方案简单。
5. DHVECT-DI0200/06型变频器可靠性高、免维护。而液力耦合器是机械设备，故障率高。
五、存在问题及处理措施
改造后，电流波动大（10A）。观察发现原因是操作时调节幅度较大，设备工况反馈不同步所致。后将调节幅度设置为1～2Hz/次，现象消除。
8号炉乙引风机变频器变压器温度超高跳闸，切工频启动反时限过电流保护跳，检查保护定值不适应工频启动要求，定值修改后工频运行正常。某日发出高压掉电信号，变压器柜显示温度为A相51℃、B相48℃、C相53℃。检查变频器，C相温控器和测控元件发生故障，拆除其跳闸回路。更换后恢复正常运行。
六、效益
本次变频改造总投资445万元，4台变频器投运后，在同等发电量下每日可节电2.79万kW• h，在1.5年内就可以收回投资，节能效益可观。
