国信扬电装有2 台超临界火电机组，容量2 × 630 MW。2009 年3 月进行了凝泵3B，增压风机3A、 3B 变频改造。高压变频器属于大型电子设备，其运 行效率高达96%，另外4% 的功率损耗主要以热量 形式散失在运行环境中，由于高压变频器功率大， 其发热量绝对值一般可达到几十千瓦。发热部件主 要为整流变和功率元件，其中功率元件对温度较敏 感。如不能有效解决变频器散热问题，将直接危及 变频器本体的运行安全，最终因为温度过高，导致 变频器过热保护动作跳闸。在设计中，其散热与通 风是影响高压变频器的可靠性指标的一个至关重要 的环节。控制好高压变频器的运行环境温度，有助 于提高系统可靠性，降低高压变频辅助系统的运营 成本。
        高压变频装置常用的几种冷却方式主要包括： 风道开放式冷却、空调密闭冷却、强制密闭冷却、空 －水冷密闭冷却及设备本体水冷却。
        各种冷却方式的指标及运行成本比较如表1 所示。

        从从散热的角度来说，水冷是非常理想的。但是， 水循环系统工艺要求高，安装复杂，维护工作量大， 而且一旦漏水，会带来安全隐患。因此，能够用空 气冷却解决问题的场合，就不建议采用水冷。 综合以上特点，结合我厂实际情况，在凝结水 泵、增压风机变频改造中采用BLH － CM 强制密闭 冷却方式，对温度要求较高的功率柜进行冷却。 密闭冷却装置具有以下特点：①设备安装简 单、快捷。②设备使用寿命长，故障率低，性能可 靠，平均无故障时间20 000 h。③设备的运营成本 是同等热交换功率空调的1/3。④室内密闭冷却控制工程网版权所有，干 净卫生；变频器维护量低。⑤滤网清洗周期长，可 达一个月。⑥事故情况下可采用通风冷却，不影响设 备安全。⑦冷却功率留有余量。⑧可以不建专门的 变频小室。
        强制式密闭冷却装置介绍
        BLH － CM 强制式密闭冷却装置由电控柜、制 冷压缩机组、表冷器、泄漏检测及配套的变频器功 率柜顶冷却风罩、风箱、凝水盘及排水管道等组成。 该装置通过风罩、风箱等部件，将变频器功率 柜密封到一个密闭空间，功率柜顶的冷却风机排出 的热风通过表冷器降温变成冷风，通过风箱引入到 功率柜进风口进行功率模块冷却。功率柜内部散失 的热量通过表冷器内流动的制冷剂带到设备外，由 压缩机组通过室外机把热量排出。
        密闭系统冷却容量按1.25倍裕度配置，凝结水 泵冷却容量为2 000 × 2% × 1.25 ＝ 50 kW；增压 风机冷却容量为3 000 × 2% × 1.25 ＝ 75 kW。 功率柜顶风机采用德国E B M 公司生产的三相 离心风机www.cechina.cn， EBM 风机可靠性高，性能优异，平均无 故障连续运行时间大于100 000 h，额定排风量为3 500 m3/h。　　强制冷却装置与变频器功率柜一体化设计，附 着于功率柜顶部，制冷压缩机组安装于变频器附近， 设计中对变频器柜顶的承重强度、密封性能进行防 护，确保冷凝水外溢时不进入设备本体。冷却用表 冷器的出风口采用亲水翅片型结构处理，下部安装 淋水槽，连接管道将表冷器冷凝水引至设备外排出。 强制式密闭冷却装置的风箱内部及淋水盘外部采用 保温措施，避免因温差大出现表面凝露。
        为适应高低温季节变化带来的压缩机效率变 化，减少压缩机起停次数，按照一大一小选配压缩 机，其中1# 为小功率，2# 为大功率。采用双电源供 电。正常运行时，每段电源各带一台压缩机；当单 段电源故障时，另外一侧工作电源带两台压缩机运 行。两台压缩机均停运时，可以通过风道回路设置 的风门实现变频器功率柜自身冷却，减少冷却装置 故障对变频器运行的影响。
        两台压缩机实现了电源、控制电路、主设备的 三级互为备用。当其中一台压缩机故障时，另一台 压缩机可联锁起动。

        电控柜内安装有西门子PLC S7 － 200CN，配 备TD － 400C 作为人机界面。PLC 作为冷却控制的 中心，根据环境温度和功率柜风机排风温度，起停 制冷压缩机组，将功率柜内温度控制在30～40 ℃之 间，当功率柜温度测点达到38 ℃时，起动其中一台 压缩机工作，在功率柜温度降低到33 ℃时停止。当 单台压缩机不能维持功率柜温度稳定，PLC 在41.5 ℃起动第二台压缩机，第二台压缩机将在功率柜温 度降低到40 ℃时停止。
        正常情况下，一台压机满负荷工作能够满足变 频器满载工况的制冷要求，在夏季极端恶劣情况下， 第二台压缩机能稳定风机出风口温度在41.5 ℃以内。 当压缩机故障或其他原因导致功率柜温度上升 到43 ℃时，自动打开功率柜风门进行开式循环。
        两台压缩机在运行方式上，实行轮换制度，在 PLC 内设定5～10 月为高温季节，在高温季节里，优 先起动2# 压缩机。
        PLC 同时提供密闭冷却装置在事故和非正常运 行状态下的故障点判断，事故自动处理等逻辑控制CONTROL ENGINEERING China版权所有， 满足高压变频器对冷却装置的高安全、可靠性要求。 冷却装置配备了泄漏检测装置，当氟利昂制冷 剂发生泄漏时，发出报警并先后开启前风门和后风 门，实现开放式循环。同时关闭压缩机，将大部分 制冷剂封闭在压缩机腔体内，避免制冷剂继续泄漏。 冷却装置提供功率柜出风口温度过低的保护功 能，当温度低于最低停机温度定值2 ℃以下时，PLC 断开压缩机组合闸操作回路，禁止以任何方式起动 压缩机组。
        强制密闭冷却装置是为变频器功率柜提供冷却 的辅助设备，与变频器之间存在报警信息传递，不 存在联锁跳闸逻辑。不会由于冷却装置的运行或故 障，引发变频器故障停机。
        我厂强制密闭冷却装置技术参数如表2 所示。

        运行注意事项
        1) 密闭冷却装置正常运行参数、状态可在TD － 400C 人机界面上，通过功能键F1、F2 查看，如 功率柜测点温度、环境温度、表冷器温度等信息。
        2) 冷却装置发生轻度故障时，黄色报警灯间歇 闪烁，点击报警复归按钮，报警解除控制工程网版权所有，可通过功能 键F3 查看报警具体内容及发生时刻。轻故障报警在 故障排除后自动消除；重故障报警(主要是装置或压缩机产生保护动作停机)，有记忆功能，需通过功能 键F7 手动复位。
        3) 由于电源切换时会短时失电，压缩机运行时， 电源停送电将导致压缩机停机，因此应避免在压缩 机工作时恢复工作电源，恢复工作电源应在两台压 缩机均停止时进行。运行中发生电源丢失，并不影 响正常的温控工作，当电源恢复正常，在下一次压 缩机起动点，系统仍会起动压缩机工作，满足变频 设备冷却要求。
        4) 运行中如需进行功率柜内部巡视，可通过点 击黄色“电磁锁测试”按钮开启功率柜风箱正面风 门，通过通风隔网巡视，操作完毕恢复柜门滤网，关 闭风门，装置会自动吸附并保持关闭状态。禁止不 通过“电磁锁测试”按钮直接拉动风箱的风门手柄。
        5) 由PLC 控制压缩机正常起停，不需人为干 预。冷却装置柜门上的压缩机起停按钮是用于检修 压缩机的试验按钮，正常情况下不要操作。
        6) 变频器未投入运行，功率柜顶风机处于静止 状态时，禁止手动起动压缩机运行。否则将导致表 冷器温度过低，制冷剂回管压力过高CONTROL ENGINEERING China版权所有，严重时会损 坏设备。
        7) 功率柜温度上升到43 ℃时，系统会自动打 开功率柜风门进行开式循环。当某种原因未能自动 打开时，可按住电控柜柜门上黄色“电磁锁测试”按 钮并保持5 s，打开电磁锁释放风门；仍不能打开时， 可关闭电控柜内QF103 电源开关，手动操作机械结 构开启风门。
        结束语
        强制密闭冷却相比于空调冷却，效率高，耗能 少。经测算，凝泵变频如采用空调冷却，功耗为 44.8 kW，年用电32.3 万kW·h，电费约11.9 万元。 采用强制密闭冷却，功耗为16.48 kW，年用电11.8 万kW·h，电费约4.4 万元。每年可节约7.5 万元。 从变频器调试运行情况看，凝结水泵、增压风 机强制密闭冷却装置，运行效果好，安全度高，实 现了综合节能，完全满足设计要求。