一、風電變流器常見故障分析
風電變流器是應用于風力發電機組中的變流器,如果出現故障的話,會導致風電機組無法正常發電。風電變流器常(chang)見的(de)故障主要有以下幾類:
1、主板故障
(1)可能故障:A/D芯片故障,導致采樣(yang)異常(chang)。故障報警:過(guo)欠壓,過(guo)欠流,或相序錯誤。
(2)可能故(gu)障:通(tong)用I/O故(gu)障,導致無控制輸入輸出。故(gu)障報警:反饋異常(chang)。
(3)可能故(gu)障(zhang):板上電源故(gu)障(zhang),導致部分芯片無法正常工作。故(gu)障(zhang)報(bao)警:不定。
(4)可能故(gu)障:DSP芯(xin)片故(gu)障,系統(tong)癱瘓。故(gu)障報(bao)警:無(wu)法啟動。
(5)可能故(gu)(gu)障:EPWM輸出故(gu)(gu)障,驅動異(yi)常(chang)。故(gu)(gu)障報(bao)警:勵(li)磁失敗。
2、驅動電路故障
(1)可(ke)能故(gu)(gu)障(zhang):電/光(guang)轉換電路故(gu)(gu)障(zhang)。故(gu)(gu)障(zhang)報警:勵磁失(shi)敗。
(2)可能(neng)故障(zhang):光纖超限折彎(wan),信號無法輸出(chu)。故障(zhang)報(bao)警:勵磁失敗。
(3)可能故障:光/電轉換故障。故障報(bao)警:勵(li)磁失敗。
(4)可能故障:驅(qu)動板輸(shu)出故障。故障報警:勵(li)磁失敗。
3、IGBT故障
(1)可能故障(zhang):IGBT燒毀。故障(zhang)報警:IGBT故障(zhang)/過流。
(2)可能(neng)故(gu)障(zhang):IGBT反饋信號電路故(gu)障(zhang)。故(gu)障(zhang)報警:IGBT故(gu)障(zhang)。
4、輔助電源故障
(1)可能故(gu)障:給主板供電(dian)的輔(fu)助電(dian)源故(gu)障,系統癱(tan)瘓。故(gu)障報警:主控無供電(dian)。
(2)可能故(gu)障:采(cai)樣電(dian)路供電(dian)的輔助電(dian)源(yuan)故(gu)障,采(cai)樣有誤。故(gu)障報警(jing):過欠壓,過欠流,或相序錯誤。
(3)可能故障(zhang):驅(qu)動(dong)板供電(dian)的輔助電(dian)源故障(zhang),IGBT無法(fa)被驅(qu)動(dong)。故障(zhang)報警:勵磁失敗。
(4)可能故(gu)(gu)障(zhang):給繼電(dian)器(qi)供電(dian)的輔(fu)助電(dian)源故(gu)(gu)障(zhang),繼電(dian)器(qi)不動作。故(gu)(gu)障(zhang)報(bao)警:反饋異常。
5、Chooper電路故障
(1)可能故(gu)障(zhang):Chooper電路(lu)無法驅動,不能進(jin)行放電。故(gu)障(zhang)報警:chooper IGBT故(gu)障(zhang)。
(2)可能故障:Chooper電(dian)路IGBT燒毀(hui),不能進行放電(dian)。故障報警(jing):chooper IGBT故障。
(3)可能故障:Chooper電(dian)(dian)路處于常導通狀態,無法為(wei)母(mu)線(xian)充(chong)電(dian)(dian)。故障報警:母(mu)線(xian)欠壓。
6、電纜故障
(1)可能(neng)故障:對地短路(lu)。故障報警:欠壓,過流,缺相。
(2)可能故(gu)障:對地高(gao)阻故(gu)障,三(san)相不平(ping)衡。故(gu)障報警:欠壓,過流,缺相。
(3)可能故(gu)障:相間短路。故(gu)障報警(jing):燒毀。
7、通信故障
(1)可能故(gu)障:DSP與(yu)PLC通(tong)信故(gu)障,系統(tong)命令(ling)無法下達,停機。故(gu)障報警:通(tong)信故(gu)障,或(huo)反(fan)饋(kui)異常。
(2)可能(neng)故(gu)障(zhang)(zhang):觸(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)通信故(gu)障(zhang)(zhang),無(wu)(wu)法(fa)本地(di)操作。故(gu)障(zhang)(zhang)報(bao)警:無(wu)(wu)故(gu)障(zhang)(zhang)報(bao)警,但觸(chu)摸(mo)屏(ping)(ping)無(wu)(wu)法(fa)操作。
(3)可能(neng)故(gu)障:與主(zhu)控(kong)通信故(gu)障,系統停機(ji)。故(gu)障報警:與主(zhu)控(kong)通信故(gu)障。
8、采樣電路故障
(1)可能(neng)故(gu)障(zhang):電壓/電流傳感器損壞,數據異(yi)常。故(gu)障(zhang)報警:欠壓,欠流,缺相(xiang)。
(2)可能故障(zhang):M線(xian)受干擾,采樣(yang)異常。故障(zhang)報警(jing):過(guo)欠(qian)壓,過(guo)欠(qian)流,或相序(xu)錯(cuo)誤(wu)。
9、接觸不良故障
(1)可能故障:主回路(lu)接觸不(bu)良。故障報警:欠(qian)壓(ya),欠(qian)流,缺相。
(2)可(ke)能故障:控制回路接觸不良。故障報警(jing):不定(ding)。
(3)可(ke)能故障(zhang):光纖接觸被污染。故障(zhang)報(bao)警:勵磁失敗。
10、其他故障
(1)元件損壞,如繼電器(qi)、接觸器(qi)等。
(2)軟(ruan)件故(gu)障,因低溫(wen)或雷(lei)擊等(deng)導致(zhi)程序丟失。
(3)加(jia)熱器故障,導致系統(tong)無(wu)法啟動(dong)。
二、造成風電變流器出故障的原因有哪些
風(feng)電(dian)機組運維過程中(zhong)的故障(zhang)統計數據分析表明,造(zao)成風(feng)電(dian)變流器故障(zhang)劣化的主(zhu)要因素可以(yi)歸結(jie)為(wei)以(yi)下幾方面:
1、電氣因素
因(yin)風(feng)電機組故障或超(chao)發引起的變流器(qi)過(guo)電流造(zao)成(cheng)其內部(bu)導體和絕(jue)(jue)緣材(cai)料(liao)局部(bu)過(guo)熱(re)老化;過(guo)負荷(he)分合斷路器(qi)和接觸器(qi)時(shi)因(yin)電弧火花造(zao)成(cheng)的觸頭氧(yang)化及接頭燒蝕;因(yin)操作過(guo)電壓、雷電過(guo)電壓造(zao)成(cheng)絕(jue)(jue)緣強度下降(jiang);因(yin)絕(jue)(jue)緣材(cai)料(liao)局部(bu)放(fang)電造(zao)成(cheng)的單點破壞逐(zhu)漸(jian)擴大,導致整(zheng)體絕(jue)(jue)緣的全面劣(lie)化。
2、機械因素
長(chang)期(qi)高電(dian)壓大電(dian)流(liu)工(gong)況下因(yin)高頻次分(fen)合斷路器(qi)和接(jie)觸器(qi)等造成的(de)觸頭磨(mo)損、彈簧疲勞及線圈老化(hua);因(yin)變流(liu)器(qi)本身或(huo)受外部的(de)機(ji)械應力造成的(de)螺(luo)栓松動(dong)及接(jie)觸不良甚至器(qi)件磨(mo)損變形;因(yin)風電(dian)機(ji)組長(chang)期(qi)運行(xing)過程中難以避免的(de)振動(dong)、沖擊等反復作用造成的(de)疲勞劣化(hua)。
3、發熱因素
因過負荷、短路電流(liu)、高頻電流(liu)引起變流(liu)器內部器件的膨脹、收縮、變形、松(song)弛從而造(zao)成(cheng)接頭松(song)動、彈性失效、密(mi)封不良(liang)等;因溫升過高使絕緣材料熱分解、氧化等化學(xue)變化造(zao)成(cheng)絕緣性能降低;因過負荷、內部短路以(yi)及操作電氣開關(guan)時產生的電弧(hu)造(zao)成(cheng)部分材料變形甚至燒(shao)蝕。
4、環境因素
風電變流器所處環(huan)境相(xiang)對惡劣,因高溫發熱、鹽霧(wu)潮濕(shi)、灰(hui)塵油污以(yi)及(ji)紫外(wai)線輻射等都無法估計,造成(cheng)其(qi)內部(bu)接頭部(bu)位接觸不(bu)良、器件連(lian)接點氧化腐(fu)蝕(shi)以(yi)及(ji)絕緣材料變質老化;因老鼠、白蟻(yi)等小動物(wu)咬壞電(dian)纜、浸(jin)水等造成(cheng)的破損(sun)。