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风电技改系列 | 纯干货!一招破解1.5MW风冷机组变流器IGBT故障

北极星风力发电网  来源:金风慧能    2020/5/30 0:06:54  我要投稿  

北极星风力发电网讯:2006年,新疆某风电场3台1.5MW机组安装采用了风冷系统变流产品,这可以说是1.5MW机型最早的变流系统电控原型。在后期批量生产中,风冷变流器产品也得到了大量应用。随着服役时间的增长,运行多年的变流器也出现了影响机组发电量与安全运行的问题。我们都知道,电力电子里最重要的一个元件就是IGBT,可以说IGBT是能源转换与传输的核心器件,是电力电子装置的“CPU”。那么,当IGBT模块出现问题时会发生什么?根据实际调查,变流器机组凝露、湿度和温度报警、IGBT温度不平衡,甚至由此而导致模块故障、发电性能下降成为当前困扰1.5MW机组业主的首要问题。根据对风冷机组变流系统的内部结构与设计结构分析,解决上述问题的关键在于抽湿散热、IGBT运行环境控制以及全方位的精细化维护。

案例:环控+防凝露综合智能方案 解决IGBT模块运行故障

位于华中区域的某风电场,由于变流器长期未进行标准化运维处理及技术升级,导致机组长期运行时报出“IGBT温度不平衡”等故障。业主在尝试多次维修后都未能解决该报警,而当进一步排查、追溯原因时,才发现问题并非由单一硬件故障所引起。由于干扰IGBT运行的因素众多,温度、湿度、疏于保养、防护不到位等均可能是潜在的问题源头,需要综合性的处理方案来恢复IGBT正常运行。

变流模块驱动板处理前后,以及变流控制器升级

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散热器维护前后对比

一般在这种情况下,可在变流器柜顶风机增加防凝露加热器,在湿度和温度不符合IGBT运行环境时,启动加热除湿功能,防止变流系统出现凝露现象。在这个案例中,北京金风慧能技术有限公司给出的专项改造方案再一次聚焦智能化前沿技术:在主控柜增加智能环境控制器和相应的电源线,柜顶和柜底加装温湿度传感器。智能环境控制器根据测量的温湿度数值做出判断,从而启动加热除湿,为IGBT模块提供良好的运行环境。

值得注意的是,无论我们上一期所提到的水冷机组变流系统改造(原文链接:1.5MW水冷机组变流系统故障怎么办?一文教你读懂技改关键!),还是本期所讲述的风冷机组变流系统改造,都不仅仅是简单的维护和保养操作。正如我们所了解的,风电技改是一项技术门槛高、附加值大的服务,需要服务提供商具备真正的核心技术优势、雄厚的资源实力以及前沿的智能化检测、实施手段。这样才能在技改服务中以全面的视角、综合的执行能力实打实地为业主节约人员运维成本、备件成本,降低机组故障率、提高机组发电水平。

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IGBT模块抽检测试平台

行文至此,1.5MW机组的变流系统专项改造将告一段落,作为风电三大电控系统之一,接下来我们将聚焦变桨系统的专项升级改造,如超级电容的检测与更换、变桨电机的维护、充电器改造等。欢迎持续关注!


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