浅谈风电机组变频器过流故障原因分析

摘要  随着早期风电机组投运年限逐步增加，风电机组陆续出现部件老化等问题，影响机组安全稳定运行。众多问题及缺陷中，以变频器系统故障最为典型，既影响机组运行稳定性，又存在较大安全风险，因此研究变频器系统故障原因尤为紧迫，通过多角度多方式研究变频器系统故障原因，可以极大的降低生产运维成本。本文对华锐SL1500型风力发电机组变频器故障原因及解决方案进行简单介绍。

关键词：变频器过流、变频器IGBT击穿、过流原因分析；

引言

变频器作为风力发电机的核心部件之一，其健康状况直接关系到整个机组的生产能力、运行效率和安全性。其一旦出现故障，不仅会导致风力发电机停机，还可能引发电气火灾造成严重后果，因此，分析风电机组变频器系统故障原因，开展性能优化，提升变频器的管理、维护水平，对于保障风力发电的安全稳定运行至关重要。

一、变频器常见故障

风电机组变频器常见故障有变频器器过温、变频器IGBT过流，其中以过流故障最为严重，故障发生伴随严重设备故障，如下图为IGBT过流击穿状态，存在严重安全风险。

二、 变频器故障原因分析方法

1、数据分析：通过调取风电机组故障数据、10分钟运行数据、实时数据等相关数据，分析近2年变频器系统故障发生原因。

2、解体检查：通过对近两年损坏变频器进行解体分析，进一步确认变频器系统故障原因。

3、试验对照：优化方案选择部分机组作为样机，与同状态其余机组做对比，如周期内效果提升明显则进行性能优化。

三、变频器故障原因分析及处置步骤

1、文献调研与需求分析

广泛阅读相关文献，了解当前最新变频器系统优化方案。并分析各方案优劣点。

2、方案确认与实验设计

通过原因分析制定优化方案，与各文献方案做比较，确定最优方案。

3、物资准备

按照最终确认方案，完成物资采购及储备。

4、变频器系统功能优化

待物资货到后，按照优化方案完成3台机组变频器系统功能优化。

5、对比测试及整体优化

确认系统优化后设备运行稳定、性明显提升，则按照最终方案完成其余30台风电机组变频器系统优化。

四、变频器故障实例分析

1、故障现场记录

2、通过故障现场故障记录分析，02月24日，变频器故障前机组处于正常运行中，另外故障时刻无功功率偏高，结合检查情况滤波电阻烧损，可推断出机组正常运行过程中，突发电流波动，超出网侧变频器滤波回路滤波能力，击穿滤波电阻及网侧变频器IGBT模块。

3、根据故障时刻记录数据分析，02月 24日机组故障前各项数据正常，变频器690V主回路突发电流波动，导致变频器滤波电阻击穿、网侧变频器IGBT模块击穿，继而导致故障产生。

四、变频器故障原因

1、设备老化：变频器设备持续运行，内部原件逐步老化，耐高电流能力进一步降低，如出现谐波等现象，易发生变频器过流故障。

2、散热不良：变频器散热不良，如持续发生，导致电器原件迅速劣化，已导致电子原件损坏，引发故障产生。

3、外围设备故障导致：变频器作为变频器系统中核心部件，运行情况同时受到变频器系统其余设备原件影响，如变频器网侧接触器不能及时分断时易发生变频器输入型过流故障产生，继而导致变频器过流击穿。

四.结束语

风力发电机组变频器故障是风电机组运行过程中较为普遍的问题。随着风电技术不断发展和完善，加强设备日常维护、改进工艺、采用新技术新材料等方式，必将会有效解决风电机组故障问题，从而保证机组的运行稳定性并提高运行效率。