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1.5MW风力发电机组ABB变频器综合治理优化

35

成果主要完成人

任宏远,刘家朋,王梦亚,张成志,逄致富,何功名,王文龙,林子尧

项目概况

项目主要解决了风力发电机组ABB变频器存在的设计缺陷及故障率高问题,项目解决的具体问题如下: 重构塔基散热通道,解决风机塔机空气不流通问题;改造变频器散热控制回路,解决变频器散热回路不稳定故障率高的问题;设计改造变频器功率柜湿度控制回路,解决功率柜除湿加热功能设计问题;进行变频器深度保养维护,解决变频器器件老化严重问题。为了解决上述问题,项目充分利用现有技术的同时,从通道构建、控制优化、功能构建等方面进行了大胆创新,主要创新内容如下: (1)设计使用新型塔筒门防雨罩、滤网:将风机原有百叶窗式防雨罩更换为新型底部进风式易拆装防雨罩,并使用易安装、易维护的抽拉式防尘网,提升塔筒门防雨效果的同时满足了塔筒内外空气流通的需求。 (2)重构塔基散热通道,安装使用变频器引流装置,加装A1防火等级材料的通风引流罩,二层平台加装散热电机风扇在变频器功率柜产生负压效应,加速冷空气在变频器功率柜的流通。方案在充分考虑阻尘需求的同时,增加了变频器功率柜散热能力,满足了不低于B1防火等级的消防要求。 (3)重新设计构建变频器散热风扇控制回路:直接取消电压波动性差的风扇电源板、风扇控制板,将变频器散热风扇由变频控制改为恒频控制,从塔底柜取380V交流电,使用变频器充电信号控制风扇启停,将电源开关接入主控系统,实现散热回路运行状态监控。 (4)增加变频器功率柜除湿功能:在控制柜增加功率柜湿度控制接触器,用来控制功率柜加热板;功率柜增加湿度传感器,用功率柜低温信号、湿度信号共同控制接触器分合,来实现控制柜、功率柜加热除湿功能分离的目的。依靠变频器电源保护开关、功率模块内AHCB温度控制板实现电路失效保护; (5)对变频器21个控制回路继电器进行再选型,提升变频器控制回路稳定性。因变频器控制回路多为感性负载,电路断开存在拉弧问题,控制回路采用的机械式继电器存在寿命短工作不稳定的问题。 项目产生效益如下:(1)项目实施前后变频器故障率降低了85%左右,变频器的运行稳定性得到了有效提升。(2)通过变频器深度维护保养,有效降低了变频器炸机概率,减少了变频器火灾隐患,提升了设备安全运行稳定性;(3)项目重塑了风机塔基散热通道,优化了散热风扇的控制回路,增加了变频器功率柜除湿功能。项目实施后,有效降低了变频器功率单元运行温度,提升了变频器散热回路的稳定性,解决了湿度较大环境下变频器批量报出直流母线过压问题。

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