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论风机发电系统中变频器的故障诊断

2021-05-16费强

电子乐园·中旬刊 2021年6期
关键词:变频调速变频器

费强

摘要:对风机变频器进行故障诊断,一方面可以保证机组的正常工作,另一方面,通过对故障的分析,可以提高机组的可靠性,提高机组供电质量。通过对风机机组常见故障的分析,希望能对今后变频调速设备的使用和维修有一定的参考价值。

关键词:风机机组;变频器;变频调速

1.风机发电系统概述

风能是一种以可持续发展为基础的新能源供给体系。不仅改变了我国传统的能源发电模式,大幅度降低了非再生能源的利用效率,提高了我国的资源储量,而且通过采用无污染的发电技术,可以更好地防止燃煤对环境的破坏。从经济和生态可持续发展的观点出发,风电是我国今后发展的必然趋势。以目前的风电机组为例,发电机有三种类型:双馈式、笼式异步式和直驱式。三种电机在电网接入和变频处理上各有特色。例如,直接驱动的发电机是由变频控制的,而双馈的控制则是由转子控制。所以,不同类型的风电机组,其集成需求也不同,为了进一步判断风电机组的变频故障,需制定相应的维修方案,以保证风电机组的正常运转。

2.变频器故障问题分析

变频调速装置是风机机组运行中必不可少的一种设备,它直接影响着机组的远程管理品质。从目前的数据来看,变频调速装置在安装和运行过程中,都会遇到很长一段时间的高温和污垢,如果不能及时进行有效的维修和清洁,就会对设备的寿命和性能造成很大的损害,从而影响到整个风机系统的运行。就现阶段所选择的发电机来说,最常见的就是速度和频率的风力发电机,这种发电机在遇到故障时,有很大的缺点,不能隔离外界的影响,也不能调整内部的限制,這就造成了风机系统的故障。其次,某些风机发电系统的调速非常缓慢,短期内对风机风能的吸收量不会下降,但由于发电机的极限电压被调低,导致风能转换的压力太大,电能传输的效率和稳定性都会受到影响。在这段时间里,如果电力不能完全传输到电网中,就会有一部分被系统吸收,从而导致容量和电压急剧上升,如果不及时处理,就会出现电磁力矩突变等问题,严重影响变频器的工作性能,甚至可能造成安全事故。

3.风机发电系统变频器故障诊断

3.1安装配置故障诊断

由于电子产品具有高度的隐蔽性和对周围环境的敏感性,所以在设备的安装中,要保证其始终处于正常工作状态,并采取相应的保护措施,以减少设备失效的危险。变频调速器是一种高精度的产品,它对安装和工作环境的要求较高,所以维修人员要在合适的气候条件下进行检测,以保证维修平台的稳定,从而不会给变频器带来任何损伤。其次,在运行时,维修人员要依据当地的供电要求确定合适的参数,以免影响到风机的运行。如果发现变频设备的参数设定有问题,必须向生产厂商反映,使其调节参数,以免对工作产生额外的影响。

3.2待机负载运行调试

为了保证风机机组的变频调速装置一直处于稳定的工作状态,维修人员可以根据负荷的变化来调节传动系统和各模块的参数,从而保证电机的运行风险得到及时处理。首先,要制定合适的参数,让电机按照控制系统的要求工作。第二,要对设备中的其它功能部件进行调试,并根据当地风力发电系统的需求来调整组件的工作频率。第三,对变频器的连接进行调试,在对其进行简单的检查工作后,如果有主机的话,就必须将控制线与主机相连,保证变频器的工作状态,保证变频器的可控性。此外,当变频器旁边装有接触器时,必须将与之配套的设备全部安装到配电箱中,以便隔离外部环境对其产生的影响,方便以后的维修工作。在变频调速装置发生故障时,旁路接触器可根据供电状况自动切换到旁路,从而保证风机机组的工作品质。

3.3变频器维护工作分析

(1)对变频调速系统的维护,必须得到管理者和维修者的高度关注。公司应按规定安装产品说明书,制订详细的维修检查并严格执行。同时,在设备布置上要充分考虑到变频器的实际情况,并尽可能地根据所需的环境来进行安装,保证其安全、可靠地运行。(2)对各部件进行适当的维修,以保证绝缘涂料等保护措施的执行,并定期更换绝缘柱,防止碳化。同时,为了保证变频器的正常工作,还必须对其进行更加细致的接线,保证不会有任何裸露的金属暴露,从而保证变频器的稳定运行。(3)在变频器设备的检测期间,应对其内部的输入、输出、逆变、整流等各部分进行全面的检查,以保证其工作状态,从而减少出现故障的几率。(4)变频风机是一种辅助内部部件散热的设备,所以为了安全起见,维修人员在断电维修过程中必须用手转动叶片,以确定是否有堵塞,如果有,应该进行润滑或更换,以保证变频设备的工作始终保持稳定。

4.变频器故障诊断技术优化对策

4.1神经网技术的应用

通过对该网络模型中的显、隐两个层面的数据进行分析,可以对变频器的故障类型进行粗略的判定。在解决了实际问题之后,确定了种类,就可以制定出相应的对策。将神经网技术应用于变频调速系统,可以将变频器的运行状态统一显示在神经网中,通过对数据的采集可以更精确地判断出变频器的故障类型。

4.2小波分析技术对信息的处理

小波分析是当前信息处理中的一个重要手段。简单来说,小波分析是一种利用小窗进行数据分析的方法,通过这种方法可以使小窗的状态发生变化,使其位置发生变化。在使用了神经网络技术的情况下,能够得到更加精确的数据,而当一个小窗口与数据相匹配的时候,就可以对这些数据进行分析和处理,从而明确地判断出变频设备的故障。

结束语

在风电机组中,变频调速技术的应用不仅可以为风电机组提供更好的调整,保证机组的使用品质和运行的稳定性,而且还可以通过故障诊断和优化,进一步提高风电机组的可靠性。因此,在对风机机组的故障进行分析时,应先弄清其可能发生的类型和特性,并详细的审核程序和数据,以便为以后的风机机组运行提供更充分的技术支持。

参考文献

[1]张晓波,王占霞,张新燕.风力发电系统变频器故障诊断研究[J].电气工程学报,2010(07):62-64.

[2]邓李苹,朱金华.风机发电系统中变频器的故障诊断研究[J].商品与质量,2017,000(029):188.

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