金風(fēng)2完整版本.5MW風(fēng)機變頻器水冷系統(tǒng)故障分析報告

金風(fēng)2.5MW風(fēng)機變頻器水冷系統(tǒng)故障分析報告

奉獻清潔能源構(gòu)建和諧企業(yè)Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy奉獻清潔能源構(gòu)建和諧企業(yè)Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy主要內(nèi)容一、故障介紹一、故障描述一故障定義二

故障原因分析三

防范措施六

故障處理過程四后續(xù)故障處理計劃五奉獻清潔能源構(gòu)建和諧企業(yè)Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy一、故障介紹金風(fēng)2.5MW變流器采用水循環(huán)冷卻方式，水冷的優(yōu)點是水的比熱系數(shù)大，同樣體積的水和空氣，在同樣溫升下，水吸收的熱量大，同時，柜體采用散熱管道鋪設(shè)方式散熱，有利于集中把熱量排出塔架，也解決了塔架內(nèi)部噪聲大的問題。

冷卻介質(zhì)由主循環(huán)泵升壓后流經(jīng)受空氣散熱器，得到冷卻后進入變流器將熱量帶出，再回到主循環(huán)泵，密閉式往復(fù)循環(huán)。循環(huán)管路設(shè)置電動三通閥，根據(jù)冷卻介質(zhì)溫度的變化，自動調(diào)節(jié)經(jīng)過空氣散熱器冷卻介質(zhì)的比例，空氣散熱器將冷卻介質(zhì)帶出的熱量交換出去。循環(huán)管路并有氣囊式膨脹罐、氣泵及電磁閥組成的穩(wěn)壓系統(tǒng)，為系統(tǒng)保持恒壓并能吸收系統(tǒng)中冷卻介質(zhì)的體積變化，從而保證整個系統(tǒng)的正常運行。

金風(fēng)2.5MW變頻器水冷系統(tǒng)介紹奉獻清潔能源構(gòu)建和諧企業(yè)Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy一、故障介紹冷卻控制柜由冷卻循環(huán)系統(tǒng)和測量控制系統(tǒng)兩部分組成。冷卻循環(huán)系統(tǒng)以高壓循環(huán)泵為動力源。循環(huán)泵通過管路把冷卻液送入變流控制柜中，再把冷卻液通過管路抽出，把冷卻液送入風(fēng)機外的空氣散熱器進行冷熱交換，散熱后的冷卻液再由循環(huán)泵送入變流柜中。這樣完成一次冷卻循環(huán)。冷卻控制柜中的測量控制系統(tǒng)以德國貝福PLC擴展模塊為控制核心。PLC模塊將傳感器采集到的信號傳遞給主控制器，對冷卻循環(huán)系統(tǒng)進行實時監(jiān)控。金風(fēng)2.5MW變頻器水冷系統(tǒng)介紹奉獻清潔能源構(gòu)建和諧企業(yè)Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy序號故障系統(tǒng)首批40臺風(fēng)機故障臺數(shù)續(xù)建80臺風(fēng)機故障臺數(shù)合計故障臺數(shù)12019年12月變頻器水冷系統(tǒng)1311422020年1月變頻器水冷系統(tǒng)20232020年2月變頻器水冷系統(tǒng)224合計17320變頻器水冷系統(tǒng)故障統(tǒng)計表項目2019年12月至2020年2月風(fēng)機變頻器水冷系統(tǒng)故障20臺，故障累計停機57.68小時，損失電量為3.05萬kWh。首批40臺機組變頻器水冷系統(tǒng)使用威樂水泵，新疆區(qū)域內(nèi)此水泵配置較少。續(xù)建80臺機組頻器水冷系統(tǒng)使用格蘭富水泵。一、故障介紹奉獻清潔能源構(gòu)建和諧企業(yè)Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy二、故障定義1、“變頻器出閥壓力低”的故障定義：水冷泵運行時，出閥壓力持續(xù)10s低于0.3bar，報此故障。2、“變頻器出閥壓力超低”的故障定義：水冷泵運行時，出閥壓力持續(xù)150s低于0.1bar，報此故障。奉獻清潔能源構(gòu)建和諧企業(yè)Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy三、故障原因分析

通過查看故障、數(shù)據(jù)對比分析，風(fēng)機水冷系統(tǒng)主要故障為“變流器出閥壓力超低”故障，主要集中在首批40臺風(fēng)機上，該風(fēng)機水冷系統(tǒng)使用威樂水泵，變頻器水冷系統(tǒng)停止運行后正常運行膨脹罐靜壓為1.0bar，水壓為1.8bar，水冷系統(tǒng)運行狀態(tài)下正常水壓進閥壓力3.5bar-4.2bar，出閥水壓壓力為0.2bar-1.8bar，故障風(fēng)機水冷系統(tǒng)出閥壓力在0.8bar-4.0bar間變化較大，造成變頻器水冷系統(tǒng)運行不穩(wěn)定。

造成此類故障的主要原因為：1、水冷系統(tǒng)滲漏導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部壓力降低。2、壓力傳感器損壞導(dǎo)致檢測出錯。3、膨脹罐氣壓偏低。4、季節(jié)交替出現(xiàn)溫差大，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部壓力出現(xiàn)較大偏差。5、加注冷卻液量不滿足系統(tǒng)正常運行標(biāo)準要求。6、高海拔、高寒地區(qū)威樂水泵配置較少，壓力平衡點有待進一步優(yōu)化。奉獻清潔能源構(gòu)建和諧企業(yè)Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy四、故障處理過程1、對水冷系統(tǒng)各連接管道檢查無滲漏；2、水冷散熱風(fēng)扇運行正常，旋轉(zhuǎn)方向正確，外觀良好；3、水冷加熱器溫度設(shè)定值正確，運行正常；4、水冷柜內(nèi)二次接線正常，無打火、放電現(xiàn)象；5、水冷柜內(nèi)UPS運行正常；6、水冷系統(tǒng)報出故障時出閥水壓壓力低于0.1bar，進閥水壓壓力低于1bar；7、對膨脹罐氣囊檢查發(fā)現(xiàn)有破損現(xiàn)象：對膨脹罐氣囊進行更換，2019年12月份因機組故障累計更換13臺風(fēng)機變頻器水冷系統(tǒng)膨脹罐氣囊，12月底完成40臺風(fēng)機水冷系統(tǒng)膨脹罐氣囊更換工作，水冷系統(tǒng)故障大幅度降低，觀察運行；

奉獻清潔能源構(gòu)建和諧企業(yè)Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy四、故障處理過程經(jīng)上述檢查處理、分析，造成變頻器水冷系統(tǒng)出閥壓力超低故障的主要原因為水冷系統(tǒng)膨脹罐氣囊破損導(dǎo)致水冷系統(tǒng)不能穩(wěn)定系統(tǒng)壓力，導(dǎo)致水冷系統(tǒng)無法正常運行，12月份進行了統(tǒng)一處理。2020年1月、2月變頻器水冷系統(tǒng)共發(fā)生6臺故障，對首批4臺故障風(fēng)機進行分析，主要原因為新疆地區(qū)僅我場首批40臺變頻器水冷系統(tǒng)使用威樂水泵，與格蘭富水泵參數(shù)有差異，廠家對壓力平衡點調(diào)試經(jīng)驗較少。經(jīng)與金風(fēng)人員溝通，從2020年1月開始，共制定以下四種方案分批實施觀察：

奉獻清潔能源構(gòu)建和諧企業(yè)Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy五、后續(xù)故障處理計劃

因風(fēng)機維護手冊中的水冷系統(tǒng)壓力范圍（系統(tǒng)壓力正常，靜壓2.0bar，系統(tǒng)進出閥壓力差在1-1.5bar；氣囊壓力正常，靜壓1.2bar）需根據(jù)實際環(huán)境設(shè)定，對水冷系統(tǒng)氣壓、水壓進行調(diào)整，方案如下：方案一：調(diào)整水冷系統(tǒng)膨脹罐靜壓0.9-1.0bar，補水壓力1.90-1.95bar。選擇20臺風(fēng)機（21-30#、41#-49#）進行測試，試驗周期2個月（1月1日-2月29日）,觀察試運行。方案二：調(diào)整水冷系統(tǒng)膨脹罐靜壓1.0bar，補水壓力1.60bar。選擇20臺風(fēng)機（1#-20#）進行測試，試驗周期1個月（3月1日-3月31日），觀察長時間大負荷下、長時間空載運行狀態(tài)下，高低氣溫狀況下的水冷系統(tǒng)氣壓水壓變化情況。奉獻清潔能源構(gòu)建和諧企業(yè)Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy五、后續(xù)故障處理計劃方案三：調(diào)整水冷系統(tǒng)進閥壓力閾值，廠家論證后進行程序升級。此方案已于2020年1月著手開始，由于受全國疫情影響，金風(fēng)廠家相關(guān)研發(fā)人員進度相對滯后，項目將積極跟蹤。方案四：更換水冷系統(tǒng)膨脹罐氣體，由壓縮空氣改為壓縮氮氣。此方案已于2020年2月底反饋至金風(fēng)研發(fā)，由于受全國疫情影響，相關(guān)設(shè)備、人員無法及時到場，項目將積極跟蹤。奉獻清潔能源構(gòu)建和諧企業(yè)Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy六、防范措施1、