引言
據(jù)統(tǒng)計(jì)，早期風(fēng)電機(jī)組ABB變頻器90%運(yùn)行年限超過8年以上，多數(shù)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)運(yùn)行效率低，高溫報(bào)警、IGBT炸機(jī)故障頻發(fā)，這些故障嚴(yán)重影響了風(fēng)機(jī)運(yùn)行和風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益。處理這些疑難故障在風(fēng)場(chǎng)檢修維護(hù)中變得極關(guān)緊要，根據(jù)合信銳風(fēng)新能源多年的維修數(shù)據(jù)分析，造成該問題的根源在于ISU、INU功率模塊內(nèi)部的IGBT及其驅(qū)動(dòng)板、驅(qū)動(dòng)排線、風(fēng)扇電源板、風(fēng)扇控制板老化等綜合性因素。根據(jù)對(duì)ABB變頻系統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分析，通過對(duì)ISU、INU功率模塊進(jìn)行升級(jí)改造，加上對(duì)變頻器進(jìn)行全方位精細(xì)化組合技改服務(wù)，讓老舊變頻器重新煥發(fā)生機(jī)。
01
案例一：變頻器頻報(bào)“溫度高”只能降低損益發(fā)電？
在高溫季節(jié)，一些風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組ABB風(fēng)冷變頻器（ACS800）在滿功率運(yùn)行時(shí)，多會(huì)出現(xiàn)“ISU OVERTEMP FLT、PP OVERTEMP ERATURE”等過溫故障現(xiàn)象。多數(shù)業(yè)主為了避免出現(xiàn)更大的問題，一般會(huì)選擇限制機(jī)組功率，降低自身發(fā)電量和收益來實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行。
（1.5MW機(jī)組ABB變頻系統(tǒng)主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）
根據(jù)前期關(guān)于ABB變頻器的技術(shù)分析，因風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)運(yùn)行環(huán)境的特殊性，不能給變頻器單獨(dú)配備凈化間和空調(diào)，導(dǎo)致ABB變頻器結(jié)構(gòu)緊湊性就由原有的優(yōu)勢(shì)變?yōu)榱觿?shì)，同時(shí)為變頻器本體散熱遺留了運(yùn)行隱患，散熱不好就會(huì)造成變頻器運(yùn)行溫度居高不下。由于變頻器主要由電子元器件組成，如果長(zhǎng)期運(yùn)行在高溫環(huán)境下，將造成IGBT等器件異常損壞。高溫是所有電子設(shè)備壽命縮短的最主要的原因，因此，有效降低變頻器運(yùn)行溫度是延長(zhǎng)使用壽命的主要工作內(nèi)容。
失效類型按照時(shí)間可以分為：早期失效、偶然失效、耗損失效。我們目前開展的工作是在偶然失效期，通過采取合理措施延長(zhǎng)偶然失效期的時(shí)間，達(dá)到機(jī)組電氣備件延壽的目的。設(shè)備一旦進(jìn)入損耗失效期，將無法阻止其快速老化報(bào)廢，所以只能在損耗失效期到來之前的偶然失效期采取提前預(yù)防措施。
解決措施：深度維護(hù)+通風(fēng)技改為業(yè)主降本增效
針對(duì)ABB變頻器模塊內(nèi)部的密閉環(huán)境，我公司對(duì)變頻器冷卻方案進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，通過改造增加專業(yè)定制集風(fēng)罩、通風(fēng)管道和散熱軸頻風(fēng)扇，更改ABB變頻器原有的冷卻通風(fēng)結(jié)構(gòu)及原散熱風(fēng)扇控制方式。在變頻器柜體內(nèi)部、塔筒底層平臺(tái)分別安裝溫度傳感器監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)溫度，從而控制外接軸頻風(fēng)機(jī)啟停，實(shí)現(xiàn)降溫工作，大大提高風(fēng)機(jī)精細(xì)化管理效率。
02案例二：IGBT炸機(jī)和頻繁SC故障
由于變頻器長(zhǎng)期未進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)維處理及技術(shù)升級(jí)，導(dǎo)致機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)報(bào)出“電頻不平衡”等故障。驅(qū)動(dòng)電路工作異常，驅(qū)動(dòng)電路板發(fā)熱嚴(yán)重，炸機(jī)，并且風(fēng)機(jī)在高溫大功率運(yùn)行時(shí)頻報(bào)SHORT CIRC故障。風(fēng)電業(yè)主嘗試多次部件維修后都未成解決該異常報(bào)警.
解決措施：（驅(qū)動(dòng)板+IGBT）升級(jí)，一招解決模塊運(yùn)行故障
經(jīng)過多方排查，合信銳風(fēng)技改團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，造成IGBT頻繁損壞原因在于IGBT驅(qū)動(dòng)板設(shè)計(jì)集成度高，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)板發(fā)熱量大；加上模塊本身設(shè)計(jì)緊湊，熱源無法快速散去，加速了IGBT失效。合信銳風(fēng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)根據(jù)以上設(shè)備原因，重構(gòu)了IGBT驅(qū)動(dòng)板，采取驅(qū)動(dòng)和門級(jí)分裂，同時(shí)整合ISU、INU驅(qū)動(dòng)信號(hào)，徹底解決了IGBT溫度高、炸毀導(dǎo)致ANIT-14C損壞等故障。
圖：技改后的前后對(duì)比
03
變頻器技改價(jià)值分析
以某風(fēng)場(chǎng)33臺(tái)風(fēng)機(jī)全年損壞率為例，IGBT損壞數(shù)量38塊（其中12塊炸機(jī)），AINT板損壞16塊，風(fēng)扇電源板損壞15塊，風(fēng)扇控制板損壞12塊。每種故障停機(jī)時(shí)間按照1天計(jì)算，技改收益數(shù)據(jù)對(duì)比如下：
針對(duì)ABB變頻器專項(xiàng)改造，合信銳風(fēng)新能源利用風(fēng)電機(jī)組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中各項(xiàng)性能參數(shù)進(jìn)行分析比較，推出了綜合技改組合服務(wù)方案：IGBT模塊升級(jí)技改+通風(fēng)技改+深度維護(hù)+物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)，可使ABB變頻器故障率降低70%以上，生命周期維護(hù)成本降低80%以上。
合信銳風(fēng)目前已為國(guó)內(nèi)發(fā)電企業(yè)的1000+以上風(fēng)電場(chǎng)提供了相關(guān)技術(shù)服務(wù)和支持。并且針對(duì)進(jìn)口變頻器開發(fā)出不同需求的維保附加增值服務(wù)，對(duì)維保的設(shè)備提供不同層級(jí)的質(zhì)保承諾。我們將最大限度的為業(yè)主降低系統(tǒng)的運(yùn)維成本。
