金風Vensys變槳逆變器-OK丟失處理

【摘要】隨著風電行業(yè)的飛速發(fā)展，大部分風電機組已步入中年，本文僅針對1.5MW金風Vensys變槳逆變器信號丟失故障，對故障產生的原因和處理方法進行詳細闡述，希望對其他現場類似故障能夠起到指導作用。【關鍵詞】Vensys變槳逆變器編碼器故障字故障原因處理方法引言金風1.5MW風力發(fā)電機組從最初投產至今已有十年有余，隨著運行年限的增長，機組各部件的磨損不可避免，不常見的疑難故障頻發(fā)，本風電場金風機組配置：Freqcon變頻、Vensys變槳、倍福主控，其中變槳故障居多，且故障分析較復雜，故障處理耗時長，比較讓人頭疼的故障之一就是，變槳逆變器_ok丟失，此故障觸發(fā)條件有很多，本文僅針對本現場此故障案例進行分析。1.故障基本情況本現場金風機組變槳軸承螺栓斷裂較多（如圖1），斷裂的螺栓隨著風輪的自由旋轉會砸壞變槳柜外的哈庭連接頭（如圖2），造成24V、230V短路，瞬時虛接會燒毀其相連器件，同時強烈的金屬撞擊也會影響變槳柜內的電氣連接的可靠性。#圖1

#圖2此臺機組變槳螺栓斷裂一顆，造成齒形帶斷裂，編碼器損壞，KL5001、KL4001損壞，變槳柜外散熱百葉窗砸壞，柜內X3壓敏電阻端子排部分擊穿燒毀，故障處理人員對以上損壞部件進行更換、處理后，機組恢復運行，但一到大風天氣便報出變槳安全鏈故障、三個變槳安全鏈OK變槳內丟失、2號變槳逆變器_OK丟失故障（如圖3），且無法遠程復位，變槳斷電重新上電故障可消除，導致故障持續(xù)至今。圖32.原因分析與診斷查看機組B、F文件主控故障號為173，查閱觸發(fā)條件為：#2變槳逆變器_OK信號持續(xù)40ms無反饋。查看變槳故障字1代碼為18，將十進制18轉化為二進制為10010對應internal_error_code_word_1.1和internal_error_code_word_1.4。internal_error_code_word_1.1代表的含義是：機組正常運行中，變槳變頻器的OK變量，正常為高電平，發(fā)生改變報此故障，對應變槳程序如下（如圖4）。圖4internal_error_code_word_1.4代表的含義是：機組正常運行中，變槳子站一旦檢測不到變槳外部安全鏈（K7）OK信號立即報此故障。知道了故障代碼的含義后，著重對變槳內部數據進行分析，分析如下：①首先因變槳逆變器具有診斷功能故優(yōu)先對其數據進行分析。圖5通過作圖軟件可以得到故障后變槳逆變器閃爍頻次為2（如圖5），AC2解釋為：啟動故障、變槳命令方向故障、手閘故障、旋轉編碼器故障。②根據AC2解釋，結合現場編碼器損壞較多，著重對編碼器數據進行分析。通過作圖軟件可以得到故障后變槳數據除#2槳葉回槳稍慢外，數據并未發(fā)生突變（如圖6）。圖6③變槳角度未發(fā)現異常，此時對變槳內其他數據進行對比分析，結果為：超級電容高、低電壓數據均正常，未發(fā)生跳變；變槳電機溫度、變槳AC2溫度、NG5溫度均正常。結合以上分析：變槳安全鏈故障、三個變槳安全鏈OK變槳內丟失，原因為：2號變槳逆變器_OK丟失導致變槳內部出現急停信號，2號變槳K4繼電器失電，導致機艙115K7繼電器失電，安全鏈繼電器122K4失電，122K2繼電器觸點斷開，三個軸柜內K7繼電器失電，故障報出。故只需將2號變槳逆變器_OK丟失故障處理風機即可恢復。3.故障處理過程登塔后發(fā)現機艙柜內115K7繼電器失電，安全鏈繼電器122K4失電，122K2繼電器失電（如圖7），與分析結果一致。圖7

將X115.1.3端口線接地，變槳內部安全鏈短接，復位后機艙安全鏈恢復正常（如圖8），排除變槳外部安全鏈原因，進入輪轂處理變槳逆變器故障，打開柜門發(fā)現AC2診斷檢測（第一片KL1104的一通道）閃爍頻次為2（如圖9），與之前數據分析相符，故障處理過程如下：#

圖8#9①測量KL4001的１號口輸出電壓，變槳不動作時其輸出電壓為4.8Ｖ-5.0Ｖ左右，輸出電壓正常。②通過Ｂ文件查看旋轉編碼器在報故障前后數據沒有發(fā)生跳變，且編碼器為新?lián)Q備件，故著重檢查柜內設備，發(fā)現柜內壓敏電阻端子排被擊穿（如圖10），端子排已被短接，懷疑接線不可靠，將所有接頭拆開檢查，未發(fā)現異常。圖10③檢查AC2上所有接線，發(fā)現D插頭上3口接線松動（如圖11），很輕松的就可將此線拔出，檢查接線與插頭，發(fā)現此線缺少線鼻卡子（如圖12），有此卡子可以很牢靠的固定到插頭內，無此卡子機組在大負荷運行時由于振動較大，瞬時虛接機組報出故障，此線根源為編碼器經X3的17口到AC2的D3口，為編碼器的速度反饋線DATAVALID，可以診斷輸出DV以數據字的形式跳變，此線虛接會報出變槳逆變器_OK丟失故障，安裝好線鼻卡子，恢復接線，機組恢復運行。#圖11

#圖12機組運行時間不長，大風期間再次報出此故障，由于上次已對柜內部件進行了仔細排查，故此次著重檢查編碼器及接線回路，將編碼器GM400連接引腳（如圖13和圖14）與X9哈庭連接頭取下兩端進行校線，發(fā)現在晃動GM400連接引腳線時存在線纜瞬間不通情況，拆除紅色絕緣膠帶發(fā)現線纜內部分導線已磨破，從而導致此故障再次發(fā)生，將此線更換后機組一直運行平穩(wěn)，沒有報出故障，此故障徹底消除。#圖13

#圖144.結論和建議隨著機組運行年限的增加，根據設備故障“浴盆曲線”特征，部分機組已提前進入故障率增加階段即磨損失效期，機組變槳螺栓斷裂近幾年越來越頻繁，且斷裂位置比較集中，現場針對此問題改進措施為：將易斷螺栓全部更換為高強度螺栓，變槳螺栓必須年年全部校驗，做到提前發(fā)現，及時處