金風(fēng)Vensys變槳逆變器-OK丟失處理

【摘要】隨著風(fēng)電行業(yè)的飛速發(fā)展，大部分風(fēng)電機(jī)組已步入中年，本文僅針對(duì)1.5MW金風(fēng)Vensys變槳逆變器信號(hào)丟失故障，對(duì)故障產(chǎn)生的原因和處理方法進(jìn)行詳細(xì)闡述，希望對(duì)其他現(xiàn)場類似故障能夠起到指導(dǎo)作用?！娟P(guān)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(fēng)1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組從最初投產(chǎn)至今已有十年有余，隨著運(yùn)行年限的增長，機(jī)組各部件的磨損不可避免，不常見的疑難故障頻發(fā)，本風(fēng)電場金風(fēng)機(jī)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(fù)雜，故障處理耗時(shí)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(duì)本現(xiàn)場此故障案例進(jìn)行分析。1.故障基本情況本現(xiàn)場金風(fēng)機(jī)組變槳軸承螺栓斷裂較多（如圖1），斷裂的螺栓隨著風(fēng)輪的自由旋轉(zhuǎn)會(huì)砸壞變槳柜外的哈庭連接頭（如圖2），造成24V、230V短路，瞬時(shí)虛接會(huì)燒毀其相連器件，同時(shí)強(qiáng)烈的金屬撞擊也會(huì)影響變槳柜內(nèi)的電氣連接的可靠性。#圖1

#圖2此臺(tái)機(jī)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(nèi)X3壓敏電阻端子排部分擊穿燒毀，故障處理人員對(duì)以上損壞部件進(jìn)行更換、處理后，機(jī)組恢復(fù)運(yùn)行，但一到大風(fēng)天氣便報(bào)出變槳安全鏈故障、三個(gè)變槳安全鏈OK變槳內(nèi)丟失、2號(hào)變槳逆變器_OK丟失故障（如圖3），且無法遠(yuǎn)程復(fù)位，變槳斷電重新上電故障可消除，導(dǎo)致故障持續(xù)至今。圖32.原因分析與診斷查看機(jī)組B、F文件主控故障號(hào)為173，查閱觸發(fā)條件為：#2變槳逆變器_OK信號(hào)持續(xù)40ms無反饋。查看變槳故障字1代碼為18，將十進(jìn)制18轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制為10010對(duì)應(yīng)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(jī)組正常運(yùn)行中，變槳變頻器的OK變量，正常為高電平，發(fā)生改變報(bào)此故障，對(duì)應(yīng)變槳程序如下（如圖4）。圖4internal_error_code_word_1.4代表的含義是：機(jī)組正常運(yùn)行中，變槳子站一旦檢測不到變槳外部安全鏈（K7）OK信號(hào)立即報(bào)此故障。知道了故障代碼的含義后，著重對(duì)變槳內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)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(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)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(dòng)故障、變槳命令方向故障、手閘故障、旋轉(zhuǎn)編碼器故障。②根據(jù)AC2解釋，結(jié)合現(xiàn)場編碼器損壞較多，著重對(duì)編碼器數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。通過作圖軟件可以得到故障后變槳數(shù)據(jù)除#2槳葉回槳稍慢外，數(shù)據(jù)并未發(fā)生突變（如圖6）。圖6③變槳角度未發(fā)現(xiàn)異常，此時(shí)對(duì)變槳內(nèi)其他數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果為：超級(jí)電容高、低電壓數(shù)據(jù)均正常，未發(fā)生跳變；變槳電機(jī)溫度、變槳AC2溫度、NG5溫度均正常。結(jié)合以上分析：變槳安全鏈故障、三個(gè)變槳安全鏈OK變槳內(nèi)丟失，原因?yàn)椋?號(hào)變槳逆變器_OK丟失導(dǎo)致變槳內(nèi)部出現(xiàn)急停信號(hào)，2號(hào)變槳K4繼電器失電，導(dǎo)致機(jī)艙115K7繼電器失電，安全鏈繼電器122K4失電，122K2繼電器觸點(diǎn)斷開，三個(gè)軸柜內(nèi)K7繼電器失電，故障報(bào)出。故只需將2號(hào)變槳逆變器_OK丟失故障處理風(fēng)機(jī)即可恢復(fù)。3.故障處理過程登塔后發(fā)現(xiàn)機(jī)艙柜內(nèi)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(jié)果一致。圖7

將X115.1.3端口線接地，變槳內(nèi)部安全鏈短接，復(fù)位后機(jī)艙安全鏈恢復(fù)正常（如圖8），排除變槳外部安全鏈原因，進(jìn)入輪轂處理變槳逆變器故障，打開柜門發(fā)現(xiàn)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(shù)據(jù)分析相符，故障處理過程如下：#

圖8#9①測量KL4001的１號(hào)口輸出電壓，變槳不動(dòng)作時(shí)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(zhuǎn)編碼器在報(bào)故障前后數(shù)據(jù)沒有發(fā)生跳變，且編碼器為新?lián)Q備件，故著重檢查柜內(nèi)設(shè)備，發(fā)現(xiàn)柜內(nèi)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(xiàn)異常。圖10③檢查AC2上所有接線，發(fā)現(xiàn)D插頭上3口接線松動(dòng)（如圖11），很輕松的就可將此線拔出，檢查接線與插頭，發(fā)現(xiàn)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(nèi)，無此卡子機(jī)組在大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)由于振動(dòng)較大，瞬時(shí)虛接機(jī)組報(bào)出故障，此線根源為編碼器經(jīng)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(shù)據(jù)字的形式跳變，此線虛接會(huì)報(bào)出變槳逆變器_OK丟失故障，安裝好線鼻卡子，恢復(fù)接線，機(jī)組恢復(fù)運(yùn)行。#圖11

#圖12機(jī)組運(yùn)行時(shí)間不長，大風(fēng)期間再次報(bào)出此故障，由于上次已對(duì)柜內(nèi)部件進(jìn)行了仔細(xì)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(jìn)行校線，發(fā)現(xiàn)在晃動(dòng)GM400連接引腳線時(shí)存在線纜瞬間不通情況，拆除紅色絕緣膠帶發(fā)現(xiàn)線纜內(nèi)部分導(dǎo)線已磨破，從而導(dǎo)致此故障再次發(fā)生，將此線更換后機(jī)組一直運(yùn)行平穩(wěn)，沒有報(bào)出故障，此故障徹底消除。#圖13

#圖144.結(jié)論和建議隨著機(jī)組運(yùn)行年限的增加，根據(jù)設(shè)備故障“浴盆曲線”特征，部分機(jī)組已提前進(jìn)入故障率增加階段即磨損失效期，機(jī)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(xiàn)場針對(duì)此問題改進(jìn)措施為：將易斷螺栓全部更換為高強(qiáng)度螺栓，變槳螺栓必須年年全部校驗(yàn)，做到提前發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處