金风2完整版本.5MW风机变频器水冷系统故障分析报告

金风2.5MW风机变频器水冷系统故障分析报告

奉献清洁能源构建和谐企业Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy奉献清洁能源构建和谐企业Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy主要内容一、故障介绍一、故障描述一故障定义二

故障原因分析三

防范措施六

故障处理过程四后续故障处理计划五奉献清洁能源构建和谐企业Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy一、故障介绍金风2.5MW变流器采用水循环冷却方式，水冷的优点是水的比热系数大，同样体积的水和空气，在同样温升下，水吸收的热量大，同时，柜体采用散热管道铺设方式散热，有利于集中把热量排出塔架，也解决了塔架内部噪声大的问题。

冷却介质由主循环泵升压后流经受空气散热器，得到冷却后进入变流器将热量带出，再回到主循环泵，密闭式往复循环。循环管路设置电动三通阀，根据冷却介质温度的变化，自动调节经过空气散热器冷却介质的比例，空气散热器将冷却介质带出的热量交换出去。循环管路并有气囊式膨胀罐、气泵及电磁阀组成的稳压系统，为系统保持恒压并能吸收系统中冷却介质的体积变化，从而保证整个系统的正常运行。

金风2.5MW变频器水冷系统介绍奉献清洁能源构建和谐企业Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy一、故障介绍冷却控制柜由冷却循环系统和测量控制系统两部分组成。冷却循环系统以高压循环泵为动力源。循环泵通过管路把冷却液送入变流控制柜中，再把冷却液通过管路抽出，把冷却液送入风机外的空气散热器进行冷热交换，散热后的冷却液再由循环泵送入变流柜中。这样完成一次冷却循环。冷却控制柜中的测量控制系统以德国贝福PLC扩展模块为控制核心。PLC模块将传感器采集到的信号传递给主控制器，对冷却循环系统进行实时监控。金风2.5MW变频器水冷系统介绍奉献清洁能源构建和谐企业Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy序号故障系统首批40台风机故障台数续建80台风机故障台数合计故障台数12019年12月变频器水冷系统1311422020年1月变频器水冷系统20232020年2月变频器水冷系统224合计17320变频器水冷系统故障统计表项目2019年12月至2020年2月风机变频器水冷系统故障20台，故障累计停机57.68小时，损失电量为3.05万kWh。首批40台机组变频器水冷系统使用威乐水泵，新疆区域内此水泵配置较少。续建80台机组频器水冷系统使用格兰富水泵。一、故障介绍奉献清洁能源构建和谐企业Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy二、故障定义1、“变频器出阀压力低”的故障定义：水冷泵运行时，出阀压力持续10s低于0.3bar，报此故障。2、“变频器出阀压力超低”的故障定义：水冷泵运行时，出阀压力持续150s低于0.1bar，报此故障。奉献清洁能源构建和谐企业Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy三、故障原因分析

通过查看故障、数据对比分析，风机水冷系统主要故障为“变流器出阀压力超低”故障，主要集中在首批40台风机上，该风机水冷系统使用威乐水泵，变频器水冷系统停止运行后正常运行膨胀罐静压为1.0bar，水压为1.8bar，水冷系统运行状态下正常水压进阀压力3.5bar-4.2bar，出阀水压压力为0.2bar-1.8bar，故障风机水冷系统出阀压力在0.8bar-4.0bar间变化较大，造成变频器水冷系统运行不稳定。

造成此类故障的主要原因为：1、水冷系统渗漏导致系统内部压力降低。2、压力传感器损坏导致检测出错。3、膨胀罐气压偏低。4、季节交替出现温差大，导致系统内部压力出现较大偏差。5、加注冷却液量不满足系统正常运行标准要求。6、高海拔、高寒地区威乐水泵配置较少，压力平衡点有待进一步优化。奉献清洁能源构建和谐企业Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy四、故障处理过程1、对水冷系统各连接管道检查无渗漏；2、水冷散热风扇运行正常，旋转方向正确，外观良好；3、水冷加热器温度设定值正确，运行正常；4、水冷柜内二次接线正常，无打火、放电现象；5、水冷柜内UPS运行正常；6、水冷系统报出故障时出阀水压压力低于0.1bar，进阀水压压力低于1bar；7、对膨胀罐气囊检查发现有破损现象：对膨胀罐气囊进行更换，2019年12月份因机组故障累计更换13台风机变频器水冷系统膨胀罐气囊，12月底完成40台风机水冷系统膨胀罐气囊更换工作，水冷系统故障大幅度降低，观察运行；

奉献清洁能源构建和谐企业Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy四、故障处理过程经上述检查处理、分析，造成变频器水冷系统出阀压力超低故障的主要原因为水冷系统膨胀罐气囊破损导致水冷系统不能稳定系统压力，导致水冷系统无法正常运行，12月份进行了统一处理。2020年1月、2月变频器水冷系统共发生6台故障，对首批4台故障风机进行分析，主要原因为新疆地区仅我场首批40台变频器水冷系统使用威乐水泵，与格兰富水泵参数有差异，厂家对压力平衡点调试经验较少。经与金风人员沟通，从2020年1月开始，共制定以下四种方案分批实施观察：

奉献清洁能源构建和谐企业Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy五、后续故障处理计划

因风机维护手册中的水冷系统压力范围（系统压力正常，静压2.0bar，系统进出阀压力差在1-1.5bar；气囊压力正常，静压1.2bar）需根据实际环境设定，对水冷系统气压、水压进行调整，方案如下：方案一：调整水冷系统膨胀罐静压0.9-1.0bar，补水压力1.90-1.95bar。选择20台风机（21-30#、41#-49#）进行测试，试验周期2个月（1月1日-2月29日）,观察试运行。方案二：调整水冷系统膨胀罐静压1.0bar，补水压力1.60bar。选择20台风机（1#-20#）进行测试，试验周期1个月（3月1日-3月31日），观察长时间大负荷下、长时间空载运行状态下，高低气温状况下的水冷系统气压水压变化情况。奉献清洁能源构建和谐企业Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy五、后续故障处理计划方案三：调整水冷系统进阀压力阈值，厂家论证后进行程序升级。此方案已于2020年1月着手开始，由于受全国疫情影响，金风厂家相关研发人员进度相对滞后，项目将积极跟踪。方案四：更换水冷系统膨胀罐气体，由压缩空气改为压缩氮气。此方案已于2020年2月底反馈至金风研发，由于受全国疫情影响，相关设备、人员无法及时到场，项目将积极跟踪。奉献清洁能源构建和谐企业Buildaharmoniousenterprisededicatedcleanenergy六、防范措施1、