风电变流器常见故障分析 造成风电变流器出故障的原因有哪些

一、风电变流器常见故障分析

风电变流器是应用于风力发电机组中的变流器，如果出现故障的话，会导致风电机组无法正常发电。风电变流器常见的故障主要有以下几类：

1、主板故障

（1）可能故障：A/D芯片故障，导致采样异常。故障报警：过欠压，过欠流，或相序错误。

（2）可能故障：通用I/O故障，导致无控制输入输出。故障报警：反馈异常。

（3）可能故障：板上电源故障，导致部分芯片无法正常工作。故障报警：不定。

（4）可能故障：DSP芯片故障，系统瘫痪。故障报警：无法启动。

（5）可能故障：EPWM输出故障，驱动异常。故障报警：励磁失败。

2、驱动电路故障

（1）可能故障：电/光转换电路故障。故障报警：励磁失败。

（2）可能故障：光纤超限折弯，信号无法输出。故障报警：励磁失败。

（3）可能故障：光/电转换故障。故障报警：励磁失败。

（4）可能故障：驱动板输出故障。故障报警：励磁失败。

3、IGBT故障

（1）可能故障：IGBT烧毁。故障报警：IGBT故障/过流。

（2）可能故障：IGBT反馈信号电路故障。故障报警：IGBT故障。

4、辅助电源故障

（1）可能故障：给主板供电的辅助电源故障，系统瘫痪。故障报警：主控无供电。

（2）可能故障：采样电路供电的辅助电源故障，采样有误。故障报警：过欠压，过欠流，或相序错误。

（3）可能故障：驱动板供电的辅助电源故障，IGBT无法被驱动。故障报警：励磁失败。

（4）可能故障：给继电器供电的辅助电源故障，继电器不动作。故障报警：反馈异常。

5、Chooper电路故障

（1）可能故障：Chooper电路无法驱动，不能进行放电。故障报警：chooper IGBT故障。

（2）可能故障：Chooper电路IGBT烧毁，不能进行放电。故障报警：chooper IGBT故障。

（3）可能故障：Chooper电路处于常导通状态，无法为母线充电。故障报警：母线欠压。

6、电缆故障

（1）可能故障：对地短路。故障报警：欠压，过流，缺相。

（2）可能故障：对地高阻故障，三相不平衡。故障报警：欠压，过流，缺相。

（3）可能故障：相间短路。故障报警：烧毁。

7、通信故障

（1）可能故障：DSP与PLC通信故障，系统命令无法下达，停机。故障报警：通信故障，或反馈异常。

（2）可能故障：触摸屏通信故障，无法本地操作。故障报警：无故障报警，但触摸屏无法操作。

（3）可能故障：与主控通信故障，系统停机。故障报警：与主控通信故障。

8、采样电路故障

（1）可能故障：电压/电流传感器损坏，数据异常。故障报警：欠压，欠流，缺相。

（2）可能故障：M线受干扰，采样异常。故障报警：过欠压，过欠流，或相序错误。

9、接触不良故障

（1）可能故障：主回路接触不良。故障报警：欠压，欠流，缺相。

（2）可能故障：控制回路接触不良。故障报警：不定。

（3）可能故障：光纤接触被污染。故障报警：励磁失败。

10、其他故障

（1）元件损坏，如继电器、接触器等。

（2）软件故障，因低温或雷击等导致程序丢失。

（3）加热器故障，导致系统无法启动。

二、造成风电变流器出故障的原因有哪些

风电机组运维过程中的故障统计数据分析表明，造成风电变流器故障劣化的主要因素可以归结为以下几方面：

1、电气因素

因风电机组故障或超发引起的变流器过电流造成其内部导体和绝缘材料局部过热老化；过负荷分合断路器和接触器时因电弧火花造成的触头氧化及接头烧蚀；因操作过电压、雷电过电压造成绝缘强度下降；因绝缘材料局部放电造成的单点破坏逐渐扩大，导致整体绝缘的全面劣化。

2、机械因素

长期高电压大电流工况下因高频次分合断路器和接触器等造成的触头磨损、弹簧疲劳及线圈老化；因变流器本身或受外部的机械应力造成的螺栓松动及接触不良甚至器件磨损变形；因风电机组长期运行过程中难以避免的振动、冲击等反复作用造成的疲劳劣化。

3、发热因素

因过负荷、短路电流、高频电流引起变流器内部器件的膨胀、收缩、变形、松弛从而造成接头松动、弹性失效、密封不良等；因温升过高使绝缘材料热分解、氧化等化学变化造成绝缘性能降低；因过负荷、内部短路以及操作电气开关时产生的电弧造成部分材料变形甚至烧蚀。

4、环境因素

风电变流器所处环境相对恶劣，因高温发热、盐雾潮湿、灰尘油污以及紫外线辐射等都无法估计，造成其内部接头部位接触不良、器件连接点氧化腐蚀以及绝缘材料变质老化；因老鼠、白蚁等小动物咬坏电缆、浸水等造成的破损。