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如何提升ABB ACS800-67/77运行稳定性和降低运维成本ABB ACS800-6777变频器技改专题 如何提升运行稳定性和降低运维成本?

时间:2020-10-12 00:56浏览量:字号:AAA

引言
据统计,早期风电机组ABB变频器90%运行年限超过8年以上,多数风机出现运行效率低,高温报警、IGBT炸机故障频发,这些故障严重影响了风机运行和风电场经济效益。处理这些疑难故障在风场检修维护中变得极关紧要,根据合信锐风新能源多年的维修数据分析,造成该问题的根源在于ISU、INU功率模块内部的IGBT及其驱动板、驱动排线、风扇电源板、风扇控制板老化等综合性因素。根据对ABB变频系统设计结构分析,通过对ISU、INU功率模块进行升级改造,加上对变频器进行全方位精细化组合技改服务,让老旧变频器重新焕发生机。
 
01
案例一:变频器频报“温度高”只能降低损益发电?
 
         在高温季节,一些风电场机组ABB风冷变频器(ACS800)在满功率运行时,多会出现“ISU OVERTEMP FLT、PP OVERTEMP ERATURE”等过温故障现象。多数业主为了避免出现更大的问题,一般会选择限制机组功率,降低自身发电量和收益来实现风机正常运行。
(1.5MW机组ABB变频系统主拓扑结构)
 
      根据前期关于ABB变频器的技术分析,因风电机组结构运行环境的特殊性,不能给变频器单独配备净化间和空调,导致ABB变频器结构紧凑性就由原有的优势变为劣势,同时为变频器本体散热遗留了运行隐患,散热不好就会造成变频器运行温度居高不下。由于变频器主要由电子元器件组成,如果长期运行在高温环境下,将造成IGBT等器件异常损坏。高温是所有电子设备寿命缩短的最主要的原因,因此,有效降低变频器运行温度是延长使用寿命的主要工作内容。
       失效类型按照时间可以分为:早期失效、偶然失效、耗损失效。我们目前开展的工作是在偶然失效期,通过采取合理措施延长偶然失效期的时间,达到机组电气备件延寿的目的。设备一旦进入损耗失效期,将无法阻止其快速老化报废,所以只能在损耗失效期到来之前的偶然失效期采取提前预防措施。
 
解决措施:深度维护+通风技改为业主降本增效
       针对ABB变频器模块内部的密闭环境,我公司对变频器冷却方案进行重新设计,通过改造增加专业定制集风罩、通风管道和散热轴频风扇,更改ABB变频器原有的冷却通风结构及原散热风扇控制方式。在变频器柜体内部、塔筒底层平台分别安装温度传感器监测实时温度,从而控制外接轴频风机启停,实现降温工作,大大提高风机精细化管理效率。
 
02案例二:IGBT炸机和频繁SC故障
      由于变频器长期未进行标准化运维处理及技术升级,导致机组长期运行时报出“电频不平衡”等故障。驱动电路工作异常,驱动电路板发热严重,炸机,并且风机在高温大功率运行时频报SHORT CIRC故障。风电业主尝试多次部件维修后都未成解决该异常报警.
 
解决措施:(驱动板+IGBT)升级,一招解决模块运行故障
 
       经过多方排查,合信锐风技改团队发现,造成IGBT频繁损坏原因在于IGBT驱动板设计集成度高,导致驱动板发热量大;加上模块本身设计紧凑,热源无法快速散去,加速了IGBT失效。合信锐风研发团队根据以上设备原因,重构了IGBT驱动板,采取驱动和门级分裂,同时整合ISU、INU驱动信号,彻底解决了IGBT温度高、炸毁导致ANIT-14C损坏等故障。
图:技改后的前后对比
 
03
变频器技改价值分析
以某风场33台风机全年损坏率为例,IGBT损坏数量38块(其中12块炸机),AINT板损坏16块,风扇电源板损坏15块,风扇控制板损坏12块。每种故障停机时间按照1天计算,技改收益数据对比如下:
针对ABB变频器专项改造,合信锐风新能源利用风电机组实测数据中各项性能参数进行分析比较,推出了综合技改组合服务方案:IGBT模块升级技改+通风技改+深度维护+物联网监测,可使ABB变频器故障率降低70%以上,生命周期维护成本降低80%以上。
合信锐风目前已为国内发电企业的1000+以上风电场提供了相关技术服务和支持。并且针对进口变频器开发出不同需求的维保附加增值服务,对维保的设备提供不同层级的质保承诺。我们将最大限度的为业主降低系统的运维成本。
 

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