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机组偏航系统及变频器的技改优化

编者按：偏航动作时异响，在紧急情况下电网断电机组不能偏航，扭揽限位装置不能正常工作，齿面断裂等等，此类问题已严重影响机组安全、稳定运行。如何解决此类问题成为亟待解决的问题。

- 应用场景 -

当前存量市场的兆瓦级风机的偏航系统基本采用直接重载启动的方式，对偏航轴承的齿冲击很大，往往造成偏航轴承的齿和驱动齿的损伤甚至断齿，严重威胁机组的可靠运行和安全运行。

采用软启动器控制偏航电机，控制电机启动过程中的电压、电流与转矩，实现偏航机构平稳启动运行。

- 方案设计 -

偏航电机主回路由接触器直接启动更改为软启动器启动。

偏航软启动器的选型参数：功率、电流、启动次数均根据实际情况选择最优的软启动器，比如根据偏航系统电压的不同，有690V和400V两种。

原理图如下：

- 实施案例 -

广东某风场于2019年12月进行了加装软启动器的技改。

通过分析现场运行数据，发现偏航软启动器达到了如下效果：

• 偏航系统运行稳定性明显改善。

• 偏航噪声得到了有效降低。

• 改造后未出现过偏航软起动器异常报警和风机偏航类故障停机情况。

- 偏航扭缆开关整改 -

旋转限位开关采用不锈钢主轴及高强度热塑料材料，具有高精度，耐磨损的特点。

拆除原钢丝绳扭缆装置，采用新型的旋转凸轮限位开关，配以相关的齿轮机构与偏航轴承进行咬合，把原扭缆装置的电源线正常接入即可，保证了扭缆角度的准确度。

安装方面：在合适的位置开扭缆安装槽孔，安装旋转限位开关支架，保证旋转限位开关安装的可靠性。

- 变流器深度治理方案 -

控制及通信电源抗干扰

在系统上电后，为了抑制干扰，Q1与Q2开通，PLC用在电网跌落高压波动过程中。在机组运行时或在上电瞬间，会在外壳上产生高频感应电。这种高频感应电会通过GND从PLC的电源直接进入PLC内部，从而直接破坏PLC的内部电路或干扰PLC工作，使PLC出现程序掉失，PLC开机无法启动，甚至直接损坏PLC电源和使PLC工作紊乱。

与外部PE进行隔离式连接，以达到抑制小干扰，有大扰动时对内部电路进行保护的目的，同时加装滤波回路。

- 变流器IGBT/CB/端子除湿 -

对于已经受潮的模块，采取在IGBT散热器上安装加热电阻的方式对模块散热器进行加热，可大大提升加热效果。

本方案主要用于除去模块内部及端子上的水汽或凝露；对于未受潮或已经进行过除湿处理的模块，在外壳与散热器缝隙、主端子接线等部位进行涂密封胶处理，用于防止水汽或凝露等进入到模块内部。

IGBT的散热主要通过功率模块散热片，涂胶部分为塑壳部分，故涂胶不影响功率模块的散热。

对传感器接线端子部分进行去氧化及涂胶处理，可防止水珠在端子部分堆积形成短路。