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风电变流器功率半导体(风电机组变流器的作用)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-17 07:23   点击:50  编辑:admin   手机版

1. 风电机组变流器的作用

光伏逆变器如果要用于风能逆变器使用的话,先要看输入电压参数是否匹配,在看输出电压参数是否匹配,还有功率大小需要符合指标范围,如果电压输入输出的功率参数完全相同的话,原理来说光伏逆变器是完全可以用于风能逆变器使用的!

2. 风电机组变流器工作原理

水泵驱动水做循环,用水做介质做热交换,给风力发电机机组的某个器件散热,一般大型的风力发电机组都会用到变流器,也就是一种大型的整流逆变的装置,发热量很高,如果不及时散热容易烧毁,造成不必要的损失,所以需要水冷装置进行散热

3. 风电机组变流器的作用是什么

狭义的讲:以风电变流器为例,是一种硬件结构与变频器基本相同电力工作单元。这个角度讲,变流器是变频器的一种特殊表现方式。

广义的讲:变流器是由一个或多个电子开关器件和相关的元器件,与变压器、滤波器、换相辅助器件、控制器、保护和辅助部件(若有)组成的,用于改变一个或多个电气特性的电力变换用的工作单元。

这个角度讲,常见的整流器、变频器、逆变器等,都属于变流器。

4. 风电机组变频器的作用

一、过压(OU)

过电压报警一般是出现在停机的时候,其主要原因是减速时间太短或制动电阻及制动单元有问题。

举例:一台台安N2系列3.7kW变频器在停机时跳“OU”。

分析与维修:在修这台机器之前,首先要搞清楚“OU”报警的原因何在,这是因为变频器在减速时,电动机转子绕组切割旋转磁场的速度加快,转子的电动势和电流增大,使电机处于发电状态,回馈的能量通过逆变环节中与大功率开关管并联二极管流向直流环节,使直流母线电压升高所致,所以我们应该着重检查制动回路,测量放电电阻没有问题,在测量制动管(ET191)时发现已击穿,更换后上电运行,且快速停车都没有问题。

二、过流(OC)

过流是变频器报警最为频繁的现象。

1.现象:(1) 重新启动时,一升速就跳闸。这是过电流十分严重的现象。主要原因有:负载短路,机械部位有卡住;逆变模块损坏;电动机的转矩过小等现象引起。

(2) 上电就跳,这种现象一般不能复位,主要原因有:模块坏、驱动电路坏、电流检测电路坏。重新启动时并不立即跳闸而是在加速时,主要原因有:加速时间设置太短、电流上限设置太小、转矩补偿(V/F)设定较高。

2. 举例:(1) 一台LG-IS3-4 3.7kW变频器一启动就跳“OC”

分析与维修:打开机盖没有发现任何烧坏的迹象,在线测量IGBT(7MBR25NF-120)基本判断没有问题,为进一步判断问题,把IGBT拆下后测量7个单元的大功率晶体管开通与关闭都很好。在测量上半桥的驱动电路时发现有一路与其他两路有明显区别,经仔细检查发现一只光耦A3120输出脚与电源负极短路,更换后三路基本一样。模块装上上电运行一切良好。

(2) 一台BELTRO-VERT 2.2kW变频通电就跳“OC”且不能复位。

分析与维修:首先检查逆变模块没有发现问题。其次检查驱动电路也没有异常现象,估计问题不在这一块,可能出在过流信号处理这一部位,将其电路传感器拆掉后上电,显示一切正常,故认为传感器已坏,找一新品换上后带负载实验一切正常。

三、欠压(Uu)

欠压也是我们在使用中经常碰到的问题。主要是因为主回路电压太低(220V系列低于200V,380V系列低于400V),主要原因:整流桥某一路损坏或可控硅三路中有工作不正常的都有可能导致欠压故障的出现,其次主回路接触器损坏,导致直流母线电压损耗在充电电阻上面有可能导致欠压.还有就是电压检测电路发生故障而出现欠压问题。

举例:(1) 一台CT 18.5kW变频器上电跳“Uu”

分析与维修:经检查这台变频器的整流桥充电电阻都是好的,但是上电后没有听到接触器动作,因为这台变频器的充电回路不是利用可控硅而是靠接触器的吸合来完成充电过程的,因此认为故障可能出在接触器或控制回路以及电源部分,拆掉接触器单独加24V直流电接触器工作正常。继而检查24V直流电源,经仔细检查该电压是经过LM7824稳压管稳压后输出的,测量该稳压管已损坏,找一新品更换后上电工作正常。

(2) 一台DANFOSS VLT5004变频器 ,上电显示正常,但是加负载后跳“ DCLINKUNDERVOLT”(直流回路电压低)。

分析与维修:这台变频器从现象上看比较特别,但是你如果仔细分析一下问题也就不是那么复杂,该变频器同样也是通过充电回路,接触器来完成充电过程的,上电时没有发现任何异常现象,估计是加负载时直流回路的电压下降所引起,而直流回路的电压又是通过整流桥全波整流,然后由电容平波后提供的,所以应着重检查整流桥,经测量发现该整流桥有一路桥臂开路,更换新品后问题解决。

四、过热(OH)过热

过热(OH)过热也是一种比较常见的故障,主要原因:周围温度过高,风机堵转,温度传感器性能不良,马达过热。

举例:一台ABB ACS500 22kW变频器客户反映在运行半小时左右跳“OH”。

分析与维修:因为是在运行一段时间后才有故障,所以温度传感器坏的可能性不大,可能变频器的温度确实太高,通电后发现风机转动缓慢,防护罩里面堵满了很多棉絮(因该变频器是用在纺织行业),经打扫后开机风机运行良好,运行数小时后没有再跳此故障。

五、输出不平衡

输出不平衡一般表现为马达抖动,转速不稳,主要原因:模块坏,驱动电路坏,电抗器坏等。

举例:一台富士 G9S

11KW变频器,输出电压相差100V左右。分析与维修:打开机器初步在线检查逆变模块(6MBI50N-120)没发现问题,测量6路驱动电路也没发现故障,将其模块拆下测量发现有一路上桥大功率晶体管不能正常导通和关闭,该模块已经损坏,经确认驱动电路无故障后更换新品后一切正常。

六、开关电源损坏

这是众多变频器最常见的故障,通常是由于开关电源的负载发生短路造成的,丹佛斯变频器采用了新型脉宽集成控制器UC2844来调整开关电源的输出,同时UC2844还带有电流检测,电压反馈等功能,当发生无显示,控制端子无电压,DC12V,24V风扇不运转等现象时我们首先应该考虑是否开关电源损坏了。

七、过载

过载也是变频器跳动比较频繁的故障之一,平时看到过载现象我们其实首先应该分析一下到底是马达过载还是变频器自身过载,一般来讲马达由于过载能力较强,只要变频器参数表的电机参数设置得当,一般不大会出现马达过载.而变频器本身由于过载能力较差很容易出现过载报警.我们可以检测变频器输出电压。

八、GF—接地故障

接地故障也是平时会碰到的故障,在排除电机接地存在问题的原因外,最可能发生故障的部分就是霍尔传感器了,霍尔传感器由于受温度,湿度等环境因数的影响,工作点很容易发生飘移,导致GF报警。

九、限流运行

在平时运行中我们可能会碰到变频器提示电流极限。对于一般的变频器在限流报警出现时不能正常平滑的工作,电压(频率)首先要降下来,直到电流下降到允许的范围,一旦电流低于允许值,电压(频率)会再次上升,从而导致系统的不稳定。丹佛斯变频器采用内部斜率控制,在不超过预定限流值的情况下寻找工作点,并控制电机平稳地运行在工作点,并将警告信号反馈客户,依据警告信息我们再去检查负载和电机是否有问题。

十、SC故障

SC故障是安川变频器较常见的故障。IGBT模块损坏,这是引起SC故障报警的原因之一。此外驱动电路损坏也容易导致SC故障报警。安川在驱动电路的设计上,上桥使用了驱动光耦PC923,这是专用于驱动IGBT模块的带有放大电路的一款光耦,安川的下桥驱动电路则是采用了光耦PC929,这是一款内部带有放大电路,及检测电路的光耦。

此外电机抖动,三相电流,电压不平衡,有频率显示却无电压输出,这些现象都有可能是IGBT模块损坏。

5. 风电机组变流器的组成

全功率变流主要依靠进口,所以研发自主知识产权大功率风电变流器成为当务之急。

全功率变流先进的控制技术,确保低风速下仍保持较高的能量转换效率,独立温控单元,强迫风冷,冷启动加热逻辑,适应较宽温度范围,丰富的对外接口,多种通讯方案。

全功率变流保护作用: 

电网电压异常保护、电机电压异常保护、防雷保护、过欠速保护、直流过欠压保护、短路保护、电机过流保护、接地故障保护、过湿保护、通讯故障保护、过载保护、过热保护。

6. 风力发电机变流器的作用

风力发电机组是一种整体简单实用廉价的绿色能源,但是风力自身的不稳定性,使得风力发电机组产生的电能同样不稳定。

因此,风力发电机组直接产生的电能,通常是先输送至配套的电池组,即先给蓄电池充电。

由于蓄电池储存的电能是直流电,因此如果需要输出交流电使用,则必须通过交流逆变器,将直流电转换为交流电。

因此,变流逆变器在风力发电机组中的作用就是将直流电转换为交流电。当然,如果用户需要的直流电源,那么就可以直接用蓄电池输出电能

7. 风电机组变流器的作用是

1、北京能高自动化技术股份有限公司

2、北京科诺伟业科技有限公司

3、国能龙源电气有限公司

4、艾默生网络能源有限公司

5、上海海得控制系统股份有限公司

6、中山明阳新能源投资控股集团有限公司

7、天津瑞能电气有限公司

8、科孚德机电(上海)有限公司

9、新疆金风科技股份有限公司

10、上海电气集团股份有限公司

8. 变流器在风力发电系统中主要起什么作用

  工作原理:  风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。  风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。  风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。  风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。  机械连接与功率传递水平轴风机桨叶通过齿轮箱及其高速轴与万能弹性联轴节相连,将转矩传递到发电机的传动轴,此联轴节应按具有很好的吸收阻尼和震动的特性,表现为吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移,并且联轴器可阻止机械装置的过载。另一种为直驱型风机桨叶不通过齿轮箱直接与电机相连风机电机类型。

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