金风Freqcon变流器介绍培训课件——吴彦龙
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Freqcon参观讲解辅助文档金风77/1500风力发电机组采用水平轴、三叶片、上风向、变桨距调节、直接驱动、永磁同步发电机并网的总体设计方案。
功率控制方式采用变桨矩控制,每一个叶片上有一个变桨轴承,变桨轴承连接叶片和铸铁结构的轮毂。
叶片桨距角可根据风速和功率输出情况自动调节。
发电机采用多极永磁同步电机,采用外转子结构,叶轮直接同发电机转子连接。
变速恒频系统采用AC-DC-AC变流方式,将发电机发出的低频交流电经整流转变为脉动直流电(AC/DC),经斩波升压输出为稳定的直流电压,再经DC/AC逆变器变为与电网同频率同相的交流电,最后经变压器并入电网,完成向电网输送电能的任务。
机组自动偏航系统能够根据风向标所提供的信号自动确定风力发电机组的方向。
当风向发生偏转时,控制系统根据风向标信号,通过驱动电机和偏航减速器,使机舱自动对准风向。
偏航系统在工作时带有阻尼控制,使机组偏航旋转更加平稳。
液压系统由液压泵站、电磁元件、蓄能器、联结管路线等组成,用于为偏航刹车系统及发电机刹车系统提供动力源。
自动润滑系统由润滑泵、油分配器、润滑小毛毡齿轮、润滑管路线等组成,主要用于偏航轴承滚道及齿面的润滑。
制动系统采用叶片顺桨实现空气制动,降低叶轮转速停机。
机组机舱设计采用了人性化设计方案,工作空间较大,方便运行人员检查维修,同时还设计了电动提升装置,方便工具及备件的提升。
电控系统以可编程控制器为核心,控制电路是由PLC中心控制器及其功能扩展模块组成。
金风77/1500风力发电机组的电气控制系统由低压电气柜、电容柜、控制柜、变流柜、机舱控制柜、三套变桨柜、传感器和连接电缆等组成,电控系统包含正常运行控制、运行状态监测和安全保护三个方面的职能。
低压电气柜:风力发电机组的主配电系统,连接发电机与电网,为风机中的各执行机构提供电源,同时也是各执行机构的强电控制回路。
电容柜:为了提高变流器整流效率,在发电机与整流器之间设计有电容补偿回路,提高发电机的功率因数。
金风 1.5MW Freqcon 变流器1.引言变流器系统是金风直驱风电机组重要部件,也是永磁直驱机组故障率较高的部分,它的运行工况很大程度上决定机组可利用率,日常维保工作中变流器系统是重中之重,本人从事永磁直驱风电机组运维工作多年,针对变流器系统总结了一些现场维保经验,分享给大家,希望对现场全功率机组变流器运维工作有一些帮助。
关键词:IGBT功率模块、变流板、ACS510变频器2、1.5MW Freqcon 变流器组成及作用2.1 Freqcon变流器组成变流器主柜由五部分组成,即低压柜、主控柜、IGBT1柜、IBGT2柜、制动柜。
Freqcon变流器冷却方式为强迫风冷。
柜体内设计自动控制加热除湿装置,保证机组在-30℃环境下功能模块安全启动运行。
2.2 Freqcon变流器作用金风1.5MW Freqcon变流器I型采用风冷形式散热,适用于1.5MW直驱永磁风力发电机组。
Freqcon变流器采用IGBT功率控制单元,结合PWM控制技术实现风力发电机与电网之间功率传递和能量转换。
机侧采用全控形式IGBT功率模块,利用SPWM技术实现机组输出功率控制,保证机组结合实时风速获取最大风能,实现机组高效率运行。
网侧变流器采用三相四线制拓扑结构,利用控制脉冲交错并联技术,结合LCL滤波电路,实现高质量电能输出。
3、Freqcon变流器系统部件介绍3.1 变流器功率模块Freqcon变流器网侧和机侧共有13个IGBT功率模块,一组直流母线系统、一套Chopper制动斩波装置。
其中IGBT编号1~6#为网侧逆变电路功率模块,位于IBGT1柜内;IGBT7#为Chopper制动斩波电路使用,位于制动柜内;IGBT编号8~13#为机侧整流电路功率模块,位于IGBT2柜内。
3.2 变流控制器Freqcon变流器核心控制部分位于控制柜体内,主要由变流控制器和PLC模块共同组成。
变流控制器又称变流板(后文中均称变流板),是整个变流器控制核心部件。
金风70/1500kW机组FREQCON变流系统常见故障原因分析及处理本文主要针对金风70/1500kW机组FREQCON变流系统常见故障,通过对FREQCON变流系统组成、作用及工作原理介绍,结合现场故障实例对FREQCON 变流系统常见故障原因进行分析,并提出具体的解决方法及预防措施。
标签:变流系统;IGBT;故障1、FREQCON变流系统简介1.1FREQCON变流系统由直驱永磁同步发电机、发电机侧断路器、无功补偿电容组、二极管整流电路、Boost斩波升压电路、直流母排、直流母排电容、放电电阻、制动电路、逆变器电路、LCL滤波电路、变压器及电网组成。
1.2FREQCON变流系统的主要作用是把风力发电机发出的不稳定低频交流电,经过电机侧整流单元整流,变换成直流电,再由三重斩波升压单元斩波升压后送到直流母排上,最后通过逆变单元把直流电逆变成和电网电压、频率和相位相匹配的交流电送入电网。
1.3FREQCON变流系统主电路拓扑结构图1.3变流器启动流程2、FREQCON变流系统常见故障分析处理2.1变流系统常见故障1)直流电压低--变流器故障;2)直流电压高--变流器故障;3)塔底运行风扇故障;4)塔底运行风扇反馈丢失故障;5)变流器未准备、反馈丢失故障;6)变流器直流电流(斩波升压IGBT)故障;7)变流器网侧逆变IGBT故障;8)变流器斩波升压IGBT故障;9)制动单元IGBT过流故障等。
2.2现场变流故障统计1)因变流控制器自身故障导致IGBT及其快速熔断器损坏;2)主控柜因散热不良,柜内温度过高,或控制线缆连接线路干扰,使变流器运行不稳定,导致机组报故障;3)网侧电压低持续时间过长,导致机组母排电压高持续时间长,或引起机组低电压穿越,致使制动电阻和IGBT损坏。
2.3变流器故障一般处理流程第一、查看变流控制器信号指示灯,查找是哪个单元报故障,确认故障单元后,并打开IGBT柜检查是否有明显损害灼伤痕迹,是否有短路烧焦味道,以确认变流控制器是否正常;第二、检查IGBT快速熔断器是否完好,熔断后指示钮弹出;第三、IGBT测量方法:注意:所有操作必须在主断路器断开,正、负直流母排放电完毕后才可进行!打开IGBT柜门,用直流电压档测量直流母线电压,确认电压低于24V。