論風機發電系統中變頻器的故障診斷

費強

摘要：對風機變頻器進行故障診斷，一方面可以保證機組的正常工作，另一方面，通過對故障的分析，可以提高機組的可靠性，提高機組供電質量。通過對風機機組常見故障的分析，希望能對今后變頻調速設備的使用和維修有一定的參考價值。

關鍵詞：風機機組;變頻器;變頻調速

1.風機發電系統概述

風能是一種以可持續發展為基礎的新能源供給體系。不僅改變了我國傳統的能源發電模式，大幅度降低了非再生能源的利用效率，提高了我國的資源儲量，而且通過采用無污染的發電技術，可以更好地防止燃煤對環境的破壞。從經濟和生態可持續發展的觀點出發，風電是我國今后發展的必然趨勢。以目前的風電機組為例，發電機有三種類型：雙饋式、籠式異步式和直驅式。三種電機在電網接入和變頻處理上各有特色。例如，直接驅動的發電機是由變頻控制的，而雙饋的控制則是由轉子控制。所以，不同類型的風電機組，其集成需求也不同，為了進一步判斷風電機組的變頻故障，需制定相應的維修方案，以保證風電機組的正常運轉。

2.變頻器故障問題分析

變頻調速裝置是風機機組運行中必不可少的一種設備，它直接影響著機組的遠程管理品質。從目前的數據來看，變頻調速裝置在安裝和運行過程中，都會遇到很長一段時間的高溫和污垢，如果不能及時進行有效的維修和清潔，就會對設備的壽命和性能造成很大的損害，從而影響到整個風機系統的運行。就現階段所選擇的發電機來說，最常見的就是速度和頻率的風力發電機，這種發電機在遇到故障時，有很大的缺點，不能隔離外界的影響，也不能調整內部的限制，這就造成了風機系統的故障。其次，某些風機發電系統的調速非常緩慢，短期內對風機風能的吸收量不會下降，但由于發電機的極限電壓被調低，導致風能轉換的壓力太大，電能傳輸的效率和穩定性都會受到影響。在這段時間里，如果電力不能完全傳輸到電網中，就會有一部分被系統吸收，從而導致容量和電壓急劇上升，如果不及時處理，就會出現電磁力矩突變等問題，嚴重影響變頻器的工作性能，甚至可能造成安全事故。

3.風機發電系統變頻器故障診斷

3.1安裝配置故障診斷

由于電子產品具有高度的隱蔽性和對周圍環境的敏感性，所以在設備的安裝中，要保證其始終處于正常工作狀態，并采取相應的保護措施，以減少設備失效的危險。變頻調速器是一種高精度的產品，它對安裝和工作環境的要求較高，所以維修人員要在合適的氣候條件下進行檢測，以保證維修平臺的穩定，從而不會給變頻器帶來任何損傷。其次，在運行時，維修人員要依據當地的供電要求確定合適的參數，以免影響到風機的運行。如果發現變頻設備的參數設定有問題，必須向生產廠商反映，使其調節參數，以免對工作產生額外的影響。

3.2待機負載運行調試

為了保證風機機組的變頻調速裝置一直處于穩定的工作狀態，維修人員可以根據負荷的變化來調節傳動系統和各模塊的參數，從而保證電機的運行風險得到及時處理。首先，要制定合適的參數，讓電機按照控制系統的要求工作。第二，要對設備中的其它功能部件進行調試，并根據當地風力發電系統的需求來調整組件的工作頻率。第三，對變頻器的連接進行調試，在對其進行簡單的檢查工作后，如果有主機的話，就必須將控制線與主機相連，保證變頻器的工作狀態，保證變頻器的可控性。此外，當變頻器旁邊裝有接觸器時，必須將與之配套的設備全部安裝到配電箱中，以便隔離外部環境對其產生的影響，方便以后的維修工作。在變頻調速裝置發生故障時，旁路接觸器可根據供電狀況自動切換到旁路，從而保證風機機組的工作品質。

3.3變頻器維護工作分析

（1）對變頻調速系統的維護，必須得到管理者和維修者的高度關注。公司應按規定安裝產品說明書，制訂詳細的維修檢查并嚴格執行。同時，在設備布置上要充分考慮到變頻器的實際情況，并盡可能地根據所需的環境來進行安裝，保證其安全、可靠地運行。（2）對各部件進行適當的維修，以保證絕緣涂料等保護措施的執行，并定期更換絕緣柱，防止碳化。同時，為了保證變頻器的正常工作，還必須對其進行更加細致的接線，保證不會有任何裸露的金屬暴露，從而保證變頻器的穩定運行。（3）在變頻器設備的檢測期間，應對其內部的輸入、輸出、逆變、整流等各部分進行全面的檢查，以保證其工作狀態，從而減少出現故障的幾率。（4）變頻風機是一種輔助內部部件散熱的設備，所以為了安全起見，維修人員在斷電維修過程中必須用手轉動葉片，以確定是否有堵塞，如果有，應該進行潤滑或更換，以保證變頻設備的工作始終保持穩定。

4.變頻器故障診斷技術優化對策

4.1神經網技術的應用

通過對該網絡模型中的顯、隱兩個層面的數據進行分析，可以對變頻器的故障類型進行粗略的判定。在解決了實際問題之后，確定了種類，就可以制定出相應的對策。將神經網技術應用于變頻調速系統，可以將變頻器的運行狀態統一顯示在神經網中，通過對數據的采集可以更精確地判斷出變頻器的故障類型。

4.2小波分析技術對信息的處理

小波分析是當前信息處理中的一個重要手段。簡單來說，小波分析是一種利用小窗進行數據分析的方法，通過這種方法可以使小窗的狀態發生變化，使其位置發生變化。在使用了神經網絡技術的情況下，能夠得到更加精確的數據，而當一個小窗口與數據相匹配的時候，就可以對這些數據進行分析和處理，從而明確地判斷出變頻設備的故障。

結束語

在風電機組中，變頻調速技術的應用不僅可以為風電機組提供更好的調整，保證機組的使用品質和運行的穩定性，而且還可以通過故障診斷和優化，進一步提高風電機組的可靠性。因此，在對風機機組的故障進行分析時，應先弄清其可能發生的類型和特性，并詳細的審核程序和數據，以便為以后的風機機組運行提供更充分的技術支持。

參考文獻

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