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1.5MW風電機組變流柜溫升問題解決方案

2014-11-20 來源:《2014全國風電后市場專題研討會》——論文集 瀏覽數:3446

  水泵組,整個系統的動力單元,由電機和水泵組成。
  水泵入口和出口都設有銅熱電阻PT100,入口處用于檢測發電機和變頻器的回水溫度,出口處用于檢測水泵出口的冷卻水溫度。水泵出口設有壓力表,量程為0-4bar,用于實時測量泵出口的壓力值。水泵出口設有壓力繼電器,當冷卻水壓力低于0. 6bar時,壓力繼電器發出低壓報警信號。
  水泵進口處設有溫控閥TB25,該溫控閥的功能是當水溫低于25。 C時,冷卻水不經過冷卻板循環回路,直接回到水泵;當水溫高于25。C時,溫控閥芯開始動作,開始導通冷卻板循環回路,其中一部分水還是直接回水泵,另一部分水則進入冷卻板進行循環;隨著溫度的升高,通過冷卻板的流量逐漸增加,直至最后全部通過冷卻板進行循環回路。
  水泵出口設有放氣閥,當系統中存在氣體時,放氣閥會自動排空氣體。水泵出口還設有安全閥,當冷卻水壓力超過設定值3 bar時,安全閥動作,用以維持系統壓力的穩定。水泵出口設有充水球閥,系統正常工作時為常閉,當系統需加注冷卻介質時把球閥打開,連接到外部動力單元往系統管路添加冷卻介質。
  DN16連接膠管,用以連接泵的出口和控制閥塊;另外一根DN2的排氣管連接泵的出口和裝有放氣閥的控制閥塊,用于排空泵里面的空氣,主要起到保護泵的作用。DN32連接膠管,用以連接泵的進口和控制閥塊,排水膠管,當系統的壓力超過安全閥設定值3bar時,安全閥動作,冷卻介質從這根膠管溢流出來。
  測壓接頭,便于測量系統回流的壓力大小,即泵的進口壓力值。
  4.造成控制柜溫度溫升的原因分析
  4.1柜體散熱問題
  由圖2可知,整個柜體內部是分開的2個獨立封閉空間,與機艙是隔離開的。柜體的空氣無法與機艙空氣進行熱交換,只能通過柜體兩側的空氣一水冷散熱風扇將柜內的熱量通過水冷循環帶走。如果空氣一水冷散熱裝置散熱不佳甚至無法正常散熱,造成故障發生的原因主要有:
 ?。?)內部散熱片積塵堵塞,造成循環通風量變小。
 ?。?)底部水冷管彎拆,造成水流量受阻變小。
 ?。?)內部風扇積灰、老化、偏心振動、電容失效、線圈損壞或轉速變慢,造成通風換熱量變小或為零。
 ?。?))柜內電器元件問題,柜內接觸器或繼電器觸點老化,相關線路保險燒壞,造成風扇電機無法正常供電。
  圖4:水一空氣散熱器
  4.2水冷介質問題
  現場風電機組運行3年以上,有些風機的防凍液超過使用期限,防凍液變質,影響到水冷系統的散熱效果。本身控制柜的散熱方式就是空氣一水冷散熱,對柜體的熱量轉化吸收就不是很理想,
如果防凍液超期使用,將對柜體的散熱效果大打折扣。
 ?。?)水量不夠,如果水冷系統有滲露的地方,將造成系統壓力不足,各支路管道流量變小。
 ?。?)如果水質變化,加熱后跟柜體的散熱水管產生化學反應產生水垢附著在內管壁上,該問題對于變流器機側、濾波板和外部冷卻器問題尤為顯著。

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 李巖:風資源測量與微觀選址
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