在全球能源结构转型的背景下,风电场作为可再生能源的重要组成部分,具有越来越重要的地位和作用,风电场运维的需求也与日俱增。据统计,国内风电场目前已突破4000个,全国风电、光伏发电2022年新增装机达到了1.25亿千瓦,再创历史新高,要正常运行并网发电、减少风机故障率,离不开日常的运维。
风电场的效益来自设备安全、连续和高效运行,设备也需要呵护和定期体检、做预测性维护才能保持健康!在“风光”无限的现场,福禄克祝您高效运营,护您安全!
维护方式
为了有效开展电气预测性维护,需要:
·建立关键设备及检测任务清单
·定期检测,记录测量数据
·对比分析测量数据的变化趋势(和初始数据的差异),提早发现异常
·在发生故障前,有计划安排维修和维护,最终提高电站全生命周期的发电效率和电量产出
测试环节及解决方案
风电场整体测试解决方案
01绝缘电阻测量
测量场景
线缆、电机、变流器、配电柜、变压器
注意事项
·定期测量等的绝缘性能
·记录每次测量值,查看绝缘电阻变化趋势
·每次测量绝缘电阻时加压时间确保一致
·记录每次测量时环境参数:温度和湿度
解决方案
Fluke 1537绝缘电阻测试仪: 2500 V/
Fluke 1550 C绝缘电阻测试仪: 5000 V
·可设置每次测量时间长度,并保存数据,利用软件导出数据,查看变化趋势
·具备极化指数(PI)和吸收比功能(DAR)
·独有的介质吸收比功能(DD)快速评估电机、电缆等是否存在内部多层绝缘故障(仅F1537)
·仪器测试完成自动放电
02红外测温
测量场景
电气接头、线路过载、变压器、母排、电机、连接处渗漏、电器元部件
解决方案
Fluke Ti400U 红外热像仪
更全面,更直观的测温体验
·384*288像素,650℃测温上限
·手动+自动对焦功能,适合各种场景
·UltraFocus 对焦技术,一秒清晰,安静智能
03振动测试
测量场景
风机主轴轴承,第二主轴承,及齿轮组
注意事项
获取合适的监测信号是正确判断设备工作状态的保障:
·测点应位于关键部位
·避开恶劣工作环境的部位
·应根据监测对象的振动特点来监测
·应尽可能靠近被测对象
·数量要合适
·位置应保持稳定
解决方案
Fluke 805振动点检仪/ 810 测振仪
在点检检测结果超差的基础上进行振动诊断,直接给出诊断结果,对症下药,直击故障根源
04轴电压测试
危害
具有破坏性的轴电压通过电动机轴承放电,导致电点蚀损坏,轴承润滑劣化和电机轴承的灾难性“槽纹”损坏。
解决方案
Fluke 190 series III /120 B系列示波表
进行同步/异步电机轴电压测试
05电能质量
危害
·电压波形偏差:敏感精密设备突发故障
·超谐波:电表计量错误/保护装置误动作/设备故障、损毁
解决方案
Fluke 1770系列电能质量分析仪
·完全满足目前的 IEC 61000-4-30 3.0 版 A 级标准
·分析软件内置 GB/T、IEEE519 报告,一键出具
·内置 wifi,蓝牙,GPS
·自动识别电流探头,自动更正接线错误,可由被测信号供电,仪器恢复供电后自动启动
06蓄电池内阻测试
危害
·电池情况不明朗,关键时刻无法切换至UPS电源,造成重大损失
·电池长时间存放易导致劣化,有起火爆炸风险
·无内阻参考值,无法确定电池内阻是否过高
解决方案
Fluke BT500 系列蓄电池内阻分析仪
·档案化测试程序,轻松应对大批量蓄电池维护
·语音报数提示,大大加快测试速度,避免漏测
·内阻,电压,极柱温度测试,符合标准
·PC 软件可进行数据分析及生成报告,快速找到劣化电池
福禄克真实案例分享
01双馈发电机组异常脱网原因查找
背景
2007年初,东北某风电场的双馈风力发电系统投入运行后不到半年,便出现了异常现象:在变频器的驱动下,发电机可正常并网发电,但总是运行数分钟后,异常脱网并报过流故障;多次启动系统,现象依旧。发电机及变流器厂家人员到现场检测后均认为自己的产品没有问题。此故障持续了一月之久,一直没能得到解决。
故障检测
采用FLUKE的190示波表分别对变频器脱网瞬间的以下波形进行了抓取:
1、变频器输出电压、输出电流波形;
2、变流器母线电压、输出电流波形;
故障分析及处理
从波形图上可以看出,在过流发生前,变频器的输出电压已发生了振荡,导致输出电流发生了振荡,直至母线电压无法稳定而过冲,最终发生了过流。定位故障为变流器模块,后更换变流器模块后故障终于解决。
02转子相序错误导致损失
背景
某风电厂双馈风力发电机组自2013年并网运行两年后出现发电机烧损故障,更换新的发电机后,并网调试时发生了变频器模块烧损的事故,造成了额外10多万元的直接经济损失。更换新的变频器模块后,现场人员担心故障再次发生,聘请了专业的调试人员对故障进行查找。
故障检测
专业的调试人员在变频器并网前,通过Fluke的190示波表对发电机定子电压波形及对应的电网电压波形进行了监测及对比,发现发电机定子电压的波形与电网电压波形并不同相(相差了180度的相位角),不满足并网的条件。这也是导致变频器模块意外烧损的原因。经专业人员判定,导致以上波形异常的原因是更换发电机时,由于接线人员的疏忽,接错了转子的相序。将转子相序更正后,再次监测定子电压及对应电网的电压波形,已完全同相。满足了发电机的并网条件。发电机正常并网运行。
03编码器安装问题导致损失
背景
2017年,内蒙某双馈风力发电机组在运行过程中出现严重噪声。通过主控系统观察发现电流及功率波动异常。初步判定为变频器控制异常。联系变频器厂家现场检测后并未发现故障点,但发电机机组故障依旧。后经人指点,更换增量型编码器后,故障仍然没有排除。
故障检测
采用FLUKE的190示波表在变频器转速输入口分别对编码器A、B、Z三路脉冲信号进行检测。
故障分析及处理:经测试发现编码器A路波形出现了畸变,更换新的编码器后,A路波形依然异常,于是判定编码器的电缆出现了问题。更换编码器电缆后,测试到编码器波形恢复正常。并网发电后故障被排除。
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