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1、远景EN82机组变频器crowbar误动作故障处理分析摘要：变频器是风力发电机组的主要系统，crowbar作为电网电压跌落时抑制变频器过电流和转子绕过电压的保护元件，是变频器中的重要组成部分。某风电场远景EN82机组报出变频器crowbar误动作故障，针对此故障进行了全面的分析同时提出有效的解决策略。一、事件经过01月20日，远景EN82机组报出变频器crowbar误动作故障，检查变频器外观未发现明显问题，登塔检查发电机轴承异响严重，碳刷已经严重磨损，集电环靠近发电机编码器侧有严重电蚀情况。二、事件原因分析#54风机故障报出后，登塔检查时发现发电机轴承异响严重，碳刷已经严重磨损，集电环靠近发电
2、机编码器侧有严重电蚀情况。（一）发电机轴承损坏原因分析由于风场远景风机发电机轴承为非绝缘轴承，在机组运行过程中发电机产生的轴电流导致发电机轴承电蚀，导致发电机轴承在运行过程中发生异响、振动。（二）发电机碳刷异常磨损原因分析由于发电机轴承损伤导致发电机转轴存在跳动，处于发电机转轴末端的集电环也跟随跳动。集电环在高速运转的工况下，碳刷与集电环接触不实，并网运行时碳刷与滑环接触面有持续的电弧，产生的电弧导致集电环表面电蚀，集电环表面因电蚀变得粗糙，导致碳刷磨损加剧。（三）发电机碳刷磨损传感器失效原因分析碳刷磨损微动开关动作原理如下：正常机组发电机碳刷磨损传感器的机械结构，在碳刷长度正常时，传感器滚轮
3、在支架凹槽内，辅助触点未被触发。当碳刷长度低于设定值，支架会转动，转到最低位置时传感器滚轮会在支架上方，压住传感器的顶杆，使常闭触点断开，碳刷磨损信号被触发。EN82机组发电机碳刷磨损微动开关失效原因分析：（1）发电机碳刷磨损微动开关属精密元器件，在发电机轴承长期振动影响下，碳刷磨损微动开关滚轮金属臂与微动开关连接处松动，金属臂存在轻微变形。（2）在设备治理期间手动测试碳刷磨损微动开关不规范，由于按压力度过大，导致微动开关滚轮金属臂向上翘起，存在轻微变形，运行中碳刷磨损，但支架转动到最高点时无法可靠触发微动开关。（四）集电环损坏原因分析由于碳刷磨损微动开关失效，机组不能报出碳刷磨损故障，机组继
4、续运行，碳刷持续磨损，碳刷上部金属支架与集电环发生硬连接的情况，在集电环表面打火，造成集电环打火严重。（五）变频器crowbar晶闸管击穿损坏变频器crowbar动作原理如下：集电环打火导致发电机转子过流，变频器转子侧电流迅速增加会导致变频器直流母线电压升高。当机侧变频器检测直流母线电压高于1175V时，变频器控制板发出激活crowbar的指令，变频器控制板给晶闸管一个触发信号，晶闸管导通将crowbar夹片电阻接入发电机转子回路，通过夹片电阻将发电机转子回路的能量以热量的形式释放。在释放能量过程中crowbar的L1相晶闸管击穿短路，crowbar连接电路图如下：变频器晶闸管损坏原因分析：1
5、. 晶闸管导通时电流过大，超过晶闸管的通态平均电流值，最终因过流损坏。2. 晶闸管关断期间的电压过高，超过晶闸管的击穿电压，最终因过压损坏。三、采取的措施1.风电场针对发电机碳刷磨损微动开关失效问题，已经编制碳刷磨损传感器失效故障处理作业指导书，改变微动开关弹片形状，确保在碳刷磨损至小于30mm时微动开关的可靠触发，并对现场运检人员进行培训。2.将发电机碳刷磨损微动开关检查列入一级维护必查项，发现问题必须及时处理，由于备件原因无法及时处理的，必须做好记录，告知相关机组责任人，定期进行巡视。3. 当机组发生故障时，不要凭借主观臆断，要对整个故障系统进行彻底的检查，避免机组出现长时间停机。4. 加强设备责任落实和管理，增强风场员工主人翁意识，重视责任设备的巡检和消缺工作，及时发现缺陷并采取有效措施。5. 在进行碳刷磨损微动开关手动测试时，要注意按压力度，轻轻按压旋转支架，能够触发传感器即可。不允许直接拨动碳刷传感器滚轮，避免因按压力度过大导致微动开关弹片变形，使用长度低于30mm的碳刷进行测试。参考文献：1颜源，蔡江潮，李刚.某风电场风机变频器crowbar故障分析及处理J.通信电源技术，2020.2康明虎.某风电场风机基础故障分析及处理J.可再生能源，2014.
