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1、新能源机组高温问题分析与整治研究【摘要】公司目前投运风力发电机组519台，光伏逆变器367台，最早的机组2010年投运，全部分布在河西走廊。河西走廊夏季温度较高，出现大批量机组报高温停机或者限功率运行，在目前限电高居不下的局势下，5至10份再出现大批量高温限功率或者停机，会造成严重的电量损失，需要对此类问题高度关注。木文结合新能源电力行业及公司高温整治工作的开展情况，进行系统的分析，提出相应的防范措施。【关键词】风力发电机组逆变器高温整治措施1 .风力发电机组高温分析及整治措施1.1 风力发电机组高温情况的简要概述公司风电场主要地处瓜州区域，夏季室外温度在30C以上，风力发电机组塔筒属于较为密
2、闭的圆柱体，所以塔内的温度在40C以上，风机内电气元器件在封闭的柜子内，相关电气元器件的运行温度都在45C左右，主要的大部件发电机轴温度、齿轮箱低速轴轴及齿轮箱油温告警90左右（图1）,这些问题都会造成机组高温告警停机或者限功率运行，也可能造成元器件或者大件的损坏，造成弃风电量的增加及维护成本升高。安北Vug育温的瞽设定表H台动力上育电气nBVtt1.S4iiSf1.故障注，殳馥，130140,0物器130,145*2s塔底和50,55-5s塔底他55-5s齿纶篇修承9O,100eSS曲轮M轴改90Ss发电机”承W95*5s发电机轴承90,95.Ss图1：安北机组高温告警设定表1.2 风力发电
3、机组高温整治措施1.2.1 风电机组整体的降温整治措施风电机组塔筒属于较为密闭的圆柱体，塔筒内的散热主要靠机组内塔筒或者机舱轴流风机，由于风机设计考虑到风沙及雨水，整体的密闭性较好，且轴流风机的功率偏小，塔筒门通风滤网设计较小或者长时间风沙造成堵塞，所以整体的散热效果还是不佳，解决这方面的问题最好的方式就是夏季来临前将塔筒门置于常开状态。从安全的角度来讲，这样存在两个风险，一是塔筒门固定不好，塔筒门长时间提动，造成合页的断裂，开启时要检查固定情况，可用铁丝进行：次固定措施;二是防人防小动物的进入，风机地处戈壁滩，无厂区的围栏，野生动物也比较多，防止无关人员或者小动物进入，就要进行改造,加装防护
4、网。公司通过今年对塔筒进行改造后，有效的降低了机组高温告警的台数，特别是金风机组，塔底柜体温度高造成限功率或者故障得到了有效的解决。1.2.2 电气元器件高温整治措施风电机组内的电气元器件主要是变流、变桨、主控各系统中的模块、电路板件、空开、接触器、继电器、变频器、IGBT等，都在封闭的柜子中，靠柜体散热风扇进行散热，利用定检、巡检、消缺时进行柜内风扇是否运行正常，有无卡涩、烧毁等，温控开关、PT探头是否正常。给定一个启动值，检杳整体启动效果，一般柜体下端有通风口，内有滤棉，由于地处沙尘较多，滤棉灰尘较多造成堵塞，柜内无法形成有效的散热通道，柜内温度就会较高。金风机组主要是利用集中风道，通过塔
5、底轴流风机进行集中散热，塔筒门的滤网要结合定检工作进行清理。其次就是柜内轴流风扇，主机厂家前期考虑成本,所以柜内采用的轴流风机功率较小、质量较差，可采用新型的替代产品，有效的解决柜内温度，可提高电气元器件的使用寿命和机组的可利用率。1.2. 3发电机轴温高整治措施公司采用的直驱机组为自然风冷，双馈机组为水冷，发电机轴温高故障主要是双馈机组，也是双馈机组存在的一个通病，例如：2022年联合动力机组有22台报“发电机轴b温度高”告警，占到了33%,双馈机组这种情况主要就是主轴、发电机缺油，自动加脂器损坏或者管路堵塞，排油不畅或者堵塞，还有一个主要的问题就是发电机轴承损坏造成的高温。首先风机内使用的
6、油脂各项指标要达标，油脂要有相关出厂检验报告、合格证，假冒伪劣的一些油脂，不仅会出现高温，也会出现大件的损坏。主轴及发电机缺油这种情况要按规定的时间开展半年检修、全年检修工作或在高温来临前进行整体的补油工作，也要结合日常缺陷、巡检等工作同步开展整治排查工作，要拆除自动加脂器油管，手动启动加脂器，观察出油和电机运转情况，存在异常的要立即更换。排油不畅或者堵塞主要是联合动力机组，后端排油口较小，油脂不能及时排查，灰尘、碳粉等造成了板结情况，这种情况只有打开后端盖，用螺丝刀、铁丝等慢慢的将板结、废油清理干净，直至新油排查（图2）o轴承的损坏是目前双馈机组很频繁的故障，轴承电蚀造成的电蚀艳痕或者鱼鳞纹
7、等，造成发电机振动大，轴温温度高，针对这种问题有在线振动检测的可以通过振动告警，无振动检测的就要定期进行发电机专项巡检，用听音棒进行声音的辨别，用手持振动仪进行要进行振动值的测量，发现异常的要进行更换。以上的问题主要还是加强日常的监控和对比分析工作，统筹安排消缺、巡检工作，对相对而言温度较高的要进行专项检查，保障设备健康运行。图21.2.4齿轮箱油温高整治措施齿轮箱温度高主要有两种，一种是齿轮箱轴温温度高，另一种是齿轮箱温度高，齿轮箱低速轴温度高主要是温控阀造成，温控阀本身就是易耗性备件，内为皮囊型，在高温、低温的这种环境中就会老化，三年时间就会大量出现温控阀故障，针对这种问题一种就是按照寿命
8、周期储备大量的温控阀故障时进行更换，目前润滑系统厂家已经淘汰温控阀改用压力阀。齿轮箱温度高主要散热系统问题和齿轮箱本体的问题。散热片由于灰尘、油渍、碳粉等造成散热不佳，每年高温前要对散热片进行清洗。齿轮箱本体温度高，主要是齿轮箱随着运行年限的增加，各风电场2010年前后机组齿轮箱出现问题主要有：高速齿轮面剥落、一级行星轮齿面打齿、主轴损坏、轴承滚子调转、二级太阳轮窜动、二级齿圈剥落、高速轴叶轮侧轴承跑圈等问题，剥落的铁渣或者铁块，在齿轮箱内被磨成铁屑，会进一步造成齿面的损坏，也会通过油路到达滤芯，造成滤芯的堵塞，另一种就是齿轮箱内有两个喷油I-U如果一个喷油口卡涩不能正常喷油，都会造成油的流速
9、减慢,齿轮箱就会报高温故障。解决以上问题，每年要进行一次的油脂化验工作，每年进行一次内频镜检查，通过有效的检测、检杳手段掌握设备的健康状况，对存在异常的齿轮箱要进行重点检测或者进行维修。滤芯每年要更换一次，针对有异常齿轮箱要根据运行状况及时更换。2 .光伏逆变器高温分析及整治措施2.1 光伏逆变器高温情况简述公司光伏电站分你在武威、张掖、酒泉，逆变器安装在逆变器室或者集装箱式逆变器室，夏季室外温度在30C以上，室内的温度在40以上，电气元器件也都在封闭的柜子内，相关电气元器件的运行温度都在45C左右，模块的温度在60C以上，出现逆变器高温告警停机或者限功率运行，也会加快电气元器件的老化，造成弃
10、光电量的增加及维护成本升高。2.2 光伏逆变器高温整治措施2.2.1 逆变器室内温度高的整治措施逆变器室温度较高主要原因有两点，一是本身环境的温度较高:二是通风滤网堵塞造成通风不良、轴流风机损坏等原因，造成内部未及时散热和空气对流。滤网的堵塞在高温来临前进行系统的检查和吹灰，日常定检、巡视要手动启动轴流风机，检查轴流风机运行情况。室内整体温度不能有效进行空气对流时要进行开门加强空气对流，通过今年度开门与关门的对比分析,开门空气对流模块温度可降低IOC左右。光伏电站厂区四周都有设有围栏，逆变器门都有挡鼠板，所以无需进一步加装防小动物措施，但需对门进行固定处理，防止大风造成门的损坏，每年5T0月份
11、开门加快室内空气对流，其他月份闭锁管理。2.2.2 逆变器柜内温度高的整治措施逆变器柜内温度高主要的几点原因：一是柜内风扇卡涩，无法正常的局部散热；二是逆变器定检不到位，内部灰尘较多，柜体空气对流孔滤棉灰尘堵塞；三是阳光逆变器柜内散热通过风道及外挂轴流风机来实现，轴流风机损坏未及时发现。以上几点问题，主要的还是要加强设备的定期检修维护及专项巡检工作，定检维护期间要检杳轴流风机及柜内每个风机的运转情况，是否存在卡涩、烧毁的情况，内部清灰时要将轴流风机打开进行吹灰，将灰尘排出逆变器室，并要检查每个电气元器件是否有变色，接线处是否有发黑等情况。滤棉的清理不能简单的抖灰处理，要定期更换滤棉，旧的滤棉要
12、进行清洗，确保空气对流窗口的畅通（图3）。部分轴流风机的控制采用了时控开关，时控开关的不能精准调节室内温度，会存在高温时候轴流风机未工作或者轴流风机长时间工作，测温PT未采集柜内温度，采集室内环境温度。通过改造，将时控开关更换为温控开关，测温PT固定在柜内模块旁。今年对公司凉州光伏电站80台逆变器进行了改造，通过改造后（图4）,设备的散热效果更好，也未发生轴流风机的损坏，需要注意的是温控开关的启动温度要设定正确，建议设置在28C左右，这样可以让柜内电气元器件及时得到散热。图43 .结束语公司所有场站投运较早，随着运行年限的增加，机组的安全性、稳定性及设备可利用率都有所降低，主要还是早期的设计经
13、验不足,机组环境适应性不强，安全隐患还是比较多少，最好的方法就是结合目前新机组的功能进行技术改造，功能优化，采用现在最新的一些检测有段做好机组的定期检测工作。针对设备管理角度，还是要制定切实可行的管理计划，现场检修班组而言要严格执行管理计划，要全面掌握设备运行状况，对设备状况分类管理，风电机组的全年检修、半年检修，光伏逆变器的季度检修按照周期要进行检修维护工作，对标对表逐项进行检查维护，不漏过一个加油点、不放过一条线路。其次线上巡视及机组内专项巡检要做好结合，线上巡视、对比、分析相关模块的温度、柜内的温度、大部件的温度变化情况，只有汇总、对比、分析了才能掌握设备的运行状况，深入现场进行检查、核实问题，将所有会导致高温限负荷或者小计划停运的缺陷消灭在萌芽中，才能保障设备的安全、可匏、稔定温度运行，才能为公司的高质量发展提供源源不断的动力。
