引言
據統計，早期風電機組ABB變頻器90%運行年限超過8年以上，多數風機出現運行效率低，高溫報警、IGBT炸機故障頻發，這些故障嚴重影響了風機運行和風電場經濟效益。處理這些疑難故障在風場檢修維護中變得極關緊要，根據合信銳風新能源多年的維修數據分析，造成該問題的根源在于ISU、INU功率模塊內部的IGBT及其驅動板、驅動排線、風扇電源板、風扇控制板老化等綜合性因素。根據對ABB變頻系統設計結構分析，通過對ISU、INU功率模塊進行升級改造，加上對變頻器進行全方位精細化組合技改服務，讓老舊變頻器重新煥發生機。
01
案例一：變頻器頻報“溫度高”只能降低損益發電？
在高溫季節，一些風電場機組ABB風冷變頻器（ACS800）在滿功率運行時，多會出現“ISU OVERTEMP FLT、PP OVERTEMP ERATURE”等過溫故障現象。多數業主為了避免出現更大的問題，一般會選擇限制機組功率，降低自身發電量和收益來實現風機正常運行。
（1.5MW機組ABB變頻系統主拓撲結構）
根據前期關于ABB變頻器的技術分析，因風電機組結構運行環境的特殊性，不能給變頻器單獨配備凈化間和空調，導致ABB變頻器結構緊湊性就由原有的優勢變為劣勢，同時為變頻器本體散熱遺留了運行隱患，散熱不好就會造成變頻器運行溫度居高不下。由于變頻器主要由電子元器件組成，如果長期運行在高溫環境下，將造成IGBT等器件異常損壞。高溫是所有電子設備壽命縮短的最主要的原因，因此，有效降低變頻器運行溫度是延長使用壽命的主要工作內容。
失效類型按照時間可以分為：早期失效、偶然失效、耗損失效。我們目前開展的工作是在偶然失效期，通過采取合理措施延長偶然失效期的時間，達到機組電氣備件延壽的目的。設備一旦進入損耗失效期，將無法阻止其快速老化報廢，所以只能在損耗失效期到來之前的偶然失效期采取提前預防措施。
解決措施：深度維護+通風技改為業主降本增效
針對ABB變頻器模塊內部的密閉環境，我公司對變頻器冷卻方案進行重新設計，通過改造增加專業定制集風罩、通風管道和散熱軸頻風扇，更改ABB變頻器原有的冷卻通風結構及原散熱風扇控制方式。在變頻器柜體內部、塔筒底層平臺分別安裝溫度傳感器監測實時溫度，從而控制外接軸頻風機啟停，實現降溫工作，大大提高風機精細化管理效率。
02案例二：IGBT炸機和頻繁SC故障
由于變頻器長期未進行標準化運維處理及技術升級，導致機組長期運行時報出“電頻不平衡”等故障。驅動電路工作異常，驅動電路板發熱嚴重，炸機，并且風機在高溫大功率運行時頻報SHORT CIRC故障。風電業主嘗試多次部件維修后都未成解決該異常報警.
解決措施：（驅動板+IGBT）升級，一招解決模塊運行故障
經過多方排查，合信銳風技改團隊發現，造成IGBT頻繁損壞原因在于IGBT驅動板設計集成度高，導致驅動板發熱量大；加上模塊本身設計緊湊，熱源無法快速散去，加速了IGBT失效。合信銳風研發團隊根據以上設備原因，重構了IGBT驅動板，采取驅動和門級分裂，同時整合ISU、INU驅動信號，徹底解決了IGBT溫度高、炸毀導致ANIT-14C損壞等故障。
圖：技改后的前后對比
03
變頻器技改價值分析
以某風場33臺風機全年損壞率為例，IGBT損壞數量38塊（其中12塊炸機），AINT板損壞16塊，風扇電源板損壞15塊，風扇控制板損壞12塊。每種故障停機時間按照1天計算，技改收益數據對比如下：
針對ABB變頻器專項改造，合信銳風新能源利用風電機組實測數據中各項性能參數進行分析比較，推出了綜合技改組合服務方案：IGBT模塊升級技改+通風技改+深度維護+物聯網監測，可使ABB變頻器故障率降低70%以上，生命周期維護成本降低80%以上。
合信銳風目前已為國內發電企業的1000+以上風電場提供了相關技術服務和支持。并且針對進口變頻器開發出不同需求的維保附加增值服務，對維保的設備提供不同層級的質保承諾。我們將最大限度的為業主降低系統的運維成本。
