GE15sle风机电池电压故障分析.doc

GE1.5sle风力发电机电池电压故障分析孔维元风力发电机组常用叶片驱动方式有电动変桨和液压変桨。位于江苏如东风电场的GE1.5sle风机1期采用SSB公司设计的电动変桨系统，电动変桨相对液压変桨的故障较多，本文针对电池电压低这个常见故障的各种可能性，进行分析。涉及到电池的故障的有两种，这是基于安全考虑，只要任何一种故障报出，机组都会报警停机。一种故障是充电器报出的134（充电电压不正常），一种是op95经变桨控制器报出的274，275，276（轴1，2，3电池电压不正常）故障134大多为软故障，复位后会消失同时机组进行充电，如图：下图为电池电压检测回路：电池采用松下铅酸蓄电池：6个电池块串联为一个电池，额定电压13.6*6=81.6V2个电池并联为一组，作为单个轴柜的失电驱动力故障有真假性之分，粗略估计此故障有1/3是检测问题。充电器：GE风机检测电池电压的元件有两种：充电器和电池电压检测器。充电器下路接3个由变桨控制器控制的继电器（4K1，4K2，4K3），给每个轴轮流充电的时间为15分钟，充电电压为172V，给轴柜里串联的两个电池供电，充电期间会每隔几分钟对电池进行检测，如果低于一较高的电压值（165V）则充电器电池电压正常的信号中断，PLC相应点不得电，机组报故障134充电电压不正常。继电器：每个继电器线圈（A1A2）的供电（24VDC）来自变桨控制器如图：因为电池系统涉及到安全收桨，所以系统还有op95来检测电池电压是否正常：Op95模块上有手动电压值调节，更换须注意将电压值调成设定值，如图：在检测到电池组电压低于145V时，op95至变桨控制器的电池电压正常信号中断，机组报274，275，276（轴1，2，3电池电压不正常）故障，将信号送往变桨控制器的E2，E3，E4，并通过通讯线RS422连接至顶部柜PLC。因为铅酸电池冬天气温低的容量和充放电性能有所下降，所以在低温时电池电压故障比较频繁，而且大部分为真故障（检测无误，电池电压确实低），需要更换电池组。电池到寿命（3-5年）也需进行更换。由于此类故障因素比较多，根据实际工作中此类故障的可能性大小排列分析：1. 电池确实老化：软故障，充电过后会消失，冬天出现较多，一般一台风机每月报超过6-10次充电则考虑更换电池。由于电池组一直在进行浮充电，所以直接测量电压法会发现电池电压都符合要求，不能分辨好坏。需要使用专门的电池容量测量仪进行测量。或者也可以在多次使用电池変桨（比如拍急停按钮）后测量电池电压。2. 滑环信号短时间中断: 软故障，充电器4A1充电电压正常的信号（灯亮）经过滑环时中断，复位消失电缆组由此从轮毂经过主轴齿轮箱连接到滑环，如果电缆保护外皮损坏则有可能造成线路磨损，影响信号。处理方法可将滑环上的有问题的通道更换至备用通道或者清洗滑环。（更换滑环费时费力，而且滑环较为贵重，一般遇到只有一个通道接触不良其他都正常的情况下，优先更改通道到备用通道上）滑环上的金针比较脆弱，尤其右边的信号线金针，容易在转动中造成接触不良的瞬断，解决办法是定期清理并用专业润滑剂润滑，并做好密封防止腐蚀。如图：如果是由轮毂到滑环之间的电池电压信号线损坏（断路或者接地），需要将此信号行走路线更换到其他的备用通道而不是更换滑环。3. 电池组电池块间或者正负极出线松动：多为软故障，叶轮转动速度会对故障有影响。转速越快离心力越大，振动幅度越大，越容易报故障。4. 保险烧坏：硬故障，其中轴柜2F2，4F1烧断报134故障，5F1烧断报274-，275或76故障，2F1烧坏则同时报2种故障。测量保险两端电压以及保险通断并更换保险，但如果2F1烧坏则需注意测量电机绕组是否短路。凡是保险烧坏均需首先测量下端电路是否接地或者正负极间有短路。5. 变桨控制器损坏并报274，275或者276：op95正常的信号进入变桨控制器，但显示不正常，实际中经常是从op95来的正常带24V直流电的信号进入变桨控制器时，变桨控制器的信号灯亮，但机上读数确是0而不是1（可从变桨控制器E2-E4信号状态码发现），处理措施更换变桨控制器。6. 继电器线路损坏：硬故障，一般是继电器线圈A1A2端点接线老化造成短路，继电器供电正常但无法吸合，由于继电器A2端同时是变桨控制器的负极接地端，如果断路，则变桨控制器无法比较各个信号的输入电压大小，屏幕显示全变为零，此时会伴随其他一系列故障。用手轻拔继电器A2端接线会发现脱落或虚接。7. 充电器4A1损坏：报134，硬故障，充电器信号灯灭，无论电池电压正常与否，充电器信号灯均一直不亮，可用电压表测量未充电时电池电压，如果正常，（166V）,则充电器损坏可能性大，充电器内部测量电路出错，无法正确测量电池电压，处理办法更换充电器，如果情况为充电器外表有异常发黑而且有内部有烧焦味，则是充电器彻底烧坏，丧失充电功能。8. Op95损坏：硬故障，电源灯不亮或者输入电池电压信号正常情况下输出的指示信号不正常，检查办法是测量op95输入电压（230V AC），输入信号（电池电压），输出信号电压源（24V DC），如果正常而输出信号电压（4号点）为0，则判断损坏，处