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中车风机变流器主回路断路器信号功能元件优化设计

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完成单位:华润新能源(太仆寺旗)有限公司

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

史郑州、蒋二红、王向前、刘 斌、胡文超、杨吉群、陈晓冬、张佳伟

项目概况

中车风机变流器主回路断路器信号功能元件优化设计:南梁风电场采用中车WT2500D131-H90型号机组,单台风机容量2.5MW,总装机容量300MW,共计120台,采用株洲中车时代电气有限公司的变流器,风电场于2021年10月1日风机全容量并网。2023年第一季度经统计,风电机组因登机维护后或集电线路跳闸造成变流器报断路器卡合故障多达26台次,严重影响了风机的发电量,针对此项问题,由风电场风机小组成员主导成立问题攻关小组,由厂家专业相关同事共同参与,经考察研究,针对此项技术问题提出以下故障发生原因: 变流器主回路断路器在运行或无风停机时,断路器长时间处于合闸状态,当人员登机巡视时,为了人员安全,将变流器打至维护状态,此时断路器断开,处于分闸状态;当主电压降低或没有时,断路器亦会断开,处于分闸状态。当变流器维护开关转至运行状态时,断路器正常合闸,但合闸信号无法传输到PLC,导致报变流器断路器卡合故障。 攻关小组拆解断路器后发现,变流器的分合信号是由四开四闭触点传输给主控PLC,四开四闭触点的状态是由断路器分合后,断路器压合四开四闭触点的挡块,挡块动作四开四闭触点信号触发,此时挡块的返回装置由一根弹簧控制,当手动或失电导致断路器分闸时,由弹簧自身的弹力将挡块拉回,此时四开四闭信号状态互换,信号传输至PLC,PLC获知断路器的分合状态。因变流器的断路器正常状态下长时间处于合闸状态,弹簧因此亦长时间处于拉伸状态,当断路器分闸状态需要合闸时,弹簧因自身弹力损耗,无法拉动挡块,挡块无法触发四开四闭触点,从而报出断路器卡合故障。 攻关小组发现故障点后,立即组织小组成员开会讨论,制定解决方案。经过多次开会讨论后,决定取消拉伸弹簧,调整挡块与四开四闭触点的位置,使其与四开四闭触点贴合,当断路器动作时,依靠断路器动作的机械力带动挡块触发,使四开四闭触点动作。并将设计的相关图纸发送断路器厂家,厂家加急做出相应的样品,经过上机实验,并运行2个月的观察,效果良好。南梁风电场风机小组随即对120台机组进行相应的四开四闭触点技改,于2023年6月28日完成所有的技改工作,技改完成后,至今再未发生因四开四闭触点导致的断路器卡合故障。