電力電子設備的深度維護
所屬分類：新聞資訊 閱讀次數：921 發布時間：2024-05-15
1、電力電子設備深度維護的概念及意義
通過科學有效的技術手段及標準檢測電力電子設備的重要部件，提前發現并準確評估電力電子設備部件的技術參數變化狀況，及時更換早期故障部件，提高設備的使用率及運行可靠性，減少設備提前報廢，保持國有資產保值增值。
2、電力電子設備部件老化故障特征
電力電子設備經長時間滿負荷運行，在高溫下部分部件將參數發生變化，如電容容量降低、介質損耗增大；電阻阻值增大；開關元件接點腐蝕老化阻值增大、接觸電阻重復性不穩定；IGBT導通壓降及損耗增大；功率元件驅動電壓降低、波形劣化；功率元件散熱硅脂老化、導熱率降低；光纖激光功率衰減，傳輸數據不穩定；風扇轉速降低、振動幅度增大；等等。這些部件性能的降低集中表現為設備可靠性降低、故障率增加，而一般的維修檢測手段又無法準確判定部件故障，進而因設備無法保證運行可靠而不得不提前報廢，對資產造成巨大浪費。
電力設備日常維護檢修當中只是對損壞部件進行更換，而對‘亞健康’狀態的部件因無有效的檢測手段而無法及時更換，使設備故障率居高不下。
針對以上電力電子設備部件的‘亞健康’狀態檢測，通過科學有效的技術手段及檢測標準，準確評估電力電子設備部件的技術參數變化狀況，剔除性能指標劣化部件，提高成套設備運行可靠性是可行有效的方法之一。
實踐當中電力電子設備的老化只是部分易損件的性能劣化，絕大多數部件均安全可靠，正確判斷、剔除故障部件可以有效提高設備的運行可靠性。
3、電力電子設備深度維護的內容及方法
?。?）電容的檢測
電力電子設備電容長期工作在高壓、高溫、大電流狀態下，運行工況惡劣，容易因制造缺陷而發生故障；電容故障極易引發爆炸、火災等惡性事故，因此預判電容早期故障可以有效的發現設備的潛在故障，提高設備使用效率，增加經濟效益。
衡量健康狀況的主要參數有兩個，一是電容容量，二是介質損耗，其實質是電容的泄漏電流值，其直觀的反映了電容的早期故障狀況。
電容容量測量也可以使用電容表測量，其容量應該在電容標稱值的正常誤差范圍內。串聯電容應該考慮電容的容量對稱、一致性，以滿足電壓的均衡分配要求。
介質損耗測量需使用介質損耗測量儀。介質損耗值可以較好地反映電氣設備的絕緣狀況。
通過測量這兩個特征量以掌握設備的絕緣健康狀況，為早期發現設備故障提供依據。
電容外觀必須正常，無鼓脹、漏液及放電痕跡。
（2）電阻檢測
功率電阻長期運行將發生阻值變大，運行功率降低或增大，給設備運行安全帶來隱患；用萬用表、電橋及微歐表檢測電阻，其阻值必須在設備部件銘牌標稱的誤差范圍內，超出正常誤差的電阻必須更換；功率電阻的接頭接觸電阻也應重點檢測。
（3）開關元件接點腐蝕老化阻值增大、接觸電阻重復性不穩定
開關元件接點是電氣設備的故障易發部件，大電流接點因長期負荷通斷，觸點燒蝕、磨損，極易發生接觸阻值增大、接觸電阻重復性不穩定等安全隱患，若不及時發現，易發生發熱、火災、觸點粘連等重大故障。
檢測開關元件的可靠性指標的設備是微歐表，通過檢測開關元件接點的接觸電阻及接觸電阻重復穩定性即可有效判斷設備的運行可靠性。
開關元件的觸點故障可以通過將觸點打磨平整光亮恢復性能，以節省成本，但必須通過接觸電阻及接觸電阻重復穩定性測試。
用微歐表檢測電路系統的內阻，與正常設備相比較，可以發現電路系統關鍵接頭、繞組、觸點、電纜的運行狀況，為故障早期發現提供可靠依據。
?。?）IGBT導通壓降及損耗增大；
IGBT導通壓降及損耗增大將引起電力電子設備異常發熱，功率損耗加大。檢測IGBT性能下降的有效方法是在設備正常運行狀態下用離散溫度傳感器和紅外熱像儀兩種方式對IGBT模塊的溫度分布進行檢測，若在外部電路正常狀態下IGBT溫度分布明顯有局部升高，則該元件需重點檢測，排除驅動功率、導熱硅脂、安裝固定螺絲壓力不均衡等問題，可確定IGBT元件故障，及時更換，避免炸機。
?。?）功率元件驅動電壓降低、波形劣化
功率元件驅動電壓降低、波形劣化將造成IGBT發熱、炸機、輸出諧波增加等不穩定故障。用示波器檢測波形、電壓等參數可以準確確定性能下降狀況，提前更換，避免故障。
?。?）功率元件散熱硅脂老化、導熱率降低
散熱硅脂老化、導熱率降低將造成功率元件結溫上升，增加功率元件故障率。另外功率元件安裝工藝如固定螺絲力矩不一致、硅脂涂抹不均等都影響元件散熱，要逐個排除。檢測方法與IGBT功率元件檢測方法相同。
（7）光纖激光功率衰減，傳輸數據不穩定
光纖信號傳輸系統激光功率隨使用時間增加會衰減直至失效，激光功率在衰減臨界狀態會造成設備軟故障，時好時壞，故障點難以捕捉。用激光功率計檢測激光發送端及接收端的功率可以提前發現故障源。
（8）風扇轉速降低、振動幅度增大
風扇轉速降低、振動幅度增大將造成設備風量減小、散熱不足，功率元件故障率增加。用轉速計及振動計檢測風扇運行狀況可以提前發現風扇軸承故障，降低因風扇卡死引起的其他故障率。
電力電子設備深度維護，涉及設備部件方方面面，以上方法是對設備的重要易損部件的預先檢測，有效評估部件預期壽命，提前在設備故障發生前更換性能不良部件，是降低設備運行故障率的有效方法，是電力電子設備深度維護核心意義所在。
上一篇：光伏電站常見故障處理
下一篇：逆變器匯流箱脫扣電路控制板
