電力電子設(shè)備的深度維護(hù)
所屬分類：新聞資訊 閱讀次數(shù)：195 發(fā)布時(shí)間：2024-05-15
1、電力電子設(shè)備深度維護(hù)的概念及意義
通過科學(xué)有效的技術(shù)手段及標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)電力電子設(shè)備的重要部件，提前發(fā)現(xiàn)并準(zhǔn)確評(píng)估電力電子設(shè)備部件的技術(shù)參數(shù)變化狀況，及時(shí)更換早期故障部件，提高設(shè)備的使用率及運(yùn)行可靠性，減少設(shè)備提前報(bào)廢，保持國(guó)有資產(chǎn)保值增值。
2、電力電子設(shè)備部件老化故障特征
電力電子設(shè)備經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間滿負(fù)荷運(yùn)行，在高溫下部分部件將參數(shù)發(fā)生變化，如電容容量降低、介質(zhì)損耗增大；電阻阻值增大；開關(guān)元件接點(diǎn)腐蝕老化阻值增大、接觸電阻重復(fù)性不穩(wěn)定；IGBT導(dǎo)通壓降及損耗增大；功率元件驅(qū)動(dòng)電壓降低、波形劣化；功率元件散熱硅脂老化、導(dǎo)熱率降低；光纖激光功率衰減，傳輸數(shù)據(jù)不穩(wěn)定；風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低、振動(dòng)幅度增大；等等。這些部件性能的降低集中表現(xiàn)為設(shè)備可靠性降低、故障率增加，而一般的維修檢測(cè)手段又無法準(zhǔn)確判定部件故障，進(jìn)而因設(shè)備無法保證運(yùn)行可靠而不得不提前報(bào)廢，對(duì)資產(chǎn)造成巨大浪費(fèi)。
電力設(shè)備日常維護(hù)檢修當(dāng)中只是對(duì)損壞部件進(jìn)行更換，而對(duì)‘亞健康’狀態(tài)的部件因無有效的檢測(cè)手段而無法及時(shí)更換，使設(shè)備故障率居高不下。
針對(duì)以上電力電子設(shè)備部件的‘亞健康’狀態(tài)檢測(cè)，通過科學(xué)有效的技術(shù)手段及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，準(zhǔn)確評(píng)估電力電子設(shè)備部件的技術(shù)參數(shù)變化狀況，剔除性能指標(biāo)劣化部件，提高成套設(shè)備運(yùn)行可靠性是可行有效的方法之一。
實(shí)踐當(dāng)中電力電子設(shè)備的老化只是部分易損件的性能劣化，絕大多數(shù)部件均安全可靠，正確判斷、剔除故障部件可以有效提高設(shè)備的運(yùn)行可靠性。
3、電力電子設(shè)備深度維護(hù)的內(nèi)容及方法
?。?）電容的檢測(cè)
電力電子設(shè)備電容長(zhǎng)期工作在高壓、高溫、大電流狀態(tài)下，運(yùn)行工況惡劣，容易因制造缺陷而發(fā)生故障；電容故障極易引發(fā)爆炸、火災(zāi)等惡性事故，因此預(yù)判電容早期故障可以有效的發(fā)現(xiàn)設(shè)備的潛在故障，提高設(shè)備使用效率，增加經(jīng)濟(jì)效益。
衡量健康狀況的主要參數(shù)有兩個(gè)，一是電容容量，二是介質(zhì)損耗，其實(shí)質(zhì)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(cè)量也可以使用電容表測(cè)量，其容量應(yīng)該在電容標(biāo)稱值的正常誤差范圍內(nèi)。串聯(lián)電容應(yīng)該考慮電容的容量對(duì)稱、一致性，以滿足電壓的均衡分配要求。
介質(zhì)損耗測(cè)量需使用介質(zhì)損耗測(cè)量?jī)x。介質(zhì)損耗值可以較好地反映電氣設(shè)備的絕緣狀況。
通過測(cè)量這兩個(gè)特征量以掌握設(shè)備的絕緣健康狀況，為早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障提供依據(jù)。
電容外觀必須正常，無鼓脹、漏液及放電痕跡。
?。?）電阻檢測(cè)
功率電阻長(zhǎng)期運(yùn)行將發(fā)生阻值變大，運(yùn)行功率降低或增大，給設(shè)備運(yùn)行安全帶來隱患；用萬用表、電橋及微歐表檢測(cè)電阻，其阻值必須在設(shè)備部件銘牌標(biāo)稱的誤差范圍內(nèi)，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(yīng)重點(diǎn)檢測(cè)。
?。?）開關(guān)元件接點(diǎn)腐蝕老化阻值增大、接觸電阻重復(fù)性不穩(wěn)定
開關(guān)元件接點(diǎn)是電氣設(shè)備的故障易發(fā)部件，大電流接點(diǎn)因長(zhǎng)期負(fù)荷通斷，觸點(diǎn)燒蝕、磨損，極易發(fā)生接觸阻值增大、接觸電阻重復(fù)性不穩(wěn)定等安全隱患，若不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，易發(fā)生發(fā)熱、火災(zāi)、觸點(diǎn)粘連等重大故障。
檢測(cè)開關(guān)元件的可靠性指標(biāo)的設(shè)備是微歐表，通過檢測(cè)開關(guān)元件接點(diǎn)的接觸電阻及接觸電阻重復(fù)穩(wěn)定性即可有效判斷設(shè)備的運(yùn)行可靠性。
開關(guān)元件的觸點(diǎn)故障可以通過將觸點(diǎn)打磨平整光亮恢復(fù)性能，以節(jié)省成本，但必須通過接觸電阻及接觸電阻重復(fù)穩(wěn)定性測(cè)試。
用微歐表檢測(cè)電路系統(tǒng)的內(nèi)阻，與正常設(shè)備相比較，可以發(fā)現(xiàn)電路系統(tǒng)關(guān)鍵接頭、繞組、觸點(diǎn)、電纜的運(yùn)行狀況，為故障早期發(fā)現(xiàn)提供可靠依據(jù)。
?。?）IGBT導(dǎo)通壓降及損耗增大；
IGBT導(dǎo)通壓降及損耗增大將引起電力電子設(shè)備異常發(fā)熱，功率損耗加大。檢測(cè)IGBT性能下降的有效方法是在設(shè)備正常運(yùn)行狀態(tài)下用離散溫度傳感器和紅外熱像儀兩種方式對(duì)IGBT模塊的溫度分布進(jìn)行檢測(cè)，若在外部電路正常狀態(tài)下IGBT溫度分布明顯有局部升高，則該元件需重點(diǎn)檢測(cè)，排除驅(qū)動(dòng)功率、導(dǎo)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(shí)更換，避免炸機(jī)。
（5）功率元件驅(qū)動(dòng)電壓降低、波形劣化
功率元件驅(qū)動(dòng)電壓降低、波形劣化將造成IGBT發(fā)熱、炸機(jī)、輸出諧波增加等不穩(wěn)定故障。用示波器檢測(cè)波形、電壓等參數(shù)可以準(zhǔn)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(dǎo)熱率降低
散熱硅脂老化、導(dǎo)熱率降低將造成功率元件結(jié)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(gè)排除。檢測(cè)方法與IGBT功率元件檢測(cè)方法相同。
（7）光纖激光功率衰減，傳輸數(shù)據(jù)不穩(wěn)定
光纖信號(hào)傳輸系統(tǒng)激光功率隨使用時(shí)間增加會(huì)衰減直至失效，激光功率在衰減臨界狀態(tài)會(huì)造成設(shè)備軟故障，時(shí)好時(shí)壞，故障點(diǎn)難以捕捉。用激光功率計(jì)檢測(cè)激光發(fā)送端及接收端的功率可以提前發(fā)現(xiàn)故障源。
?。?）風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低、振動(dòng)幅度增大
風(fēng)扇轉(zhuǎn)速降低、振動(dòng)幅度增大將造成設(shè)備風(fēng)量減小、散熱不足，功率元件故障率增加。用轉(zhuǎn)速計(jì)及振動(dòng)計(jì)檢測(cè)風(fēng)扇運(yùn)行狀況可以提前發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇軸承故障，降低因風(fēng)扇卡死引起的其他故障率。
電力電子設(shè)備深度維護(hù)，涉及設(shè)備部件方方面面，以上方法是對(duì)設(shè)備的重要易損部件的預(yù)先檢測(cè)，有效評(píng)估部件預(yù)期壽命，提前在設(shè)備故障發(fā)生前更換性能不良部件，是降低設(shè)備運(yùn)行故障率的有效方法，是電力電子設(shè)備深度維護(hù)核心意義所在。
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