风机变流器主断路器失效分析与维护检修

成开鹏

（中国大唐云南发电有限公司新能源分公司，云南 昆明 650000）

在电网运转的过程中，由于主断路器经常会出现一些问题，因此，在进行检修的过程中相关的工作人员需要定期对电路进行合理的检修以及维护，从而通过变电检修对电力设备进行全面的检修，逐渐提升主电路器的稳定性，对于路器出现的问题以及故障及时进行维护并制定合理的维护措施。

一、变流器的工作原理

（一）应用场合

风力发电机变流器在进行运作的过程中，常常会出现过载或者短路的现象。因此，为了全面保障变流器以及风力发电机的电力设备，就需要在风力发电机变流器的网侧进行万能式低压断路器的安装，为变流器提供过载或者短路的全面保护。

主断路器既能够接通、承载、分段正常电路，还能够在规定非正常电路下进行接通、承载以及分断电流的机械开关。从而了解风机变流器主断路器的使用、配置选择，内部结构，从而进行有效的工作原理掌握，并且能够有效对后期的主断路器失效原因进行全面的分析，并找出根本原因，根据所存在的原因制定有效的修理措施以及预防性维护措施[1]。

（二）主断路器的配置选择

主断路器的结构一般分为塑壳式、框架式两种类型。其中，塑壳类的断路器相较于框架式的断路器来说，容量较小、分段能力偏低、过电流保护也属于为非选择性保护，并且整体的尺寸体积也相较于比较小，因此一般都用于小电流进行保护。而框架式断路器的容量较大，分段能力也非常高，并且在运用的过程中能够有选择性地进行电流保护，对于开放式的通信接口等，从而全面满足自动化控制系统。

风力发电机的主断路器选择：第一：保护配置，在选择主断路器时，工作人员首先要选择能够保护系统电流的主断路器，并且保护电流需要大于630A时，这样才能起到一定的保护作用，同时，主断路器还要具备选择性电流保护的功能，这样在风力发电机的运用中，能够进行有效的过载保护、短路短延时保护、瞬时保护等多重保护功能，因此在选择时尽量选择框架式断路器。第二：额定绝缘电压，主断路器必须要高于保护系统的工作电压，工作电压为690V时，就必须要求主断路器的额定绝缘为1000V。第三：额定工作电压，所选择的主断路器必须不小于系统工作电压的等级。第四：额定工作电流：主断路器不小于系统额定工作电流。第五：工作、运行的环境：工作环境必须保持温度在－30℃～50℃之间，运行环境温度保持在－40℃～70℃，湿度则保持在70%以下。第六：海拔因素，工作人员需要根据实际的海拔高度以及降额标准进行降额设计[2]。第七：机械特性，风力发电机在选择主断路器时一定要考虑机械特性其中包括内部机械结构，灭弧材料，对不同的部件所选择的材料也不尽相同，在进行触头材料选择时，一定要具备良好的导电性、导热性、抗熔焊性并且一定要耐磨稳定。

（三）主断路器的结构

风力发电机中常用的框架式断路器的内部结构一般为：第一：钢板支撑结构：钢板支撑能够有效支撑主断路器外部结构，并且能够有效屏蔽具备电的部件，起到绝缘保护的作用。第二：脱口电流传感器，脱口电流传感器在使用的过程中要主动配合脱扣器进行使用，并且根据回路中的电流大小进行实际的调整，在发生短路时，能够及时进行灭弧熄灭电弧，在整个短路的路径中吸收能量，从而避免其他电气元件的损坏。第三：合闸弹簧，合闸弹簧一般作为储能机构，在短路或者各种情况下，能够进行紧急弹开分合闸，从而进行整个回路的切断。第四：触点以及触头的作用，触点以及触头作为主断路器的机械结构，通常会起到一定的辅助作用，并且能够有效配合各个部件进行传导电流以及热量，这样能够有效配合不同传感器或者储能机之间的配合，在感应到电流的变化之后及时进行电流切断[3]。

二、变流器主断路器的失效以及检修

（一）接头氧化

风力发电机在进行故障报修的过程中，工作人员需要对故障机器进行全面检修，如果在检修的过程中三项电流数据最大值为618A，不超过网侧额定的电流值为3348A，通过对主断路器的检查进行如果出现浓烈的烧焦气味，就需要查看风机主断路器的使用次数，在使用寿命范围内，对接头氧化进行全面判断，从而使得主断路器的接头进行更换以及定期维护，如果因为大量灰尘覆盖造成严重发热，就会导致触头变黑氧化。

处理措施：一般在进行维护处理的过程中，工作人员可以通过酒精擦拭对主断路器的接头，从而降低氧化的概率，并且在擦拭之后涂抹导电膏，这样就能够有效减少触头的氧化以及损坏。对于塔筒中出现的刺激性气味，需要通过运用生石灰来对气味进行吸附或者使用抽风机进行气味清除。在清除气味之后才需要重新检查风机塔基的密封情况，及时将封堵不完全的风机进行重新封堵[4]。

（二）主断路器的灭弧

风机在出现故障停机的现象时，首先，工作人员一定要及时检查风机中出现的故障电流数据，对于故障时刻的三项电流进行数据获取，如果PHR、PHT、PHS的三项数据在一个小时内最大值为4030A，就必须要进行电流检测，根据三项数据以及电压值的数据进行结合分析，判断出风机主断路器的基本状态，如果在主断路器处于击穿状态，就会随时出现击穿的可能性。并且在检查的过程中如果发现伴有浓烈的烧焦味，就必须打开主断路器进行检查，对于发现灭弧设备有发黑烧焦的现象，就需要进行全面的更换，这说明在前期的维护不到位。

处理措施：主断路器如果已经出现严重的损坏，那么主断路器的内部就会存在多个零件的损坏，也就不能通过更换主断路器内部零件进行解决，而是需要通过整体更换主断路器进行解决。对于刺激性的气味，处理方式则可以同塔基内撒生石灰以同样的方式进行处理，通过吸收腐蚀性气味或者通过抽风机将内部的刺激性气味进行全面清除。在进行完全处理后，工作人员需要对风机塔基进行全面密，确保不会出现封堵不完全的现象[5]。

三、变流器主断路器的维护措施

日常维护主要是通过对主断路器进行定期维护来确保机器的运行，在进行10000次的运行以及关断后，就必须进行维护，而一般日常的维护内容包括：

第一：检查清洁，在日常的维护中，工作人员一定要及时进行检查清洁，确保机械周边的灰尘以及霉菌、氧化物等都能够得到有效处理，通过洁净的干毛巾将其进行灰尘以及油迹的擦拭，如果条件允许，可以使用非腐蚀性的清洁剂进行擦拭。同时检查机械的铭牌是否存在，并进行清洁。此外还要检查机械是否存在过热，断裂等会直接影响主断路器的现象，从而确保触点的正常使用，除此之外，还要及时对主断路器的螺丝钉进行检查，发现有松动的现象及时进行紧固。

第二：随时检查主断路器的链接选以及开关柜之间的连接线是否存在过热的现象，并根据观察局部颜色的改变确定是否出现过热的现象，正常状态则为银白色[6]。

第三：确保电气部件以及机械部件是否牢固，在进行安装主断路器的过程中，一定要根据相关规定进行安装，对于储能电机，要及时检查电刷的磨损情况，并在必要的情况下进行电刷更换，确认脱扣器与计数器的功能是否能够正常使用。对传动的机械部件进行及时检查，定期使用规定型号的润滑油进行机械润滑，包括主断路器的侧面以及支撑部位进行清洁以及润滑。

第四：在梅雨季节进行定期检查，确保断路器不会因为潮湿天气而出现故障，从而影响使用，一旦发现故障，工作人员需要及时进行修理维护，如果故障较为严重就需要进行更换，以此确保断路器能够正常使用，同时确保环境温度低于10摄氏度一下。

第五：工作人员需要定期检查断路器的连接处是否出现磨损或者松动的现象，如果存在以上其中一项，就需要及时更换维修，确保断路器的稳定运行，如果外部金属部件出现腐蚀，则需要进行更换。操作机构箱外壳出现泄露，工作人员就需要及时进行处理，避免泄露的水流影响断路器的使用。

结语

综上所述，在风机电流器主电路器进行设备维修的情况下，需要根据机械的型号以及实际情况进行合理的维护以及调整，从而在发生事故的过程中能够及时进行正确有效的分析处理，全面提升风机的整体运行，降低成本。