快速连接如何降低风力涡轮机的维护成本，并帮助防止IGBT故障

风力涡轮机中的电力电子转换器是关键组件。 根据MDPI（来源：MDPI）的一篇文章，它们被证明是最频繁出现故障的部分之一。 造成这种情况的最常见原因是无法成功散热，导致停机，收入损失和高昂的维护成本。 通过使用快速接头进行有效的热管理，可以减少这种情况，并延长IGBT的使用寿命。

电力电子技术的飞速发展对更高效，更现代的散热方式提出了更高的要求。 不幸的是，有效散热的失败是一个普遍的问题，导致系统效率降低，或者在最坏的情况下，还会导致系统故障。

功率电子转换器中的关键部分是电子晶体管，即IGBT（绝缘栅双极晶体管）。 大量的热量产生通常需要液体冷却系统来进行热管理。 以下是当电流通过电力电子转换器中的电子晶体管转换时的一系列事件的示例：

1. 风力涡轮机中的发电机产生交流电
2. 然后将交流电转换为直流电，从而将热应力施加到IGBT上。
3. 然后将直流电再次以正确的电压和频率转换为交流电，从而...
4. ...然后进入网格。 就像上面一样，这会给IGBT施加热应力。 如果无法有效散热，IGBT就有烧毁的危险，从而导致系统故障和停机。

避免由于冷却不足而导致昂贵的IGBT故障

如果无法有效应对风力涡轮机中功率电子转换器中的高温，从而导致热失控，使用寿命缩短，甚至在最坏的情况下，模块燃烧，后果可能是代价高昂的教训。 实际上，除了停机时间和收入损失外，发生故障的IGBT的维护成本每天可能高达100.000欧元，尤其是如果风力发电位于海上，涉及船舶，起重机或直升机时。 因此，对热管理系统中的高质量组件进行投资对于避免不必要和昂贵的故障非常重要。

快速接头使您可以使用预填充模块

当灾难发生并且IGBT达到其使用寿命时，采用快速接头的智能设计将使现场维护工作更加快捷，并将生产损失降至最低。 可以轻松连接带有预填充冷却液的完整IGBT模块，而无需在机舱的狭窄空间内进行排水和填充。 使用高质量的无滴快速接头，不会有洒落或泄漏的麻烦。 断开现有IGBT模块的连接，连接新模块，即可开始使用。 燃尽的模块然后可以带回车间进行排水，IGBT更换和填充。

此外，使用快速连接联轴器代替其他解决方案是有利的，因为它们可以加快组装和安装过程，否则这是一个耗时的过程，从而导致转换器生产成本较高。 由于快速连接接头不需要以扭矩精度紧固，这对法兰连接来说通常是一项艰巨的任务，因为它们更难以接近，因此可以降低这些生产成本。

专为承受振动而设计

风力涡轮机的另一个主要挑战是机械振动。 在操作过程中，螺钉，螺母和螺栓松动通常会引起振动。 振动还会导致法兰松动，从而在封闭的冷却回路中产生泄漏。 就像过热一样，这可能会导致高昂的维护成本。 这是可靠和高质量的快速连接接头可以防止的。

当断开电路的一部分时，CEJN的ultraFLOW系列快速连接接头会很有用。 它将关闭变流器系统中的各个部分，并确保不发生泄漏-这是传统球阀无法实现的功能。

使用CEJN ultraFLOW快接，操作员只需要从系统中排出有限量的冷却剂即可，而不是200升。 这是一项重要的节省时间的功能，它对风力涡轮机的正常运行时间和相关成本产生了更大的影响。

 

 

Written by:

Kenneth Kjellberg
Division Manager Engineering

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