通过元器件的可靠性需求分析,明确元器件的使用约束条件。在约束条件得到满足后,元器件才能可靠地工作。但由于元器件使用环境的复杂性,往往在实际中不能完全满足元器件的使用约束条件,需要针对实际情况持续改进。以下是一个异常环境导致的可靠性问题案例。
问题描述: 某风力发电场位于青海茫崖,装备20台某型号风力发电设备,其中3台设备频繁出现机侧断路器跳闸故障。该风电场海拔在3000m左右,附近有一个石棉矿,空气质量较差。
故障原因分析: 通过对故障设备的故障日志进行分析,机侧断路器电流传感器频繁检测到电流超标,在连续3次检测到电流超标后,会启动断路器跳闸,并给出机侧断路器故障告警。
每次出现故障告警后,现场维修人员会对故障风机进行现场检查,但均未发现任何明显的断路器问题或电流传感器问题,重启设备运行,设备能正常启动并保持一定时间的正常运行。
对现场出现机侧断路器故障的两台机组进行了重点检查,发现其中一台断路器接线端子存在严重放电痕迹[见图2.16(a)中圆圈区域],一台开关柜顶部盖板存在放电痕迹[见图2.16(b)中圆圈区域]。
图2.16 现场发现的放电痕迹
如果机侧开关柜存在空气放电现象,那么机侧电流传感器必然能检测到放电电流,从放电痕迹看,这个放电电流幅值较大,断路器跳闸应该是这个原因。
由于茫崖海拔较高,空气相对稀薄,在绝缘间距考虑不充分时易出现对地放电或相间放电,从检查的两台机组看,有明显的放电痕迹,因此机侧开关柜中空气放电是导致机侧断路器频繁跳闸的根本原因。