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风力发电机组的常见故障及排除方法9篇

风力发电机组的常见故障及排除方法9篇风力发电机组的常见故障及排除方法 MY1.5s/se机组运行及故障分析 •MY1.5s/se机组基础知识部分•MY1.5s/se机组运行模式及故障代下面是小编为大家整理的风力发电机组的常见故障及排除方法9篇,供大家参考。

风力发电机组的常见故障及排除方法9篇

篇一:风力发电机组的常见故障及排除方法

1.5s/se机组运行及故障分析

  • MY1.5s/se 机组基础知识部分 • MY1.5s/se 机组运行模式及故障代码说明 • MY1.5s/se 机组运行状态辨识 • MY1.5s/se 机组故障检测手段和分析方法 • MY1.5s/se 机组典型故障案例思路解析

 第一部分 MY1.5s/se 机组基础知识部分

 • 常见仪表的使用方法 • 基本元器件的名称和标示方法 • DI DO AI模块的状态识别及用途

 万用表 部件

 名称

  功能

 1

  显示屏

 显示测量值

  2

  "RANGE"按钮

 切换量程

  3

  “HOLD”按钮

 保存当前读数

  4

  档内功能切换

  档内功能切换

  5

 旋转开关

 开关和功能间切换

  6

 导线和探针

  连接被测对象和万用表

  7

  端子

  接收信号

 相序表 电力系统中,相序主要影响电动机的运转,相序如果接反,电动机会反转。

 使用方法:

 1、将相序表的L1、L2、L3探针分别接触被测对象的L1、L2、L3相。

 2、观察显示屏上旋转磁场的方向(顺时针“R"为正确相序,逆时针“L”为错误相序)

 电气设备的标识 标识3,元件标识

  标识2,元件位置标识

  标识1,高级代码或功能代码

 电气设备的参考标识由三部分组成:元件标识;元件位置标识和功能代码

 例: =WEC+CT-3T5

 常见设备的标识

 DI 模块EL1004:用于接收开关量状态信号 • 状态判断:其信号指示灯有如图的LED1等的4个指示灯,通道灯分别为(由左往右、由上往下),对应通道指示灯的亮灭分别对应DI通道电平的高低。

 AI 模块KL3204:用于接收模拟量信号 • 状态判断:四个故障LED(LED1、LED2、LED3和LED4)分别对应4个通道。其正常状态灯灭;当红灯亮时,表示该通道外部有短路或断路现象,电阻超出特性曲线范围。

 DO模块KL2404:用于输出控制信号 • 状态判断:该模块为DO输出模块,为4通道模块,当所对应通道绿灯亮时,表示该通道输出为1

 第二部分机组运行模式及故障代码说明 • 机组多达21种运行模式,每种运行模式对应一种刹车模式,运行模式≥9后刹车模式为0,可平稳实现机组从启动到并网过程的过渡; • 机组刹车模式视故障严重性分为9种,分别为210,200,199,198,100,51,50,30,0其中210为最高刹车模式,0为最低刹车模式;

 • 每种故障均会产生相应的故障代码,每个故障代码都有相应的制动程序或偏航程序,且每种故障都可通过我们的《 MY1.5s/se机组运行手册》查到,可方便快捷地确定故障点,快速恢复机组的正常稳定运行;

 完善的故障代码手册

 运行模式1:制动程序210

 运行模式12:自检模式 运行模式2:制动程序200

 运行模式13:自检模式 运行模式3:制动程序199

 运行模式14:自检模式 运行模式4:制动程序198

 运行模式15:变浆自检模式 运行模式5:制动程序100

 运行模式16: 启动模式 运行模式6:制动程序51

  运行模式17:准备励磁模式 运行模式7:制动程序50

  运行模式18:推动模式 运行模式8:制动程序30

  运行模式19:变频励磁模式 运行模式9:工厂测试模式

  运行模式20:自动并网运行模式 运行模式10:手动控制模式

 运行模式21:低电压穿越模式

 运行模式11:待机模式运行模式

 偏航运行模式说明 • 偏航模式100:偏航处于故障停止状态 • 偏航模式30:偏航手动模式 • 偏航模式10:偏航处于解缆模式 • 偏航模式5:偏航处于准备解缆模式 • 偏航模式0:偏航处于自动模式

  第三部分 MY1.5s/se机组运行状态辨识 • 多达数百个检测点,可实时对机组进行全方位状态监测,保证机组稳定可靠地运行 • 多达二十多个在线人机监测界面,可实时观察机组运行状态 • 自主研发的监控系统,可以存储和统计分析风场长期运行的相关数据,对机组性能进行分析

 全方位实时监测 • 变浆系统监测

  ·机组振动监测 • 变频系统监测

  ·风速风标及偏航系统监测 • 主控系统监测

  ·功率曲线监测 • 温度监测

 ·驱动链状态监测

 • 状态代码监测

  ·液压系统监测 • 电网电压监测

  ·机组数据统计记录

 变浆系统监测

 变频系统监测

 主控系统监测

 温度监测

 状态代码监测

 电网电压监测

 机组振动监测

 风速风标及偏航系统监测

 功率曲线监测

 驱动链状态监测

 液压系统监测

 机组数据统计记录

 远程监控系统

  全面的风机运行状态

 风电机组性能计算

 功率曲线

 风机故障信息读取 监控系统 D盘Data目录 人机界面 故障信息判断 (故障代码手册)

 电气原理图确定可能故障点 逐一排除,确定最终故障点并恢复机组运行 第四部分 风机故障处理流程

 故障检测手段  对于造成风电机组停机的故障,大体上我们可以通过3种手段去查找该故障发生的具体原因。

  人机界面:塔基柜体面板上的触摸屏显示的界面;  PLC副卡DATA文件数据;  中控室监控系统数据;  有时也需要结合三种手段一起来分析故障原因

 人机界面

 故障历史

 Data文件

 历史故障代码

 常用的故障分析方法  排除法:针对可能的原因一个一个排除

  替换法:针对故障点,更换新的元器件

  在线监测法:监测故障点相关程序部分,看具体变量部分是如何动作。

 排除法举例 • 例如机组报振动传感器无信号故障 • 可能的原因大概有三个:

 1、振动传感器坏了; 2、振动传感器通讯线松动或损坏; 3、振动传感器信号接收模块EL6751坏了。

 • 处理思路:

 先换一个新的振动传感器看是否是第一个原因,如果不是,再换一个EL6751看是否是第三个原因,如果还不是,那就是第二个原因。

 替换法举例 • 例如1号机组报振动传感器无信号故障 • 我们怀疑是振动传感器坏了。

 • 处理思路:

 先换一个新的振动传感器到1号机看故障是否消失。如果故障消失了,说明原来的振动传感器是坏的。如果故障没有消失,我们将1号机的振动传感器换到2号机,如果2号机有振动信号,说明1号机的振动传感器是好的,反之是坏的。

 在线监测法举例 • 例如1号机组报齿轮箱油温高故障 • 初步检查发现水泵一直未启动。

 • 处理思路:

 刷新程序,然后在线运行监测水泵启动条件。发现水泵启停不运行条件中有一个变量为TRUE,此变量为室外温度传感器故障。进一步检查发现室外温度传感器坏了,更换新的传感器后故障消失。

 第五部分 MY1.5s/se典型故障案例思路解析 • 变桨系统故障; • 变频系统故障; • 控制柜系统故障; • 传感器故障; • 电机、泵类故障;

 变桨系统故障 1.变桨通讯故障;  目前应用在明阳1.5MW机组叶轮系统与主控系统的通讯主要是通过CANopen通讯协议和Profibus通讯协议进行通讯传输数据。而实现这个通讯有硬件模块如EL6751/EL6731和各种防雷端子及中控箱、轴控箱硬件模块和软件程序来控制组成。所以当硬件出现故障或者信号干扰,以及软件程序设置错误时将导致变桨通讯的中断。

 • 而要解决这个故障首先要对整个变桨通讯控制回路有充分的了解,要学会怎样查看《电气原理图》。分析其产生原因,主要从以下三个方面来考虑:

 • (一)硬件损坏造成; • (二)通讯失帧和通讯干扰造成; • (三)软件程序错误造成。

 • (1)、硬件损坏造成变桨通讯故障 • 分析:硬件损坏将导致整个通讯回路的中断从而造成变桨通讯故障。通讯回路的硬件主要有EL6731\EL6751模块、CANbus插头\Profibus插头、各种防雷端子、轮毂中控箱和轴控箱硬件(如OAT系统的PMM\PMC模块),还有变桨通讯线的中断导致。

 • (2)、通讯失帧和通讯干扰造成变桨通讯故障 • 分析:造成通讯失帧和通讯干扰这种情况的出现,主要是由于线路出现了虚接不可靠造成的,例如滑环内部的Harting接头出现松动或者滑环内部受污染导致出现通讯失帧造成的;滑环的通讯线材质与通讯电缆不一致导致数据传输通讯失帧;通讯插头屏蔽线没有良好接地导致;防雷端子没有压到卡槽形成良好接地导致干扰;机舱柜通讯模块(EL6731\EL6751)与EK1100模块之间通讯干扰造成。

 • (3)、软件程序错误造成变桨通讯故障 • 分析:造成这样的情况,可能是由于没有安装正确的变桨系统通讯协议进行PLC编程和TwinCAT manager硬件模块选择错误导致。

 • 解决:严格按照变桨系统的通讯协议经常PLC编程和TwinCAT manager硬件模块选型。

 2.桨叶无法旁通故障(仅列出可能的故障点)

  限位开关被触发或线路中断导致主控误以为已在紧急顺桨位置而无法自动旁通; 

 中控箱内EFC 按钮被按下;  变桨电机驱动器故障; 

 变桨控制器PMC故障; 

 编码器故障; 

 EFC回路始终有24V;

 3.95或91度限位开关触发故障 

 垃圾误触发95度限位开关; 

 限位开关接线松动; 

 紧急故障致使桨叶紧急顺桨; 4.变桨不同步故障; 

 变桨电池问题; 

 编码器问题; 

 91度撞块位置问题;

 变频系统故障 1.转子侧过流故障; • 变频器出现“OVERCURRENT”故障,分析其产生的原因,从两方面来考虑:

 • (一)外部原因; • (二)变频器本身的原因。

 • A、外部原因:

 • (1)、电机负载突变,引起的冲击过大造成过流。

 • (2)、电机和电机电缆相间或每相对地的绝缘破坏,造成匝间或相间对地短路,因而导致过流。

 • (3)、当装有测速编码器时,速度反馈信号丢失或非正常时,也会引起过流,检查编码器和其电缆。

 • B、变频器本身的原因:

 • (1)、参数设定问题:例如加速时间太短,PID调节器的比例P、积分时间I参数不合理,超调过大,造成变频器输出电流振荡。

 • (2)、变频器硬件问题:

 • ①电流互感器损坏,其现象表现为,变频器主回路送电,当变频器未起动时,有电流显示且电流在变化,这样可判断互感器已损坏。(电流互感器)

 • ②主电路接口板电流、电压检测通道被损坏,也会出现过流。

 • ③由于连接插件不紧、不牢。例如电流或电压反馈信号线接触不良,会出现过流故障时有时无的现象。

 • ④ Crowbar内部的二极管桥击穿,或者变频器参数设置错误,对于Crowbar的控制出现错误,导致Crowbar不断触发而释放励磁电流导致过流。

 2.变频器与塔基柜通讯故障; 

 主站或从站通讯模块损坏;  通讯插头处终端电阻不正常; 

 控制柜PLC故障; 

 24V电压不正常; 

 软件或参数配置错误;

 3. 变频器充电失败故障; 

 定子、转子电缆相序错误; 

 发电机接地; 

 Crowbar故障; 4. 变频器主断路器故障; 

 主断路器分合线圈损坏; 

 主断路器储能装置损坏; 

 主断路器加热器失效; 

 主断路器本身质量问题;

 5.变频器超温故障;  散热风扇损坏;  温控器损坏;  加热器损坏;  温度传感器损坏;  加热回路继电器损坏;  温控器设定错误;  变频器温度超限设定参数错误;

 控制柜系统故障 1.安全链故障;  安全链故障解决前需要熟知安全链工作原理以及软硬件构成等内容。

  安全链中总共有七个点:分别是塔基急停按钮,机舱急停按钮,轮毂急停按钮,扭缆触发,振动过大触发,超速触发,PLC故障 。

  七个节点在硬件上通过按钮、传感器、限位开关等实现,具体可参见电气原理图。

 • 安全链系统的实现是通过PLC模块来实现,整个安全链系统总共包含6个安全链模块,分别是4个安全链DI输入模块KL1904,1个安全链DO输出模块KL2904,1个安全链“CPU”模块KL6904。每个模块都有唯一的地址,只有地址设置正确,整个安全链才能正常工作。

 • 安全链程序在程序下载时需要单独下载,其程序是通过硬件配置表下载到KL6904 模块中,当更换过KL6904模块时,安全链也需要重新下载!

 • 安全链故障解决思路及方法 • 1:通过故障代码确定是硬件故障还是软件故障。

 • 2:针对硬件故障查看原理图排除故障 • 3:针对软件故障通过程序重新下载及更换模块解决。

 • 当确定是软件及模块的故障时,我们需要做的是首先检查安全链模块地址的设置,超速继电器参数设置,安全链程序下载三方面内容。

 • 当故障处于硬件是,此时可以先采取短接该节点的办法来确认故障点在哪个节点,确定具体节点之后按照电气原理图逐步查找直至故障排除。

 2.风速风标仪无读数或读数失真问题  风速风标仪损坏;  风速风标仪接线交叉;  风速风标仪24V供电回路问题;  风速风标仪加热器失效导致雨雪降温天被冻住 

 浪涌保护器损坏; 

 风速风标仪信号输入模块KL3042损坏;

 3.齿轮箱油泵电机空开跳闸  油泵电机损坏; 

 齿轮油温度低,黏度大,需加热; 4.触摸屏无运行界面显示; 

 USB插头松动; 

 主控程序下载错误; 

  硬件信息配置错误;

 传感器类故障 1.温度传感器故障; 

 温度传感器PT100损坏,界面显示850度 

 温度信号输入模块KL3204损坏; 2.齿轮箱压力传感器无数据或数据显示不正常;  压力传感器损坏;  压力传感器内部接线错误;  齿轮箱油泵电机转向错误;  齿轮箱润滑油路堵塞;

 电机、泵类故障; 1.发电机故障 

 轴承超温损坏; 

 发电机接地故障; 

 发电机绕组超温; 2.齿轮箱油泵系统故障; 

 油泵电机损坏; 

 油泵电机与油泵联轴节损坏; 

 油泵电机接线错误; 

 齿轮箱油滤芯堵塞;

 3.液压站不能正常打压 

 液压站电机损坏; 

 液压站电机与齿轮泵联轴节损坏; 

 液压站齿轮泵损坏; 

 液压站数显表故障;

篇二:风力发电机组的常见故障及排除方法

187期2018年第11期机械管理开发MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTTotal 187No.11.2018誊潮潮醴赣游与设计。I ≯■t—DOI:10.165250.cnki.cnl4-1134/th.2018.11.030风力发电机组偏航系统常见故障分析★宁文钢,姜宏伟,王岳峰(太原重工技术中心, 山西太原030024)摘要:针对水平轴、主动型、电动驱动的滚动偏航系统在整机运行过程中出现的偏航噪音偏大、偏航减速齿轮箱打齿、偏航制动盘磨损等故障进行分析探讨,并根据故障原因给出相应的解决方案,以期为风力发电机组偏航系统的故障分析与处理提供一定参考。关键词:风力发电机组偏航系统故障分析中图分类号:TM315 文献标识码:A 文章编号:1003—773X(2018)”一0067-02引言风能是一种可再生的清洁能源,取之不尽、用之不竭,是人与自然和谐共处、实现经济和社会可持续发展的新能源。近几年,随着人们对全球气候变化问题重视程度与日俱增,风力发电得到了快速发展,尤其在一些发展中国家,如中国、印度及拉丁美洲一些国家,风电行业的大规模发展逐步提上日程。由于风的方向是不断变化的,水平轴风力发电机组需要靠偏航系统不断调整方向,最大限度的利用风能,目前市场上偏航系统有多种形式,从传动形式方面分液压偏航和电动偏航,从控制方面分主动偏航和被动偏航,从偏航布置形式方面分内啮合驱动和外啮合驱动偏航,从偏航轴承形式方面分滚动偏航和滑动偏航。水平轴、主动型、电动驱动的滚动偏航系统驱动机构主要包括偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动器、偏航制动盘等几部分组成。偏航驱动机构图1偏航驱动机构图总结近几年数十个风电场实际运行经验,偏航系统在整机运行过程中主要存在以下几方面问题:1偏航噪音偏大偏航噪音大是风力发电机组常出现的问题,噪音的产生必然有振动的存在,从而对整机的安全稳收稿日期:2018-09-15★基金项目:2017年度山西省重点研发计划(201703D111010)作者简介:宁文钢(1986一),男,毕业于沈阳工业大学,工程师,从事风力发电机组整机研究相关工作。定运行造成不利影响,因此噪音问题必须引起重视。一般情况下,偏航噪音主要由以下几个原因产生。1)偏航驱动小齿轮与偏航轴承齿圈啮合异常产生噪音[1],异常原因主要有两方面,一方面为偏航驱动小齿轮与偏航轴承大齿圈之间的齿侧间隙设计不合理或没有调整到设计值。为了方便调整输出齿轮与大齿圈的齿侧间隙,偏航驱动输出小齿轮有一定的偏心量(一般为l。1.5 nlin),如齿侧间隙不合理,轻则导致启动瞬间有异响,重则会发生齿轮啮合卡死现象;另一方面偏航过程中驱动齿轮与偏航轴承齿圈表面缺少润滑油脂,齿面润滑脂在齿轮啮合过程中可以起到减小齿面磨损、防腐蚀及降低噪音的作用,由于偏航处载荷较大,齿面缺少润滑脂,在偏航时会产生较大噪音,加速齿轮磨损,因此在日常维护时必须保证齿面润滑良好。2)偏航过程中偏航制动器与制动盘产生的摩擦噪音。为保证偏航过程中整机运行稳定,降低外载荷对偏航小齿轮的冲击,通常会在偏航过程中让偏航制动器保留一定余压,即整个偏航过程偏航制动器夹紧制动盘完成,有些机组在此过程中就会生产异响,分析原因如表1所示。表1摩擦噪音分析原因分析 解决措施根据每个风电场实际情况偏航时偏航制动器偏航压力设置不合理选用合理的偏航压力值偏航制动盘加工精度不够或产生变形加强对制动盘质量的控制,提高制动盘刚度制动器摩擦片材料选用不合理摩擦片在使用之前必须进行充分的试验检测摩擦片表面被油污或润滑脂污染确保摩擦片清洁。对污染的摩擦片有效清洁或更换制动盘与摩擦片长期运行后的磨削在制动盘表面形成一层坚硬的釉质层,偏航及时对制动盘表面的磨削过程中制动器与釉质层摩擦产生异响进行处理3)其他方面原因导致制动力矩不够,机组在风载作用下整机不规律晃动产生噪音。偏航部分设计时,设计人员都会充分考虑偏航制动力矩问题,如果万方数据

 兰 垫篮墅董 塑堂发生制动器抱不住现象,分析原因如表2所示。表2晃动噪音分析原因分析 解决措施偏航制动盘表面过于光滑,导致制动 制动盘设计时,表面粗糙度选器与制动盘之间的摩擦系数过低,达 择应满足制动器产品要求,如不到预期制动力矩 具备条件最好做试验验证偏航驱动电机尾部制动器设置的抱 加强产品的生产过程控制,对紧力矩可能与实际设计值不符 关键jI:艺流程加大抽检力度吊装过程中叶片安装角度出现偏差, 在整机吊装手册及吊装验收规加大整机运行载荷 范中增加相应验收条款4)机械结构件干涉产生噪音。由于偏航过程中存在相对运行的情况,如塔筒顶法兰与偏航轴承内圈连接,偏航轴承外圈与主机架连接,偏航时偏航轴承内圈固定不动,偏航轴承外圈与主机架在偏航驱动作用下绕偏航轴承内圈旋转,在相对旋转过程中有可能发生安装在主机架下表面的结构件或主机架下表面误差超差与偏航轴承内圈或塔筒顶法兰干涉,此类干涉产生的噪音比较有规律且容易被查出。2偏航减速齿轮箱打齿目前偏航驱动齿轮箱已经基本国产化,产品质量趋于稳定,但仍有个别风力发电机组中会发生偏航驱动齿轮箱打齿现象,分析原因主要有以下几个方面:1)偏航过程中、偏航制动时受到外载荷的冲击。在偏航过程中偏航制动器虽然带有一定压力,但是此时的偏航制动器仅起到提供一定阻尼的作用,突然的阵风依然会对齿轮产生一定冲击;偏航制动时当外载荷大于偏航制动器制动力矩之和时偏航驱动电机尾部的制动器参与制动,当外载荷继续增大超过设计载荷时,偏航驱动电机尾部制动器先发生打滑、甚至发生崩脱,如果偏航驱动电机尾部制动器设置的制动力矩安全系数过高,那么减速机行星结构中安全系数最小的一级就会先发生损坏。因此在保证整机偏航稳定性的同时,尽量选择合理的偏航制动力矩。2)齿轮加工或热处理过程中产生缺陷。导致材料脆性增加[23,冲击韧性大大降低,齿轮受到轻微冲击载荷时就会发生断裂,这通常是造成此类齿轮断齿的主要原因。3)齿轮箱漏油导致减速机高速级缺少润滑发生打齿,由于偏航减速机齿轮的气密性不合格或运行一段事件后发生润滑油泄漏问题,高速级最先处于缺油运行状态,加之一定的冲击载荷,高速级行星传动很容易出现打齿。因此加强风电场日常巡检工作,对避免此类故障尤为重要。3偏航轴承断齿及滚道脱落偏航轴承是风力发电机组机舱与塔筒连接的关键部件,偏航轴承发生损坏,将动用大型吊装设备进行现场更换。目前运行的风电场中偏航轴承发生的故障率不高,一般集中在偏航轴承的齿圈和内外圈之间的滚道。偏航轴承结构如图2所示。图2偏航轴承结构图偏航轴承的齿圈最容易发生断齿,一般为偏航驱动齿轮的冲击或加工、热处理过程中出现缺陷导致。内外圈之间的滚道容易发生滚道脱落、剥离,产生的原因多为受冲击载荷较大、润滑缺失、热处理工艺不合格。因此在设计过程中应充分考虑偏航轴承关键部分安全系数的选取,按照实际风电场实际运行载荷工况对偏航轴承的极限承载能力及疲劳寿命进行仿真分析,确保滚道润滑良好,同时严格控制产品的加工工艺,提高偏航轴承整体的可靠性。4偏航制动盘磨损偏航制动盘在偏航系统中扮演重要角色,偏航过程中偏航制动盘与偏航制动器配合为整机提供一定阻尼;偏航制动时,偏航制动器夹紧偏航制动盘为整机提供制动力矩,保证风机始终处于迎风状态。但是制动盘一旦发生过度磨损依然要动用大型设备进行现场更换,出现过度磨损情况可分两类:一类是偏航过程中偏航制动器偏航压力设置较大,长期磨损导致制动盘不能满足制动器的夹紧要求;另一类是制动器摩擦片磨损过度,制动器里的液压缸与制动盘直接接触导致制动盘磨损严重。为避免上述情况发生,一是要根据风电场实际运行情况,设定合理的偏航制动压力,确保偏航压力设置的准确性;二是考虑选用耐磨性更好的制动盘材料,对制动盘与制动器接触的表面行为公差提出严格要求,降低对制动盘的磨损;三是要加强现场的日常巡检工作,避免出现制动器摩擦片过度磨损而导致制动器液压缸磨损制动盘的问题发生。5结语偏航系统是风力发电机组关键组成部分,从结构上来说偏航系统是连接机舱与塔筒的核心环节,从功能上来说偏航系统是水平轴风力发电机组保证风能利用率必备组件。偏航系统一旦产生故障,轻则损失发电量,影响机组的正常运行,重则需动用大型吊装设备进行检修、更换。因此为避免偏航系统故障(下转第116页)万方数据

 业的产能增加和经济效益,具有重大的社会和经济效益。参考文献[1]高郁.我国液压支架技术现状及发展[J].煤炭技术.2003,22(7):4.-6.[2】宁桂峰,满翠华.CAE在液压支架设计中的应用研究[J].煤矿机械.2005(2):49—51.[3]王纪申.液压支架三维建模和运动仿真[D].太原:煤炭科学研究总院太原分院,2003.[4] 李秋生,催汉涛,马希青,等.应用Pro/E和ANSYS软件提高液压支架的设计水平[J].煤炭技术,2006,25(11):13—15.(编辑:李媛)Structural Optimization of Cover Beam of Hydraulic SupportWang Lei(Wajinwan Hulonggou Coal Industry of Datong Coal Mine Group,Datong Shanxi 037000)Abstract:ANSYS software is used to simulate and analyze the working stress state of theshield beam of hydraulicsupport,and the optimization gE:hemeis put forward.After optimization,the overall weight of the shield beam ofhydraulic support is gready reduced.and ib working reliability and service life are greatly improved.Key words:hydraufie support;cover be姗:ANSYS(上接第68页)的发生,在偏航系统设计和整机生产、运行时应从合理的参数选取、严格的过程质量控制、良好的运维管理等各个环节严格把控,确保风力发电机组安全、稳定、高效的运行。参考文献[1] 陈波.何明.兆瓦级风力发电机组偏航系统异响原因分析和改进[J】.风能,2012(1I):89.[2] 叶升鹏,李万春.风力发电机组偏航减速器小齿断裂失效分析[J].装备制造,2013,lo(3):48—53. (编辑:李媛)Common Faults Analysis of Wind Turbine YawSystemNi吣Wengang,Jiang Hongwei,Wang Yuefeng(Technology Center Taiyuan Heavy Industry Co.,Ltd.’Taiyuan Shanxi 030024)Almlract:This paper analyzes and discusses the faults of the rolling yaw system with horizontal shaft,active type andelectric drive in the whole machine running process for instance,the yaw noise is on the higIl side,the yaw decelerationgear box is punched,the yaw brake disc is worn and SO on.In order to provide some reference for the fault analysis andtreatment of讥nd turbine yaw system.the corresponding solutionsare given according to the fault reasons.Key words:wind turbine;yaw system;fault analysis(上接第113页)Optimization Research on Hydraulic Braking System of ShearerBased on AMESimWang Xinjun(Shanxi Xishan Coal Electricity Group Zhenchengdi Coal Mine,Gujiao Shanxi 030203)Abstract:The factors affecting the braking reliability of shearer hydraulic system are analyzed by using AMESimsoftware.The results show that the new she娜er hydraulic braking system Can significantly improve the response speedof shearer braking,and Can significantly reduce thehydraulic system when the pre-charging pressure intheaccumulator is set to 6 MPa.The impact and vibration of the brake system can overcome the shortcomings of slowresponse and poor reliability of the existing brake system,and has great application value.Key words:shearer,braking;simulation analysis;optimization design;AMESim万方数据

篇三:风力发电机组的常见故障及排除方法

工程 146

 2020 年 4 月 风力发电机组偏航系统常见故障的分析及处理

 隋臣伟 烟台天成机械有限公司,山东 烟台 264006

  摘要:随着社会物质文明的快速发展,人们对各种传统能源的持续不断的需求和索取,对绿色能源的开发利用就成为人们越发关注的生活主题。在这其中,风能作为一种新型的低碳又环保的可再生能源,受到了社会的广泛关注。作为发展中国家的领军国,中国也肩负起自己的使命与责任,致力于开发风能等绿色能源,起到了很好的表率作用。就当下而言,风电场已经遍布全国。文章主要围绕风力发电机组(以下简称风机)的偏航系统进行介绍和探讨。之所以选择了偏航系统,是因为偏航系统可以在很大程度上确保风机的迎风的面积,从而做到大幅度提高风机的发电效率。就此而言,偏航控制系统对于整个风机控制系统来说是不可或缺的。

 关键词:风力发电机组;偏航系统;故障处理 中图分类号:TM315

 文献标识码:A

 引言

 环境问题一直都是人类难以忽视的问题。会引发环境问题的原因之一就是人们对能源的利用问题。究其根源,人们需要找到新的清洁能源代替这些不可再生能源。风能——可再生又无污染,无疑是人们当前的最佳选择之一。当前,世界都在加大对风能的开发力度,中国作为极力倡导绿色环保的国家之一,自然也在队伍之中。

 1 偏航系统的结构组成及其相互的控制关系

 首先,需要介绍的是偏航轴承。所谓偏航轴承,是指偏航系统的风机与塔筒的连接处的轴承。需要注意的是,该轴承的齿轮必须要与风机前支架上的偏航驱动器的齿轮完全吻合。所谓偏航系统的偏航驱动器,主要是由交流异步电动机和减速齿轮箱组成的。一般情况下,需要在风机顶部部署测风向仪,从而进行风向的随时监测。为了保证偏航驱动器可以工作,会提前设定角度参数。当风机与自然风的角度偏移值超过所设定的参数时,风机就会开始发布命令,从而开展工作。偏航轴承齿轮与偏航驱动器的齿轮相啮合转动,整个风机在偏航驱动器的带动下进行左偏航或右偏航,直至风机风向为 0°后停止[1] 。另外,需要仪器对风机的偏航角度值进行实时监测。现在所用的是编码器,其主要工作原理如下:编码器在转动时,其轴身所自带的左右偏航停止位限位开关和安全扭缆限位开关会处于实时报警状态,这是为了保证在编码器故障时可以对风机进行物理拉动,从而使得风机停止偏航。安全扭缆限位开关则在偏航停止位限位开关发生故障时,若风机继续偏航时触发,主控报安全链故障,风机停止工作以防止电缆过度扭转[2] 。

 2 风力发电机组偏航系统常见故障

 2.1 机械故障

 对于物理器件来说,发生机械故障是很正常的。而就风力发电机而言,由于它需要一直旋转工作,其部件相对而言更容易收到损坏。且在这一系列的部件之中,最重要的偏航系统的部件出现问题更如家常便饭一般。在此,以偏航减速器的输入齿为例进行说明。偏航减速器的输入齿需要固定的螺栓,所以对于螺栓的质量等级要求较为严格。如若螺栓的质量等级不达标或者没有满足要求,那么在经风机工作时的多番不间断振动之后,螺栓必定会开始松动,最直接的结果就是损害偏航输入齿的内部齿轮,从而使得风力发电机也会被损坏。另外,偏航减速器里面为了运转得顺利,是涂满了润滑油的。如果润滑油没有定期定量地被进行适当的处理,也会对风力发电机的偏航系统造成不利的影响。

 2.2 偏航轴承要求不达标

 由于在风力发电机中,偏航系统起着举足轻重的作用,所以对于偏航系统的质量要求非常严格,尤其是它的轴承。就国内而言,目前投入生产使用的风机轴承主要是变速器轴承和电机轴承。虽然有两种,但是这两种偏航轴承的质量还不尽人意离人们的期望还有一段距离。偏航轴承总成和风叶主轴轴承总成还在研制之中,国内除洛轴、瓦轴等大型国有企业有少量试制外,很少有厂家生产,在国内基本属于空白[3] 。对于风机轴承而言,主要的开发难点在于延长其寿命。如果要延长风机轴承的使用寿命,就需要密封结构、润滑脂、滚道加工方法等。这些材料和技术,于当前的国内的技术水平而言,还是很难获得和实现的。当然,为求共同进步,国内外已在通力合作,这对于国内技术水平的提高和社会的发展无疑是有巨大的益处的。

 3 风力发电机组偏航系统常见故障的处理

 3.1 做好风力发电机组偏航的噪音处理

 对于发电机而言,工作时会产生噪音是在所难免的。为了尽可能处理这些噪音,人们在技术上也不断进行摸索。要相对噪音进行有效的处理,就先要弄清楚噪音的由来,然后对症下药。就风力发电机的偏航噪音而言,导致其产生的原因有很多,需要结合具体的部件进行具体分析:小齿轮与轴承齿圈之间的噪音是因为齿侧间隙不合理导致的;制动器与偏航制动盘之间的噪音是因为没有调整好偏航压力值。在这些问题之中,比较复杂的是风力发电机机晃动产生的噪音问题。要有效地对改造因进行处理,则需要从以下几个方面入手:一是详细了解制动盘的光滑程度,结合实际,合理选择制动盘,并进行反复的试验验证;二是对于机械结构件干涉而产生的噪音问题,要及时根据塔筒顶法兰、偏航轴承的内圈与外圈、主机的结构等安装规律进行实际检查,避免出现噪音问题[4] 。

 3.2 做好齿轮箱以及偏航轴承、加强偏航定位

 随着国内技术水平的不断提高,目前所使用的风力发电机的偏航驱动齿轮箱基本都实现了国产。就此而言,风力发电机的偏航驱动齿轮箱的质量是绝对可以得到保障的。除了质量之外,偏航驱动齿轮箱打齿问题还涉及以下三个方面:一是风力发电机在偏航过程当中会受到外载荷的影响而对偏航制动器施压,如果此出现稍大的风力,就会直接影响齿轮,造成很大的冲击;二是在实际的齿轮再加工过程中,需要工作人员进行绝对有效的检查,如若检查不到位,就会出现材料因为过脆而碎掉或者韧性过低而断掉,这样的检查工序对于人们来说是一个极大的挑战;三是需要工作人员对风电场整体进行定期的巡检,对风力发电机尽心定期的保养和维护,尤其是对于齿轮之间的润滑的定期的检修和处理,如果处理不到位或者不及时,就会发生齿轮箱漏油、齿轮打齿现象等,不仅会使风力发电机不能正常工作,甚至于苏海风力发电机,最终牵一发而动全身,造成整个风电场的瘫痪。对于偏航轴承,要在设计当中对于偏航轴承关键部分的安全系数问题,进行充分试验与考察,还要及时地做好滚道的润滑情况,控制相关产品的加工工艺以及加工质量,使得偏航轴承整体趋于可靠性[5] 。

 3.3 减小偏航制动盘的磨损以及制动系统

 经过反复的实验和长时间的实践探索,目前国内对于减小风力发电机的偏航制动盘的磨损主要采取以下几种方法:一是详细分析通目的风电场的实际运行的环境,根据所测得的各项数据,合理设定风力发电机的偏航制动压力;二是对于制动盘的设计与制造要精益求精,不仅要根据实际情况选择合适的制作材料,还要使严格要求制动盘和制动器之间的公差表面行为,力求尽可能地减小制动盘的磨损可能性或者

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 工程技术 2020 年 4 月

 147 磨损程度,从而延长它的使用寿命;三是要人为加强对偏航制动盘的日常的维护工作,只有进行定期且细致的检修和维护,才能保证风力发电机组的正常运行。在这一方面,需要注意的是制动器压液缸磨损制动盘的问题。如若是涉及制动系统液压管路的泄漏造成了风力发电机的故障,那么首先应该检查的是液压站的液体最低位置,确定该位置是否已经超过报警位置。对于液压系统的密封件属于高损耗的机械部件,每次检修都必须格外注意,一旦发现问题就要及时对液压系统的密封件进行更换。

 4 结束语

 对于当前的风力发电机而言,偏航系统是其不可或缺的部分,或者可以说是其生命所在。风力发电机的偏航系统在结构上作为举足轻重的媒介连接着机舱与塔筒,在功能上保证风能利用率尽可能地百分百转化。因此,风力发电机的偏航系统的故障是不容小觑的。故障一旦发生,最直接的影响就是损失一定的发电量,最大的影响就是破坏机组的正常运行,使得整个风电场瘫痪。所以,为了避免风力发电机的偏航系统会发生故障,在偏航系统的整个设计和生产、运行过程中,都必须进行严格的管控,保证偏航系统的质量,保证产则用,用则好。

 参考文献

 [1]宁文钢,姜宏伟,王岳峰.风力发电机组偏航系统常见故障分析[J].机械管理开发,2018,33(11):67-68. [2]刘家慧.风电机组偏航系统故障浅析[J].科技创新导报,2019,16(12):106-107. [3]纪代颖.直驱型风力发电机组偏航系统及其重要性[J].南方农机,2016,47(3):91-91. [4]田国庆.风电机组偏航系统故障浅析[J].城市建设理论研究(电子版),2016,9(10):519-519. [5]盛鑫.大型风力发电机组偏航系统介绍及故障分析[J].内蒙古石油化工,2012,9(3):75-76. (上接第 145 页)

 车体:划线→对头镗(主要加工与箱体把合面)→对面落地镗(主要加工侧面)→划线→对面落地镗(主要加工侧面把合孔)→→钳工(与车体组立)→动力头组合机床(主要加工车轴孔)→钳工(主要加工与相关件连接把合孔、配作孔、装配)。

 2.2 整体式台车

 台车体:划线→龙门铣(主要加工底部加工面)→对面落地镗(主要加工侧面)→划线→对面落地镗(主要加工侧面把合孔)→→龙门铣(主要加工上部加工面) →落地镗(主要加工两端部加工面)→动力头组合机床(主要加工车轴孔)→钳工(主要加工与相关件连接把合孔、配作孔、装配)。

 3 结论

 该项目试制工艺攻关,预期可解决烧结机台车加工制造过程的工艺难点:

 (1)组合机床的应用可以提高台车体两端车轮轴孔的精度,大幅降低机床的工序时间长,降低镗床的使用率。

 (2)增加及修复侧立铣头对龙门铣床的使用效率大幅提高,减少对龙门铣床台时的占用。

 由于公司每年承制台车数量庞大,通过工艺方式方法的不断改进,可以进一步的提高产品质量,大幅提高生产效率,进一步降低成本。

 参考文献

 [1]陈宏钧.实用机械加工工艺手册[M].北京:机械工业出版社,2009. [2]王忠林.重型机器制造工艺手册[M].大连:第二重型机械厂,1988.

篇四:风力发电机组的常见故障及排除方法

夏电力》2011 年第 6 期图 1风力发电机组的传动系统收稿日期:2011-08-04作者简介:张梅有 (1963)

 ,女,硕士,高级讲师,从事热能动力专业教育培训及新能源研究工作。摘要:介绍了国产1500型风力发电机组传动系统的结构、功能,针对风力机主要受力部件的常见故障进行原因分析。

 为风力发电机组安全可靠运行,减少故障发生率提供保证。关键词:风力发电机组;传动系统;叶片;TM614文献标志码:B齿轮箱文章编号:

 1672- 3643 (2011)

 06- 0057- 06中图分类号:风力发电机组传动系统常见故障分析张梅有(宁夏电力公司教育培训中心, 宁夏银川750011)Common failures analysis on driving system of the wind power generator unitsZHANG Meiyou(Ningxia Electric Power Training Center, Yinchuan Ningxia 750011, China)Abstract: Introduces the structure and function ofthe drive system for the domestic 1500 type windpower generator units, analyzes the causes of the common failures appearing in the main stressedcomponent such as the blade and gear box, which improve the operation reliability ofthe wind powergeneratorunits.windpowergeneratorunits; drivingsystem; blade; gearboxKeywords:如图 1 所示, 风力发电机组的传动系统一般包括风轮、主轴、增速齿轮箱、联轴器、机械刹车、安全离合器及发电机等。

 但不是每一种风力发电机组都必须具备这些组件, 有些风电机组的轮毂直接连接到齿轮箱上,不需要低速传动轴;也有一些风电机组设计成无齿轮箱的, 叶轮直接连接到发电机上, 叶轮叶片产生的机械能由机舱里的传动系统传递给发电机。

 风力发电机组传动系统的齿轮箱用于增加叶轮转速, 以满足发电机对转速的要求。1 国产1500型风力发电机组传动系统国产 1500 型风力发电机组技术成熟,具有变桨、变速恒频的功能,是特别为高效利用陆地风能57··

 《宁夏电力》2011 年第 6 期而开发的机型,其结构如图 2 所示。图2 中,叶片 2 通过变桨轴承被安装到轮毂 3上, 共同组成风轮。

 风轮吸收风中的动能并转换成风轮旋转的机械能[1]。

 机械能通过联接在轮毂上的增速箱主轴传入增速箱 5。

 增速箱把风轮输入的大扭矩、 低转速能量通过两级行星轮齿轮变速和一级平行轴齿轮变速, 转化成小扭矩高转速的形式后,通过联轴器 11 传递给发电机 16。

 增速箱通过减噪装置 6 被固定在主机架 8 上。

 在增速箱与主机架、 增速箱与减噪装置之间均有弹性部件, 此结构可以大大吸收风轮和增速箱所产生的震动,降低震动对系统的破坏。

 而且联轴器 11 是柔性联轴器, 它本身可以吸收震动, 并且可以补偿两平行性偏差和角度误差。

 在增速箱的输出轴上, 装有常闭式液压制动器 10, 用于紧急情况下使制动系统工作。

 发电机安装在机舱的尾部, 它将机械能转变成电能并被供到电网上。1.1风轮 (叶轮)风力机区别于其它机械的最主要特征就是风轮。

 其作用是将风的动能转换为机械能[1]。

 1500 型风力发电机组风轮由 3 个几何形状一样的叶片和1 个轮毂组成。1.1.1叶片风力发电机组的风轮叶片是接受风能的主要部件,叶片将风能转化为机械能并传递到轮毂上。风轮叶片技术是风力发电机组的核心技术, 叶片的翼型设计、结构形式, 直接影响风力发电装置的性能和功率, 是风力发电机组中最核心的部分之一。1500 型风力发电机组采用变速变桨叶片, 叶片主材为玻璃纤维增强环氧树脂 (NOI 叶片)

 或者玻璃纤维增强聚酯 (LM 叶片)

 制成的多格的梁/壳体结构。

 每个叶片有内置的防雷电系统。1.1.2轮毂轮毂是联接叶片与主轴的重要部件, 叶片安装在轮毂上面,构成收集风能的风轮,它承受了风力作用在叶片上推力、扭矩、弯矩及陀螺力矩。

 风轮轮毂的作用是传递风轮的力和力矩到后面的机械结构或塔架上去。1500 型风力发电机组轮毂是铸造球星结构,风力发电机组传动系统常见故障分析图 2传动系统结构1—轮毂罩;2—叶片;3—轮毂;4—变桨机构;5—增速箱;6—减噪装置;7—冷却风扇;8—主机架;9—吊车机构;10—制动器;11—联轴器;12—机舱罩;13—控制及变频柜支架;14—风向标;15—发电机水冷装置;16—发电机;17—偏航机构;18—增速箱油冷装置。12345678910111213141516171858··

 《宁夏电力》2011 年第 6 期图 3齿轮箱叶轮锁减噪装置壳体1 级行星齿机构壳体输出轴输出级2 级行星齿机构空心轴输入轴 (主轴)主轴后轴承主轴前轴承用于将叶片载荷传递到齿轮箱上,包括变桨系统。变桨系统是安装在轮毂内作为气动刹车系统或在额定功率范围内通过改变叶片角度从而对风力发电机运行功率进行控制, 变桨系统作为主要的制动系统使用, 可以在额定功率范围内对风机速度进行控制。1.2主轴在风力发电机组中, 主轴承担了支撑轮毂处传递过来的各种负载的作用, 并将扭矩传递给增速齿轮箱, 将轴向推力、气动弯矩传递给机舱、塔架[2]。

 主轴安装在风轮和齿轮箱之间,前端通过螺栓与轮毂刚性连接 , 后端与齿轮箱低速轴连接, 承受力大且复杂。1500 型风力发电机组主轴内置在齿轮箱内,即轮毂直接与齿轮箱的传动轴连接, 风轮载荷直接传递到齿轮箱和齿轮箱壳体上。1.3齿轮箱风力发电机组中的齿轮箱是一个重要的机械部件, 其主要作用是将风轮的转速增加到发电机要求的转速, 风轮的转速较低 , 在多数风力发电机组中,达不到发电机发电的要求,必须通过齿轮箱齿轮副的作用来实现增速, 故也将齿轮箱称之为增速箱。

 由于风轮转速与发电机转速之间的巨大差距, 使得齿轮箱成为风力发电机组中的一个必不可少的部件。1500 型风力发电机组齿轮箱由 3 级组成,2级行星齿轮和 1 级平行轴齿轮,如图 3 所示。

 为减少噪声,所有的齿轮均为螺旋齿轮。1.4联轴器与安全离合器将两轴的轴端直接连接起来以传递运动和动力的连接形式称为轴间连接, 通常采用联轴器和离合器。联轴器和离合器都能把不同部件的两根轴连接起来, 不同的是, 联轴器是一种固定的连接装置, 在机器运转过程中被连接的两根轴一起转动而不能脱开。

 离合器则是一种能随时将两轴接合或者分离的连接装置。1500 型风力发电机组齿轮箱和发电机用一个柔性轴连接, 将齿轮箱输出的驱动力矩传递到发电机驱动器上。

 在运行期间,联轴器可补偿轴向和径向位移和轴向旋转, 阻断不利的峰值载荷传递到发电机上,同时也阻断发电机的反作用。1.5风力发电机风力发电机的功能是把旋转的机械能转换为电能。

 1500 型风力发电机组采用双馈感应发电机,带变频器, 实现变速运行。

 发电机的定子直接连接到三相电源上, 转子和变频器相连。

 发电机的转速范围 是 (1 000~2 000)

 r/min, 同 步转速是1 500 r/min。风力发电机组传动系统常见故障分析59··

 《宁夏电力》2011 年第 6 期21500 型风力发电机组传动系统常见故障分析风力发电机组在运行过程中由于各种因素的影响,会出现各种各样的故障,尤其是风力发电机传动系统各部件在工作中受力比较复杂, 出现故障的几率较高。

 正确分析故障,可减少排除故障的时间, 避免故障重复发生, 减少停机时间, 提高设备完好率和可利用率。

 只有正确地分析故障原因,才能快速、准确地排除故障, 及时维修, 从而提高风力发电机组运行安全性及经济性。2.1叶片常见故障分析叶片常见故障有:

 叶片表面有砂眼、叶片自然开裂、叶片折断、叶片遇雷击。2.1.1叶片表面有砂眼风力发电机组叶片表面出现砂眼, 是由于叶片表面失去保护层引起的。

 叶片表面的胶衣层破损后,叶片被风沙抽磨,出现麻面。

 麻面是细小的砂眼, 砂眼生成后, 叶面砂眼的演变速度会很快,如果此时是雨季, 砂眼内存水, 麻面处湿度增加,风力机避雷指数就会降低[3]。

 遇特殊气候,叶片可能会损坏。2.1.2叶片自然开裂风力机叶片运转 5 年后 , 叶片树脂胶衣已被风砂抽磨至最低固合力点。

 原始叶片的内粘合受粘合面积不匀、受力点不均、风力机的每次弯曲、扭曲、自 振 , 都可能造成叶片的内粘合缝处自 然开裂。尤其是叶片的迎风面叶脊处 , 是风力机叶片受损最严重的部位 , 自 然开裂率最高。如果风场巡视未发现开裂现象 , 风力发电机组继续运转 , 叶片极有可能发生折断 , 造成停机事故。2.1.3叶片折断大多数风电厂出现的叶片折断事故中 , 一般是由于风力发电机组振动造成的。

 叶片在运行过程中当出现裂纹时,由于未及时发现,风力发电机组还在运转,每次弯曲、扭曲、自振,裂纹将加深和延长, 直至在遇突发天气时横向折断, 叶片报废。如能及时发现, 采取阻断方案, 阻止裂纹加深、延长,完全可以避免此类事故发生。2.1.4叶片遇雷击风力发电机组叶片遇雷击, 较大可能是叶片内进水造成的。

 叶片进水有以下 3 种现象:一是叶片背迎风面通腔砂眼; 二是风力机叶尖进水;三是叶片软胎现象。

 为防止叶片遇雷击,在叶片表面必须加保护衣,即胶衣。

 实践证明,很多叶片损伤都是因为叶片胶衣被磨光而产生的。2.2齿轮箱常见故障分析2.2.1齿轮损伤齿轮损坏的影响因素很多 , 包括选材、设计计算、 加工、热处理、安装调试、润滑和使用维护等。常见的齿轮损坏有齿面损伤和轮齿折断 2 类。2.2.1.1齿面疲劳齿面疲劳是在过大的接触剪应力和交变应力作用下, 齿轮表面或其表层下面产生疲劳裂纹并进一步扩展而造成的齿面损伤 , 其表现形式有早期点蚀、破坏性点蚀、齿面剥落和表面压碎等。正确进行齿轮强度设计, 选择好材质, 并保证热处理质量, 选择合适的精度配合, 提高安装精度, 改善润滑条件, 是解决齿面疲劳的根本措施[4]。2.2.1.2齿面胶合胶合是相啮合齿面在啮合处的边界润滑膜受到破坏, 导致接触齿面金属熔化而撕落齿面上金属的现象,一般是由于润滑条件不好或有干涉引起。运行中适当改善润滑条件, 及时排除干涉因素, 调整传动件的参数, 清除局部载荷集中, 可减轻或消除胶合现象。2.2.1.3轮齿折断 (断齿)断齿常由细微裂纹逐步扩展而成, 根据裂纹扩展的情况和断齿原因, 断齿可分为:(1)

 过载折断 ( 包括冲击折断)

 ; (2 )

 疲劳折断; (3)

 随机断裂等。过载折断是由于作用在轮齿上的应力超过其极限应力, 导致裂纹迅速扩展 , 常见的原因有突然冲击超载、轴承损坏、轴弯曲或较大硬物挤入啮合区等。

 在设计中必须采取措施 , 充分考虑过载因素, 安装时应防止箱体变形 , 防止硬质异物进入箱体内等。疲劳折断发生的根本原因是轮齿在过高的交变应力重复作用下, 从危险截面 (如齿根)

 的疲劳风力发电机组传动系统常见故障分析60··

 《宁夏电力》2011 年第 6 期源开始产生疲劳裂纹并不断扩展, 使齿轮剩余截面上的应力超过极限应力,造成瞬时折断。

 产生的原因是设计载荷估计不足,材料选用不当、齿轮精度过低、热处理裂纹、磨削烧伤、齿根应力集中等。所以在设计时要充分考虑传动的动载荷, 优选齿轮参数,合理选择材料和齿轮精度,充分保证齿轮加工精度,消除应力集中等[5]。随机断裂通常是材料缺陷,点蚀、剥落或其它应力集中造成的局部应力过大, 或较大的硬质异物落入啮合区引起。2.2.2轴承损坏轴承是齿轮箱中最为重要的零件, 其失效常常会引起齿轮箱灾难性的破坏。

 在运转过程中,轴承套圈与滚动体表面之间经受交变载荷的反复作用, 由于安装、润滑、维护等方面的原因而产生点蚀、裂纹、表面剥落等缺陷,使轴承失效,从而使齿轮副和箱体产生损坏。2.2.3润滑油油位低润滑油油位低故障是由于齿轮箱或润滑管路出现渗漏,使润滑油低于油位下限,使浮子开关动作停机,或因为油位传感器电路故障造成的。风力发电机组发生该故障后, 运行人员应及时到现场检查润滑油位,必要时测试传感器功能。不允许盲目地复位开机, 避免润滑条件不良时损坏齿轮箱。

 若齿轮箱有明显泄漏点,开机后会导致更多的齿轮油外泄。2.2.4润滑油压力低润滑油压力低故障是由于齿轮箱强制润滑系统工作压力低于正常值,导致压力开关动作; 也可能是由油管或过滤器不通畅或油压传感器电路故障及油泵磨损严重导致的。发生故障后,首先应排除油压传感器电路故障;其次检查油泵及油路,若油泵严重磨损,必须更换新油泵,若是油路问题,需找出不通畅油管或过滤器进行清洗。2.2.5齿轮箱油温高齿轮箱油温高极易造成齿轮和轴承的损坏,必须高度重视。齿轮箱油温度过高一般是因为风力发电机组长时间处于满负荷发电状态, 润滑油因齿轮箱发热而温度上升超过正常值; 若温差太大, 可能是温度传感器故障, 也可能是油冷却系统的问题。发生温度接近齿轮箱工作温度上限的现象时, 应敞开塔架大门, 增强通风, 降低机舱温度,改善齿轮箱工作环境温度。

 若发生温度过高导致的停机,不应进行人工干预,使机组自行循环散热至正常值后起动即可。

 有条件时应观察齿轮箱温度变化过程是否正常、 连续, 以判断温度传感器工作是否正常。

 若齿轮箱出现异常高温现象, 则要仔细观察, 判断发生故障的原因。

 首先要检查润滑油供应是否充分, 其次要检查各传动零部件有无卡滞现象,还要检查机组的振动情况,传动连接是否松动等。

 同时要检查油冷却系统工作是否正常。2.2.6润滑油泵过载润滑液压泵过载故障多出现在北方的冬季,由于风力发电机组长时间停机, 齿轮箱加热元件不能完全加热润滑油品 , 造成润滑油因温度低粘度增加, 当风力发电机组起动时, 液压泵电机过负荷, 出现该类故障后应使风力发电机组处于待机状态, 逐步加热润滑油至正常值后再起动风力发电机组 , 严禁强制启动风力发电机组, 避免因润滑油粘度较大造成润滑不良...

篇五:风力发电机组的常见故障及排除方法

科技创业家 TECHNOLOGICAL PIONEERS工 业 技 术科技创业家2012年10(下)TECHNOLOGICAL PIONEERS引言风机叶片是使风机叶轮旋转并产生空气动力的部件,能否正常运行将直接影响风机的安全和风场的发电效率。

 由于叶片长期运转在自然环境中,外界气候对叶片运行会造成很大影响,尤其是台风、 雷雨、冰雪、 沙尘等恶劣气候随时都可能对叶片造成危害甚至导致风机倒塔事故。

 为此,本文对风机叶片常见的故障进行归纳分析,并提出相应处理建议。1

 叶片常见故障原因分析1.1 遭受雷击雷击是自然界中对风力发电机组安全运行危害最大的一种灾害。

 闪电释放的巨大能量会造成叶片严重损坏。

 据统计,遭受雷击的风电机组中叶片损坏的占21%。

 特别是建在高山或沿海的风电场,该问题更是突出。

 雷击造成叶片损坏的原因是:一是闪电击中叶片叶尖后,释放大量能量,瞬间使叶尖内部结构温度急剧升高,引起气体高温膨胀,压力上升,造成叶尖爆炸开裂。

 其次雷击的巨大声波也会对叶片造成冲击破坏。1.2 极端风况由于风机叶片设计有规定的使用环境条件,在正常条件下具有足够的强度和韧度。

 但如果遇到异常极端风况将对叶片造成损伤。

 如内陆地区存在大阵风或强剪切风、 沿海的台风,都会使叶片运行超出其设计承载能力,严重情况将导致叶片折断事故。

 2006年8月10日的 “桑美” 台风登陆造成了浙江某风电场大量风机叶片折断甚至倒塔事故。1.3 冰雪灾害北方或高山风电场一到冬季容易结冰或下雪,将会在叶片上形成覆盖层,如不及时清除会使叶片载荷超过设计载荷,恶劣时将造成叶片故障或折断。1.4 风沙侵蚀在我国西北部,风沙侵蚀对叶片表面影响极大。

 风沙侵蚀叶片的主要部位在尖部和前缘。

 由于叶尖部线速度最大,叶片运转过程中与风沙的相对速度也最大,因此在叶尖部位最容易损伤。

 造成叶片有沙眼、胶衣脱落、 纤维层损伤或叶片开裂等故障。1.5 盐雾腐蚀在沿海风电场,盐雾对叶片的腐蚀是一个不可忽视的问题。

 叶片表面长时间受腐蚀后,叶片前缘胶衣容易脱落,长时间运转后将损伤到增强纤维层,加速叶片老化,造成开胶和纤维层损伤。

 同时,由于盐雾的日积月累,在叶片表面形成一层不均匀覆盖层,破坏叶片平衡,严重时将影响叶片运转效率。1.6 刹车故障正常运转风机叶片停止主要靠叶片空气动力刹车系统控制,系统根据判断及时收桨刹车。

 当风机叶片空气动力刹车系统出现故障时,刹车装置不起作用时,叶片转速持续上升,出现失控状态即 “飞车” ,叶片因严重超载而发生断裂,直至造成风机严重事故。1.7 检查维护缺失大部分风场在风机的日常运行检查维护过程时,叶片往往得不到重视。

 叶片在阳光、 酸雨、 狂风、 自振、 风沙、 盐雾等恶劣的条件下会加速老化。

 因叶片处在风十米高空,在日常检查维护工作中很难检查和维护到叶片,在许多风场叶片都会因为老化而出现自然开裂、 沙眼、 表面磨损、 雷击损坏、 横向裂纹等现象。

 这些问题如果日常检查维护做到位,就可减少维修费用,避免发电效益损失。2

 常见的叶片故障类型及修复措施叶片故障根据发生所产生的后果、 以及是否可修复性大致分为以下几种类型及相应修复措施:2.1 普通缺陷叶片长周期运转后存在的主要普通缺陷有表面腐蚀、 局部沙眼、 轻微裂纹等几种。

 主要发生的部位存在于叶片前缘、 后缘或叶尖部位等。

 如果通过定期检查维护及时发现,停机经叶片厂家或专业维修队伍进行维护处理,一般情况均可恢复叶片正常运转,对叶片的安全性能和效率影响不大,该情况下叶片维护费用相对较低。2.2 严重损伤叶片 较为 严重 的损 伤主 要有 雷击 损坏、 前缘开裂、 蒙皮剥离或叶片的普通缺陷如未及时发现处理,将可能发展为严重损伤,应尽快修补。

 如不及时修补,开裂将越变越长,在空气作用下,蒙皮就会出现、 开裂。叶片蒙皮开裂一定长度还可以勉强修补,如果开裂过长就必须更换整个叶片,这意味着高额的材料、 维修费用和较长时间的发电损失。

 修复过程中,使用工具辅助清理开裂的铺层和胶层,重新填充结构胶层,并在外部加强纤维布层,防止再次出现开裂。2.3 折断事故(不可修复)普通缺陷、 严重损伤如未及时发现并且加以处理,仍然运转,将出现无法修复的破坏性损伤,直至发生叶片折断事故。

 该种情况是叶片最严重事故,叶片不可修复,必须进行更换,风机必须停机更换叶片,因此造成风场高额的叶片更换费用和电量损失。2.4 叶片的修复针对叶片故障类型的损坏情况,可相应采取修补措施对叶片进行维护。(1)从维修部位去除损坏的或不再完整的粘接材料,对维护范围进行彻底的清洁和打磨;(2)在邻接损坏区域的部位采用玻璃纤维布进行层接,每次层接至少做三层。

 纤维的顺序和方向必须根据原来的层压材料;(3)涂抹浸渍加强材料必须要彻底(避免空气侵入)。(4)操作过程中要采取预防措施防止叶片振动;(5)表面防护采用精细树脂材料层以保证层压材料的固化;(6)树脂材料充分固化并打磨后,才能将叶片投入运转。3

 结束语风机叶片运行长期工作在复杂的外部条件下,经常受到各种不同介质的侵袭,或遭受不可预见的因素,极易引起故障或发生事故。

 叶片发生故障后风机必须停机,决不允许带病运转,否则将导致风机发生更严重后果。

 因此风电场应对叶片开展定期检查,早发现问题,及时采取有效措施,做到 “应修必修” ,将隐患排除在初起状态,从而避免事故。参考文献[1] 王蔓1,白瑞祥2,李明颖1,沈亚南2.含温湿效应的复合材料风机叶片的破坏[J].大连工业大学学报.[2] 余志刚,卢文秀,褚福磊.裂纹梁结构静力与动力分析的p型自适应有限元方法[J].清华大学学报(自然科学版)网络.预览,2008(08).[3] 刘悦,王立平.基于刚度矩阵的空间变截面梁简化问题[J].清华大学学报(自然科学版)网络.预览.2008(11).浅析风机叶片常见故障原因及处理措施陈斌 杰(华电福清风力发电有限公司

 福建福清

 350300)摘 要:本文对风机叶片在发电生产过程中故障发生原因进行分析,总结常见的叶片故障类型,并有针对性地提出相应处理措施。关键词:风机

 叶片

 故障

 处理措施

 浅析风机叶片常见故障原因及处理措施浅析风机叶片常见故障原因及处理措施作者:陈斌杰作者单位:华电福清风力发电有限公司 福建福清 350300刊名:科技创业家英文刊名:TECHNOLOGICAL PIONEERS年,卷(期):

 参考文献(3条)参考文献(3条)2012(20) 1.王蔓1;白瑞祥2;李明颖1;沈亚南2 含温湿效应的复合材料风机叶片的破坏2.余志刚;卢文秀;褚福磊 裂纹梁结构静力与动力分析的p型自适应有限元方法 2008(08)3.刘悦;王立平 基于刚度矩阵的空间变截面梁简化问题 2008(11)

 引用本文格式:陈斌杰 浅析风机叶片常见故障原因及处理措施[期刊论文]-科技创业家 2012(20)

篇六:风力发电机组的常见故障及排除方法

ull; 141 •ELECTRONICS WORLD ・ 技术交流风力发电技术中的双馈风力发电系统(DFIG)因其抗干扰性好,系统稳定性强等优点,得到了广泛的应用。本文从双馈发电机组的发展现状,介绍了其工作的基本原理,以及在投入使用时遇到的故障分析及解决方案。为风电机组的正常运行提供了参考建议。1.引言能源问题关乎人类的生存与发展,是值得不断深入研究的问题,煤炭、石油等化石能源仍然是世界上最主要的能源,属于不可再生能源,随着不加节制的开采,其储存量不断减少,严峻的能源危机在不久的将来必将制约人类的发展。此外,化石燃料的燃烧,也会对环境造成危害。为此,新能源发电技术应运而生,而风力发电是除水能外,应用最广泛,也是最成熟的发电技术,越来越受到各国的青睐与重视。风力发电系统中的双馈风力发电系统是一种变速恒频型发电系统,它在恒频电网下,可以以一种高于或低于同步转速的在一个较宽范围内调节,以获取更多的能量。2.双馈风力发电机组概述传统的风力发电系统多采用的是鼠笼式异步电机,但由于频率恒定,转速基本保持不变,因此利用率较低,功率因数也不高。现代风力发电一般要求变速恒频型,在恒频电网中,发电机转速可以根据风速变化而变化。风力发电系统中应用最广泛的是双馈变速风电系统,图1所示为双馈变速风电系统模型。图1 双馈变速风电系统模型在风力发电机组中,慢速旋转的风轮与快速旋转的发电机转子通过齿轮轴相连。发电机的定子与电网相连,转子通过一个AC/DC/AC变频器实现并网。该发电系统抗干扰性能好,系统稳定性强,可以灵活控制有功功率、无功功率等,因此在大容量风力发电中得到广泛应用(王盛,罗俊骁,等.双馈风力发电变流器设计与研究:电子世界,2017)。3.双馈风力发电机组工作原理变速风电机组通过风轮输入的风能转化为机械能,然后通过齿轮轴,把机械能传递到双馈发电机,发电机将机械能转化成电能输出到电网中。发电机与电网间通过两个变流器相连,一个是转子侧变换器AC/DC,转子侧变换器相当于在转子回路中串联一个电压向量,其作用是是对发电机进行励磁控制,可以实现对机组有功和无功功率解耦,使转子达到预期的转速。而电网侧的变换器DC/AC可以实现直流环节的有功功率和与电网间交换的有功功率的平衡,可以控制直流侧电压的稳定和交流侧功率因数(杨明显,电力电子技术在风力发电中的实践运用探讨:电子世界,2017)。4.双馈风力发电机组常见故障分析与处理风电机组大部分处于风沙、冰冻、高温等恶劣环境中,因此长期运行后,其故障率也会越来越高。本章节以华东某省份2135台2MW双馈风力发电机组为例,简要说明双馈风力发电机组常见故障与处理措施。4.1 双馈发电机电压跌落故障分析由于双馈风力发电机组的变流器主要由全功率器件IGBT组成,其独特的结构对电网电压的跌落十分敏感。当出现电网发生故障,导致发电机电压跌落,电机产生的功率不能及时送到电网中,会使定子侧电流增大,其增大的电流会在转子侧感应出故障电流,影响发电机的效率,严重时会使转子侧变流器误动作甚至烧毁电机。为了形象的展现电压跌落状态下发电机运行状态,我们利用Matlab仿真了575V母线电压跌落20%时的状态,我们分别从三相电压波形、有功功率波形和电流波形可以形象的看出其波动过程,其图分别为图2,图3,图4所示 (陈伟,王小龙,张浩琛,电压跌落时双馈电机电磁暂态过程仿真与分析:工业仪表与自动化装置,2014)。图2 575V母线三相电压波形双馈风力发电机组故障分析及防范措施中广核新能源投资(深圳)有限公司浙江分公司

 李

 通万方数据

 • 142 •ELECTRONICS WORLD ・ 技术交流图3 575V母线有功功率图4 575V母线三相电流波形从仿真结果图中我们可以看出,在电压跌落20%时,从0.03S-0.13S之间,有功功率下降明显,三相电流出现不平衡现象。电压跌落而引发的过电压,过电流,转速变化等一系列暂态过程,使得无功功率增大来支撑电网 运行,在0.13S后恢复正常。因此,双馈风力发电系统应该具备电压跌落时的不间断运行。4.2

 双馈发电机振动故障分析与处理发电机是风力发电系统中进行能量转换的主要器件,但在长时间运行下,过大的振动会导致发电机零件损坏,轴承断裂,电机飞车,甚至导致滑环与碳刷之间打火放电等故障,不仅影响风力发电系统的稳定性,而且还会危及人身的安全。针对转子不平衡产生的振动,是由于转子质量分布不均匀产生的,我们可以把转子和滑环二者安装,并且安装时按照标准装配。针对发电机安装引起的振动,大功率发电机采用弹性安装,我们可以增加发电机转子动平衡精度,增加发电机系统的阻尼(温斌,仝世伟,程林志,史航,风电机组双馈发电机振动故障分析:机电工程,2014)。4.3

 双馈发电机轴承故障分析与处理针对发电机轴承损坏引起的振动,我们可以通过异响,温度等对轴承进行监测,有针对性的进行不定期维护检修。针对轴承故障,我们特意选取了部分电机进行了检查,发现不正常部分如下:轴承上油脂发黑,且排出的废油脂为黑色,轴承内圈与转子轴抱在一起,不能拆卸,拆除轴承内圈后,发现轴承主轴轻微磨损,轴承支架部分断裂。产生这种现象的原因可能是在发电机长期运行下,发电机频繁启动停止,使其磨损增大,直到润滑失效,其金属表面互相摩擦,温度升高,导致轴承进一步磨损。针对这种现象,我们要对风力发电机系统进行不定期的检修维护,检查轴承出油情况,加强油脂使用管理制度,避免油脂在使用过程中受到污染,同时对注入的油脂进行检查,以确保润滑效果良好。4.4

 液压系统故障分析与处理液压系统故障可能是控制器出现故障,液压泵故障或者油管堵塞导致断路器跳闸。当出现这些故障之后,我们可以检查是否有线路接触不良,油泵电机损坏或者是否有油管堵塞。对于这些液压故障,我们要不定期检查液压站,确定打压和泄压是否正常,如果没有问题,我们要检查是否有必要更换油管。4.5

 齿轮箱故障分析与处理齿轮箱作为双馈风力发电系统的传动装置,其性能的好坏不仅影响风机的的运行,也会影响整个系统的发电效率。常见的齿轮箱故障有齿面磨损,齿面变薄,齿面疲劳及断齿等。造成这些故障的原因可能(1)因为齿轮箱长期工作在重载工况下,长时间不断摩擦损耗;(2)可能是因为齿轮箱油管破损,导致漏油或者排油孔堵塞;(3)齿轮箱温度过高,针对这一问题,我们可以通过SCADA系统监测齿轮箱的温度来进行预测,其监控界面如图5所示(杨儒龙,刘述喜,双馈风电机组常见故障分析与处理:设备管理与维修,2017;王邵然,并网运行双馈风电机组早期故障及其演化规律研究:新疆大学,2018)。图5 齿轮箱监控界面我们根据该温度监控系统,可以从以下几点排除故障:①检查齿轮箱冷却水泵系统是否正常,若出现故障,则更换零部件;②检查润滑油脂颜色及是否含有灰渣,如果有问题,及时更换油脂;③检查油位是否低于警戒线,如果出现油位过低应及时补油。4.6

 电气故障诊断分析与处理双馈风力发电机根据故障是否有破坏性,分为破坏性故障和非破坏性故障,根据故障发生部位分为软件性故障和硬件性故障,根据是否有指示灯,分为有指示故障和无指示故障。我们可以通过依据经验,根据气味,是否有火花,是否有烧焦痕迹,查看继电器、熔断器开关状态以及有无烧坏裂痕,还可以查看电压,电流,转速,温度等来判断。例如变流器故障,虽然能正常复位,但并网前系统自动关机,我们通过把变频器状态码和子错误信息码对比,可以找出异常部位的具体位置,由此我们可以确定是否更换IGBT功率模块或外围二极管,电阻,电容器等。5.结论由于双馈风力发电系统组成运行复杂,其检修维护也是一项很繁琐的事情,需要维护人员不仅需要具备良好的电气专业知识,而且也要具备机械,计算机,各种传感器知识,需要在发生故障时,能快速找出故障点并且找到解决方法。这样不仅能降低公司的生产成本,而且还能为公司产生更大的效益。

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篇七:风力发电机组的常见故障及排除方法

风电机组常见故障分析与处理杨儒龙,刘述喜(重庆理工大学能源互联网工程技术研究中心,重庆400054)摘要:本文对诊断和分析双馈风电机组的一些常见故障,提出相应处理方法,同时给出风电机组的维护保养建议。关键词:双馈风电机组;故障;处理方法;维护保养DOI:10.16621,j.cnki.issnl001—0599.2017.07.29中图分类号:TM315 文献标识码:B0引言为了缓解能源危机,减少环境污染,更好地实施可持续发展战略,世界各国正在大力发展绿色能源。作为一种可再生能源,风能越来越受到人们的重视。我国的风电发展较为迅速,风电的装机容量现在已经居于世界首位。在国内,风电机组一般要求运行20 a左右,但是,现在有些风机的运行时间已经较长,出现故障比较频繁111。如何降低机组故障率,减少处理故障时间,让机组更稳定地运行,越来越引起风电运营商、制造商和第三方运维公司的关注。对某2 MW双馈风电机组常见故障进行分析和诊断,对相关机组的故障解决有一定指导意义。1风机故障简述大部分的风电机组长期工作在环境恶劣的地方,暴风、沙尘、冰冻、高温等因素使机组的运行可靠性和使用寿命受到了严重考验12l。同时,随着机组的持续运行,其故障率也会逐渐增加。如果现场机组发出故障警报,可以从主控室的SCADA系统(Supervisory Contwl and Data Acquisition,即数据采集与监视控制系统)监控界面观察到(图1),然后组织人员进行检修。如果机组距离主控室较远,仅仅检修人员到达故障机组现场就要花费很长的时间【3I。振动故障白检潞牧态变海嚣故障1风轮刳动教獐I液压系统救豫偏航熏统故障发电机故障齿轮箱故障变压器故障电同故障手动停机u鸭故障运信救障电灏故障风速风向仪故障颤路嚣故肆避雷器被障初始化故障停机故障重复故障系统故障图1 风电机组故障监控界面f机麓冷却故薄结冰故障}风轮位置故障主轴承故障桨距艘尊糖变故障l塔扁冷却故障航灯故障风轮转速战障安全系统故障模块故障某公司西北区域所有风场共1825台2 WM双馈风电机组,其运行1 a的故障统计信息如表1所示。其中,风电机组的电气故障率最高,机械故障率较低但故障处理时间较长。齿轮墼塑盏蝰堡箱、发电机和驱动链等大型部件的故障处理时间也很长。如果需要整体更换设备,因为现场没有相应的备件,还需要根据现场和公司的响应机制及相关协调,则机组停机的时间可能会很长。表1某公司西北区域所有双馈风电机组故障情况统计如果风电机组长期处于故障状态,则机组的发电量会受到很大影响。由现场SCADA系统所反馈的机组月功率曲线图可知(图2),风电机组的实际功率曲线与标准功率曲线相差很大,这不仅影响了风电机组的稳定运行,也严重影响了风电机组发电量。所以,尽可能地减少机组故障率,以尽量短的时间排除机组故障,对于整个风场的稳定运行具有重要意义141。25002()(】0000}———————7厶一~————标准功率/一一-实际功率500.{—-———一———,£二——一~/0_l——干—£:—,——.——,—,——.——,—,——,—,..、0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24风速/(m/s)图2风电机组月功率曲线设备管理与维修20l 7Ⅵ7f上J图每《霉霉《繁参鼙‘0‘o‘o"-0一.■o0一.擘‘备每‘o‘●o‘0万方数据

 2常见故障分析及处理方式2.1机舱振动故障如果风速平稳而风机出现机舱振动现象,一般情况下可能是由于刹车盘有异物或是刹车卡钳不能及时松闸、机舱振动传感器接线松动或损坏造成的。处理措施主要有3种:清理刹车盘上异物,检查刹车卡钳灵敏度,紧固振动传感器相关接线。2.2风轮制动故障随着机组的长期运行,风轮制动垫会不断地磨损,特别是机组的紧急停机会加速风轮制动垫的磨损。制动垫磨损到一定程度后,刹车卡钳将不能抱死风轮,在大风情况下叶轮会继续转动,甚至可能导致出现飞车现象。如果风轮垫磨损严重,就应该及时更换。2.3液压系统故障液压泵不能正常工作有可能是液压泵损坏,相应的控制器出现故障,或者是部分油管堵塞使相关断路器出现跳闸。液压系统出现故障后,应该首先检查油泵电机的控制线路,确认是否有接线松动或者油泵电机损坏的情况。排除这两种情况后,可以判断为油管堵塞造成的故障。这时,应该先泄掉液压站的压力,再清理相关油管堵塞物或者更换油管。如果液压站出现液压油位低或液压油低于警戒线的情况,这时则需要检查液压站,确认打压和泄压能否正常进行。如果没有问题,则再检查液压线路的油路是否有漏油现象。2.4偏航系统故障如果风机不断向一个方向偏航,达到偏航位置警戒线后就会触发相应的扭缆限位开关,系统则会出现偏航系统故障。这时,应首先在SCADA系统的主界面查看风机的风向角度是否显示正常:如果显示不正常,出现跳动现象,则是风向传感器发生故障,需要进行更换;如果风向传感器正常,则需要检查偏航控制线路,检验风机的左右偏航是否正常;如果是由风机的限位开关触发的,则最好对风机的偏航角度进行重新校零。2.5发电机故障如果发电机轴承温度异常,则可能的原因有发电机轴承润滑冷却不充分、轴承对中有问题。对中出现问题后,会出现磨损.导致轴承损坏或者是轴承温度传感器故障误报。出现温度异常故障时,应首先检查轴承的润滑情况,是否缺少润滑油脂,润滑油脂添加是否均匀,或者是润滑油脂添加过当,并根据实际情况添加正确品牌的润滑油脂。排除润滑油问题后,再检查轴承冷却风机是否运行正常。如果轴承温度明显偏高,则可能是温度传感器故障。排除了上述问题,则有可能是由轴承损坏引起的。因为振动太大,运行过程中发生摩擦产生高温,此时应更换轴承f4f。如果发电机出现电刷故障,则有可能是发电机前后轴承的碳刷问题。经过长时间的磨损,碳刷的长度可能已经低于临界点的长度。此时必须更换碳刷,否则会给发电机轴承造成更大的损伤。2.6齿轮箱故障如果齿轮箱出现低油位故障.则有可能是齿轮箱或连接油团设置管理与维铬2017 N07(I-)管破损,也有可能是油路故障。此时,应根据齿轮箱漏油点的位置,检查齿轮箱的连接油管和齿轮箱底部是否有裂痕,空气滤清器和各排油孑L是否通畅,齿轮箱端盖油封是否有破损。因为齿轮箱润滑系统出现故障后,也可能会导致油压偏高,从而导致齿轮箱漏油的情况。齿轮箱的温度状态主要通过SCADA系统在线观察(图3)。如果齿轮箱出现温度报警,则可以采用以下措施排除故障:①检查冷却系统及空气过滤系统是否正常,如果出现故障则更换相应器件;②检查润滑油脂是否有氧化现象和含有灰渣,如果油脂出现问题则应更换油脂并清洗过滤器;③检查齿轮油油位是否过低,如果油位过低则应补加适量齿轮油;④检查联轴器的轴向距离是否正常,如果距离过大则调节相应设备间的间隙,减少轴向压力[51。设备名称 状念l摩轮糖润滑泵高速1齿轮箱润滑泵低逮 0齿轮籀冷却水泵1齿轮糖冷却水风赢1『齿轮麓润滑油加热嚣Ol齿轮箱润滑油泵加热誊 0凼轮籀疆痊齿轮箱入El油量度46.O ℃齿轮箱低速轴溢度 52.0 ℃齿轮糟尚速轴温度44.3 ℃齿轮籀润滑油墨度4I.I ℃齿轮籀冷却水量度 3.O ℃图3齿轮箱温度情况监测界面2.7电源故障出现电源故障时,应通过SCADA系统观察故障机组运行情况。如果整个机组都无供电而风机塔底400 V出现异常,此时应检查塔底400 V供电线路是否故障,是否有缺相或者短路的情况出现.排除该原因导致的断路器跳闸问题。如果检查没有发现问题,则应检查箱变是否供电异常。如果机组有400 V供电,但是没有相关传感器信号,则可能是风机控制柜24 V电源模块故障,此时应检查24 v电源线路,查看接线是否有松动。如果模块已经损坏,则要更换电源模块。2.8变桨系统故障变桨系统故障主要有3种表现形式。(1)变桨轴柜电池欠电压。如果出现变桨轴柜电池欠电压的故障,则可能是风机桨叶电池柜中的某节电池因为使用时间过长而导致电池损坏,或者是电池充电回路故障,此时,电池柜提供的电池电量低于临界下限值,桨叶不能变桨。根据实际检查情况,应更换变桨电池或电池充电器。(2)轮毂检测数据异常。如果轮毂检测数据异常,则机组的变桨通信出现故障。风电机组机舱和轮毂是通过电气滑环的Profibus(Process Field Bus,过程现场总线)进行通信,机组长时间运行时,通信滑道中可能出现异物或滑环故障。此时应清洗或更换滑环。如果电气滑环正常,则应检查机舱到轮毂的通信线路是否有破损或出现连接松动。如果通信线路也正常,则可能是轮毂中的通信模块发生故障,此时可以用电脑进行模块扫描,确认损坏部件,然后进行更换。(3)桨角偏差超限。在机组运行或停机转动过程中,轮毂叶片由于转动超限,桨叶角度超过预设桨叶角度的下限值或万方数据

 上限值。发生此类故障时,应将桨叶角度进行重新校零,检查桨叶的限位开关是否正常。如果限位开关出现故障,则应及时更换。风电机组除了上述这些常见的故障外,还有一些故障原因需要根据现场的环境因素才能确定,比如现场温度、湿度、风速以及风向变化率等。在北方一些风场,冬天气温特别低,一些仪器必须用加热器加热后才能工作,如机舱外的风速风向传感仪。而在西北一些风场,由于常年风沙较大,仪器上的灰尘较多,所以要定期清理打扫。3风电机组的维护和保养为了机组的稳定运行、预防故障发生,风电机组需要定期进行维护保养。3.1风电机组的电气维护在进行电气维护前,必须确认机组处于停机维护模式。首先要检查控制柜内所有断路器能否快速分断。断路器分断出现延迟或者不能分断现象时,应及时更换。维护频度为每年一次。然后再检查变流器、发电机和各控制柜内散热风扇噪音振动、风量情况。如果风扇的噪音或振动较大时,则应及时更换对IGBT散热模块进行清洁,用压缩空气对模块便面可能积累的异物沉积进行清理,以免影响散热效果。维护频度为每年一次。最后检查塔底、机舱和轮毂各控制柜及各类控制箱内的元器件是否有拉弧烟熏的痕迹,各电缆、铜排接头是否有受热色变的情况,以及各类元器件的连接线是否有松动,特别是各类接插件和段子排的连接情况。维护频度为每半年一次。3.2齿轮箱的维护3.2.1油样检查为了监控齿轮箱是否正常运行,在风电机组运行2500 h或每6个月后,需要从齿轮箱取油样分析。在取样时,齿轮箱应处于常温状态,用特定的瓶子取样。对齿轮箱油质进行如下检查:①观察有无水和乳状物;②检查黏度并与原来的作比较,如果差值超过20%或减少15%,则说明油失效;③检查不溶解物.如超过o.2%,则应换油或过滤;④对油样进行抗乳化能力检验,以检验齿轮油是否变质;⑤检查齿轮油的添加剂各成份含量是否下降。如果齿轮箱的油样出现问题,则应该更换齿轮油。3.2.2齿轮箱油压检查在润滑系统正常工作的情况下,经过过滤器之后的齿轮油油压应该为100~300 kPa(油温50℃)。如果油压不在此范围之内,则应通过控制系统和分配器上的液压表来检查油压。如果油压异常,应检查过滤器滤芯是否有堵塞,若有堵塞,应及时清理滤芯中杂物或者更换滤芯。若过滤器工作正常,则检查齿轮箱分油器和各连接管处的密封是否有损坏。如果密封处出现渗油的情况,则更换相应的密封件。维护频度为半年一次。3.2.3齿轮箱内部检查齿轮箱内部零件每年至少检查一次,推荐使用内窥镜对齿轮箱平行级齿轮、轴承、以及内部油路进行检查161。检查人员必须是通过专业的相关培训。在检查完后,需要对齿轮箱观察孑L上的螺丝做补漆处理,再对孑L盖处涂抹密封胶,最后完成相关的检查报告。若齿轮箱内部各齿面出现大面积点蚀,齿轮出现断齿等现象,应及时联系相关厂家,对齿轮箱进行拆箱检修,更换相应部件。3.3水泵检查检查变流器冷却水泵、发电机冷却水泵、齿轮箱冷却水泵是否正常工作,水泵的水压是否。如果水压过低,则给水泵补充冷却水,直到水压值达到标准设定值。维护频度为每3个月一次。3.4叶片检查查叶片老化以及损坏情况,由于风电机组的运行环境比较恶劣,酸雨、冰冻等侵蚀以及叶片旋转冲击力的破坏,可能会慢慢引起叶片裂纹。所以,可以利用远望观察镜等仪器对叶片表面进行检查,发现裂纹后应及时修补。3.5轴器对中检查双馈风电机组的齿轮箱和发电机的联轴器所连接的两根轴应该严格同心,否则将会在联轴器上形成较大的应力,并产生较大振动,严重影响机组的稳定运行。因此,每隔半年应使用激光对中仪和相应的配套工具对机组进行对中检查、调整。3.6机组螺栓维护运行过程中,风电机组整体会不断振动,各处的螺栓就会慢慢松动。所以每半年就需要对风电机组塔底、塔筒各平台的螺栓打力矩,还需要对轮毂叶片螺栓进行拉伸,使其符合相应的标准值。4结语风机在运行过程中会遇到各种故障,将直接影响电厂的发电量和供电质量,从而影响电厂的运行成本和经济。同时,由于风电机组的运行环境比较恶劣,因此在实际工作中,要尽可能预防风电机组故障的发生,保证风电机组的稳定运行。随着风电机组的并网数量不断增加,在风电机组的故障诊断和分析方面还需要进行大量工作,这是一项长期而艰巨的任务,也是一种研究的新趋势,具有现实的经济意义171。参考文献[1]刘德顺,戴巨川I,胡燕平,等.现代大型风电机组现状与发展趋势[J].中国机械工程,2013,24(1):125—134.[2]李辉,胡姚刚,李洋,杨东,梁媛媛,兰涌森.大功率并网风电机组状态监测与故障诊断研究综述[J].电力自动化设备。2016,36(1):6一16.[3]杨明明.大型风电机组故障模式统计分析及故障诊断[D].北京:华北电力大学,201)9.[4]徐敏.设备故障诊断手册[M].西安:西安交通大学出版社,1992.[5]赵宏山,胡庆春,李志为.基于统计过程控制的风机齿轮箱故障[J].电力系统保护与控制,2012,40(13):67—73.[6]马玉峰.风电机组齿轮箱故障趋势预测方法[D].保定:华北电力大学。2013.[7]陈雪峰,李继猛,程航,李航,何正嘉.风力发电机状态监测和故障诊断技术的研究与进展[J].机械工程学报,2011,47(9):45—52.[编辑吴建卿]设置誓理与维售2017 N07(t")I固万方数据

篇八:风力发电机组的常见故障及排除方法

发电厂的运行与维护检修技术 第一章 风电场的运行

 目前, 国内风力发电机组的单机容量已从最初的几十千瓦发展为今天的几百千瓦甚至兆瓦级。风电场也由初期的数百千瓦装机容量发展为数万千瓦甚至数十万千瓦装机容量的大型风电场。

 随着风电场装机容量的逐渐增大, 以及在电力网架中的比例不断升高, 对大型风电场的科学运行、 维护管理逐步成为一个新的课题。

 风电场运行维护管理工作的主要任务是通过科学的运行维护管理, 来提高风力发电机组设备的可利用率及供电的可靠性, 从而保证电场输出的电能质量符合国家电能质量的有关标准。

 风电场的企业性质及生产特点决定了运行维护管理工作必须以安全生产为基础, 以科技进步为先导, 以设备管理为重点, 以全面提高人员素质为保证, 努力提高企业的社会效益和经济效益。

 第一节 风电场运行工作的主要内容

 风电场运行工作的主要内容包括两个部分, 分别是风力发电机组的运行和场区升压变电站及相关输变电设施的运行。

 工作中应按照 DL/T666-1 999《风力发电场运行规程》 的标准执行。

 一、 风力发电机组的运行

 风力发电机组的日常运行工作主要包括:

 通过中控室的监控计算机, 监视风力发电机组的各项参数变化及运行状态, 并按规定认真填写《风电场运行日志》 。

 当发现异常变化趋势时,通过监控程序的单机监控模式对该机组的运行状态连续监视, 根据实际情况采取相应的处理措施。

 遇到常规故障, 应及时通知维护人员, 根据当时的气象条件检查处理, 并在《风电场运行日志》 上做好相应的故障处理记录及质量记录; 对于非常规故障, 应及时通知相关部门,并积极配合处理解决。

  风电场应当建立定期巡视制度, 运行人员对监控风电场安全稳定运行负有直接责任, 应按要求定期到现场通过目 视观察等直观方法对风力发电机组的运行状况进行巡视检查。应当注意的是, 所有外出工作(包括巡检、 起停风力发电机组、 故障检查处理等)

 出于安全考虑均需两人或两人以上同行。

 检查工作主要包括风力发电机组在运行中有无异常声响、 叶片运行的状态、 偏航系统动作是否正常、 塔架外表有无油迹污染等。

 巡检过程中要根据设备近期的实际情况有针对性地重点检查故障处理后重新投运的机组, 重点检查起停频繁的机组, 重点检查负荷重、 温度偏高的机组, 重点检查带“病”运行的机组, 重点检查新投入运行的机组。

 若发现故障隐患, 则应及时报告处理, 查明原因, 从而避免事故发生, 减少经济损失。

 同时在《风电场运行日志》 上做好相应巡视检查记录。

  当天气情况变化异常(如风速较高, 天气恶劣等)

 时, 若机组发生非正常运行, 巡视检查的内容及次数由值长根据当时的情况分析确定。

 当天气条件不适宜户外巡视时, 则应在中央监控室加强对机组的运行状况的监控。

 通过温度、 出力、 转速等的主要参数的对比, 确定应对的措施。

  二、 输变电设施的运行

 由于风电场对环境条件的特殊要求, 一般情况下, 电场周围自然环境都较为恶劣, 地理位置

 往往比较偏僻。

 这就要求输变电设施在设计时就应充分考虑到高温、 严寒、 高风速、 沙尘暴、盐雾、 雨雪、 冰冻、 雷电等恶劣气象条件对输变电设施的影响。

 所选设备在满足电力行业有关标准的前提下, 应当针对风力发电的特点力求做到性能可靠、 结构简单、 维护方便、 操作便捷。

 同时, 还应当解决好消防和通信问题, 以便提高风电场运行的安全性。

  由于风电场的输变电设施地理位置分布相对比较分散, 设备负荷变化较大, 规律性不强, 并且设备高负荷运行时往往气象条件比较恶劣, 这就要求运行人员在日常的运行工作中应加强巡视检查的力度。

 在巡视时应配备相应的检测、 防护和照明设备, 以保证工作的正常进行。

  风电场场区内的变压器及附属设施、 电力电缆、 架空线路、 通信线路、 防雷设施、 升压变电站的运行工作应执行下列标准:

  SD292-1 988《架空配电线路及设备运行规程(试行)

 》

  DL/T 572-1 995《电力变压器运行规程》

  GBI4285-1 993《继电保护和安全自动装置技术规程》

  DL/T T596-1 996《电力设备预防性试验规程》

  DL408-1 991 《电业安全工作规程(发电厂和变电所电气部分)

 》

  DL409-1 991 电业安全工作规程(电力线路部分)

 》

  DL/T 5027-1 993《电力设备典型消防规程》

  DL/T620-1 997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》

  电力部(79)

 电生字 53 号《电力电缆运行规程》

 第二节 风电场运行工作的主要方式

 随着风电场的不断完善和发展, 各风电场运行方式也不尽相同。

 工作中采用的主要形式有:风电场业主自行维护和专业运行公司承包运行维护。

  一、 风电场业主自行维护

 风电场业主自行维护是指业主自己拥有一支具有过硬专业知识和丰富管理经验的运行维护队伍, 同时还需配备风力发电机组运行维护所必需的工具及装备。

 作为业主, 初期一次性投资较大, 而且还必须拥有一定的人员技术储备和比较完善的运行维护前期培训, 准备周期较长。

 因此, 这种维护方式对一些新建的中小容量电场来说, 不论在人员配备还是在工程投资方面都不一定很合适。

 目前国内的几家建场历史较长, 风力发电机组装机容量较大的电场多采用此种运行方式。

  二、 专业运行公司运行维护

  随着国内风电产业的不断发展, 风电场的建设投资规模越来越大, 一些专业投资公司也开始更多地涉足风电产业。

 这样就出现了风电场的业主不一定熟悉风力发电机组的运行维护方式, 或是只愿意参与电场的运营管理, 而不希望进行具体运行维护工作的情况。

 于是业主便将风电场的运行维护工作部分或者全部委托给专业运行公司负责。

 目前, 这种运行方式在国内还处于起步阶段, 公司的规模有待进一步发展壮大, 管理模式有待进一步规范。

  由于影响风电场生产指标的因素较多, 作为业主应当结合电场的实际状况, 合理量化运行管理的工作内容, 制定出明确、 客观的承包经营考核指标, 用于检查考核合同的完成情况。

  此外, 国外的一些风力发电机组制造商也都设有专门的售后服务部门, 为风电场业主提供相应的售后技术服务。

 由于地域原因, 国外一些厂家在完成质保期内的服务工作后, 很难保证继续提供快捷、 周到的技术服务, 或是服务费用较高, 风电场业主不能承受。

 随着国内风力发电机组制造商的增多, 服务时效和费用的问题已得到了较好的解决。

 并且一些国内厂家已初步具备了为业主提供长期技术服务的能力, 这种运行模式在今后也会有一定的发展空间。

 第二章 机组常规巡检和故障处理

 风电场的维护主要是指风力发电机组的维护和场区内输变电设施的维护。风力发电机组的维护主要包括机组常规巡检和故障处理、 年度例行维护及非常规维护。

 在工作中应根据电场实际执行下列标准:

  DL/T797-2001 《风力发电场检修规程》

  SD230-1 987《发电厂检修规程》

  DL/T573-1 995《电力变压器检修导则》

  DL/T574-1 995《有载分接开关运行维修导则》

  一、 机组常规巡检

 为出现保证风力发电机组的可靠运行, 提高设备可利用率, 在日 常的运行维护工作中建立日常登机巡检制度。维护人员应当根据机组运行维护手册的有关要求并结合机组运行的实际状况, 有针对性地列出巡检标准工作内容并形成表格, 工作内容叙述应当简单明了, 目的明确,便于指导维护人员的现场工作。

 通过巡检工作力争及时发现故障隐患, 防范于未然, 有效地提高设备运行的可靠性。

 有条件时应当考虑借助专业故障检测设备, 加强对机组运行状态的监测和分析, 进一步提高设备管理水平。

  二、 风力发电机组的日常故障检查处理

 (1 )

 当标志机组有异常情况的报警信号时, 运行人员要根据报警信号所提供的故障信息及故障发生时计算机记录的相关运行状态参数, 分析查找故障的原因, 并且根据当时的气象条件, 采取正确的方法及时进行处理, 并在《风电场运行日志》 上认真做好故障处理记录。

 (2)

 当液压系统油位及齿轮箱油位偏低时, 应检查液压系统及齿轮箱有无泄漏现象发生。若是, 则根据实际情况采取适当防止泄漏措施, 并补加油液, 恢复到正常油位。

 在必要时应检查油位传感器的工作是否正常。

  (3)

 当风力发电机组液压控制系统压力异常而自动停机时, 运行人员应检查油泵工作是否正常。

 如油压异常, 应检查液压泵电动机、 液压管路、 液压缸及有关阀体和压力开关, 必要时应进一步检查液压泵本体工作是否正常, 待故障排除后再恢复机组运行。

  (4)

 当风速仪、 风向标发生故障, 即风力发电机组显示的输出功率与对应风速有偏差时,应检查风速仪、 风向标转动是否灵活。

 如无异常现象, 则进一步检查传感器及信号检测回路有无故障, 如有故障予以排除。

  (5)

 当风力发电机组在运行中发现有异常声响时, 应查明声响部位。

 若为传动系统故障,应检查相关部位的温度及振动情况, 分析具体原因, 找出故障隐患, 并做出相应处理。

  (6)

 当风力发电机组在运行中发生设备和部件超过设定温度而自动停机时, 即风力发电机组在运行中发电机温度、 晶闸管温度、 控制箱温度、 齿轮箱温度、 机械卡钳式制动器刹车片温度等超过规定值而造成了自动保护停机。

 此时运行人员应结合风力发电机组当时的工况,通过检查冷却系统、 刹车片间隙、 润滑油脂质量, 相关信号检测回路等, 查明温度上升的原因。

 待故障排除后, 才能起动风力发电机组。

  (7)

 当风力发电机组因偏航系统故障而造成自 动停机时, 运行人员应首先检查偏航系统电气回路、 偏航电动机、 偏航减速器以及偏航计数器和扭缆传感器的工作是否正常。

 必要时应检查偏航减速器润滑油油色及油位是否正常, 借以判断减速器内部有无损坏。

 对于偏航齿圈传动的机型还应考虑检查传动齿轮的啮合间隙及齿面的润滑状况。

 此外, 因扭缆传感器故障致使风力发电机组不能自动解缆的也应予以检查处理。待所有故障排除后再恢复起动风力发电机组。

  (8)

 当风力发电机组转速超过限定值或振动超过允许振幅而自动停机时, 即风力发电机组运行中, 由于叶尖制动系统或变桨系统失灵, 瞬时强阵风以及电网频率波动造成风力发电机组超速; 由于传动系统故障、 叶片状态异常等导致的机械不平衡、 恶劣电气故障导致的风力发电机组振动超过极限值。

 以上情况的发生均会使风力发电机组故障停机。

 此时, 运行人员应检查超速、 振动的原因, 经检查处理并确认无误后, 才允许重新起动风力发电机组。

  (9)

 当风力发电机组桨距调节机构发生故障时, 对于不同的桨距调节形式, 应根据故障信息检查确定故障原因, 需要进入轮毂时应可靠锁定叶轮。

 在更换或调整桨距调节机构后应检查机构动作是否正确可靠, 必要时应按照维护手册要求进行机构连接尺寸测量和功能测试。经检查确认无误后, 才允许重新起动风力发电机组。

  (1 0)

 当风力发电机组安全链回路动作而自 动停机时, 运行人员应借助就地监控机提供的故障信息及有关信号指示灯的状态, 查找导致安全链回路动作的故障环节, 经检查处理并确认无误后, 才允许重新起动风力发电机组。

  (1 1 )

 当风力发电机组运行中发生主空气开关动作时, 运行人员应当目测检查主回路元器

 件外观及电缆接头处有无异常, 在拉开箱变侧开关后应当测量发电机、 主回路绝缘以及晶闸管是否正常。

 若无异常可重新试送电, 借助就地监控机提供的有关故障信息进一步检查主空气开关动作的原因。

 若有必要应考虑检查就地监控机跳闸信号回路及空气开关自 动跳闸机构是否正常, 经检查处理并确认无误后, 才允许重新起动风力发电机组。

  (1 2)

 当风力发电机组运行中发生与电网有关故障时, 运行人员应当检查场区输变电设施是否正常。

 若无异常, 风力发电机组在检测电网电压及频率正常后, 可自 动恢复运行。

 对于故障机组必要时可在断开风力发电机组主空气开关后, 检查有关电量检测组件及回路是否正常, 熔断器及过电压保护装置是否正常。

 若有必要应考虑进一步检查电容补偿装置和主接触器工作状态是否正常, 经检查处理并确认无误后, 才允许重新起动机组。

  (1 3)

 由气象原因导致的机组过负荷或电机、 齿轮箱过热停机, 叶片振动, 过风速保护停机或低温保护停机等故障, 如果风力发电机组自起动次数过于频繁, 值班长可根据现场实际情况决定风力发电机组是否继续投入运行。

  (1 4)

 若风力发电机组运行中发生系统断电或线路开关跳闸, 即当电网发生系统故障造成断电或线路故障导致线路开关跳闸时, 运行人员应检查线路断电或跳闸原因( 若逢夜间应首先恢复主控室用电)

 , 待系统恢复正常, 则重新起动机组并通过计算机并网。

  (1 5)

 风力发电机组因异常需要立即进行停机操作的顺序:

  1 )

 利用主控室计算机遥控停机。

  2)

 遥控停机无效时, 则就地按正常停机按钮停机。

  3)

 当正常停机无效时, 使用紧急停机按钮停机。

  4)

 上述操作仍无效时, 拉开风力发电机组主开关或连接此台机组的线路断路器, 之后疏散现场人员, 做好必要的安全措施, 避免事故范围扩大。

  (1 6)

 风力发电机组事故处理:

 在日常工作中风电场应当建立事故预想制度, 定期组织运行人员做好事故预想工作。

 根据风电场自 身的特点完善基本的突发事件应急措施, 对设备的突发事故争取做到指挥科学、 措施合理、 沉着应对。

  发生事故时, 值班负责人应当组织运行人员采取有效措施, 防止事故扩大并及时上报有关领导。

 ...

篇九:风力发电机组的常见故障及排除方法

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 . 工程科技与产业发展科技经济导刊

 2019,27(04)Technology and Economic Guide当前由于全球环境问题的日益加重,人们越来越重视对环境的保护问题。风力能源由于其可再生的性质,得到社会的广泛认可,尤其是在中国对于风力能源的开采力度不断地在加大。通过实际对风力发电机组的运行当中发现,风力发电机组频繁地发生系统故障、噪音等问题,为风力发电机组的运行带去了不确定的因素。1 风力发电机组偏航系统常见故障风力发电机组偏航系统第一个常见问题就是偏航系统运行噪音偏大,噪音的发生往往伴随着振动的产生,为风力发电机组的整体运行带去不利的因素,其主要的产生原因有很多,比如偏航阻的尼力矩过大造成噪音的产生、偏航制动器和偏航制动盘之间的相互摩擦产生的噪音、风力发电机组的机械结构件相互干涉产生的噪音等;第二个问题是由于偏航过程当中的偏航制动时受到外部风力的冲击,造成的偏航驱动齿轮箱打齿问题,以及由于风力发电机组的机舱和塔筒之间的关键连接部分出现问题,造成的偏航轴承断齿及滚动的脱落问题;第三个主要问题就是由于风向标信号以及偏航阻尼力矩等原因造成的偏航定位不准确问题;第四个主要问题是由于缺少日常维护,或没有及时地更换偏航制动盘,造成的偏航制动盘磨损十分的严重;最后一个就是制动系统液压管路的泄露造成的偏航制动系统的压力不稳定现象的发生。2 风力发电机组偏航系统常见故障的处理2.1 做好风力发电机组偏航的噪音处理造成风力发电机组偏航噪音问题的原因有很多,主要对经常出现风力发电机组偏航噪音问题的原因进行解决。针对偏航小齿轮与偏航轴承齿圈之间的异常造成的噪音问题,要及时地调整齿侧间隙的不合理性,对偏航小齿轮与偏航轴承齿圈之间做好润滑工作;针对偏航制动器与偏航制动盘之间相互摩擦问题产生的噪音,可以根据实际情况选择合理的偏航压力值、对于制动盘质量加强控制,并且提高其刚度、对于摩擦片要在使用之前充分地试验与检查、及时对磨察片进行清洁,保证其处于干净状态、及时处理制动盘表面的磨削问题;对于机组晃动产生的噪音问题要从以下几个方面进行解决。首先在对制动盘进行设计时,对于其表面的光滑程度,要根据实际要求进行选择,并且要做好充足的试验进行实际验证、加大对产品生产过程的控制,对于风力发电机组偏航系统的重要工艺部分进行多次的抽检、对于整机吊装手册和验收方面增加相应的验收条款,防止吊装叶片安装出现问题,从而造成整机运行负荷,继而产生噪音问题;对于机械结构件干涉而产生的噪音问题,要及时根据塔筒顶法兰、偏航轴承的内圈与外圈、主机的结构等安装规律进行实际检查,避免出现噪音问题[1] 。2.2 做好齿轮箱以及偏航轴承、加强偏航定位目前由于偏航驱动齿轮箱的使用已经大量国产化,因此对于相关的产品质量已经保持很好的稳定,而造成偏航驱动齿轮箱打齿问题除了制造以外其他方面问题主要可以通过三个方面进行解决。第一方面,由于偏航过程当中,受到外载荷的影响,会为偏航制动器造成压力,并且此时的偏航制动器仅仅能为风力发电机组偏航系统提供阻尼的作用,如果出现风力影响会为齿轮造成冲击。并且外载荷如果超过设计的负荷还会造成偏航驱动电机的尾部制动器发生打滑以及崩脱等现象;第二方面,通过对齿轮再加工过程或者是热处理过程,进行有效检查,防止材料脆性的加大以及冲击韧带的降低,造成的齿轮冲击核断裂现象的产生;第三方面,对风电场进行巡检以及日常的维护,加强齿轮之间的润滑,防止齿轮箱漏油和齿轮打齿现象的发生。对于偏航轴承,要在设计当中对于偏航轴承关键部分的安全系数问题,进行充分试验与考察,以及风电场的实际运行以及载荷的情况对偏航轴承的最大承载能力进行分析,还要及时地做好滚道的润滑情况,控制相关产品的加工工艺以及加工质量,使得偏航轴承整体趋于可靠性。2.3 减小偏航制动盘的磨损以及制动系统液压管路的泄漏减小偏航制动盘的磨损可以通过三个方面进行。第一方面,是通过对风电场的实际运行情况,设定出合理的偏航制动压力,保证偏航系统的稳定以及准确性;第二方面,根据实际情况使用耐磨性更好的材料制造制动盘、并且对于制动盘和制动器之间的公差表面行为要提出严格的要求,使得制动盘的磨损得到有效降低;第三方面,对于偏航制动盘要加强日常维护以及巡检工作,确保不会发生由于制动盘摩擦片的过度使用,造成制动器压液缸磨损制动盘的问题。对于制动系统液压管路的泄漏以及液压位低造成的故障问题,首先要检查液压站的液体最低位置是否已经超过报警的程度、以及液压管路是否发生泄漏等问题,如发现要及时的分析原因,更换损坏部件、对于液压系统的密封件要经常进行更换,因为它属于容易损耗部件[2] 。3 结论综上所述,偏航系统作为风力发电机组的重要组成部分之一,要及时地进行日常巡察、对于其关键部分以及易受损部分要做好日常的维护与更换,对于影响机组运行的重要部分及时地进行检修,确保风力发电机组的正常稳定运行。【参考文献】[1] 白中状 .1.5MW 风力发电机组偏航液压系统故障分析及处理[J]. 中国高新技术企业 ,2015(21):86-87.[2] 王晓东 . 大型风力发电机组偏航系统介绍及故障分析 [J]. 内蒙古石油化工 ,2012,38(03):75-76.风力发电机组偏航系统常见故障的分析及处理刘永刚( 鲁能新能源(集团)有限公司内蒙古分公司,内蒙古 呼和浩特 010000)[ 摘要 ] 风力发电机组偏航系统是风力发电机重要的组成部分之一,偏航系统的故障问题将直接影响风力发电机组的有效运行。对风力发电机组偏航系统常见故障问题作了阐述,从如何做好风力发电机组偏航的噪音处理、齿轮箱以及偏航轴承的维护等三方面对风力发电机组偏航系统常见故障的排除技术进行论述。[ 关键词 ] 风力发电机组;偏航系统;故障处理[ 中图分类号 ] TK514 [ 文献标识码 ] C  [ 文章编号 ] 2096-1995(2019)04-0103-01

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