馬勇

（西安益通熱工技術(shù)服務(wù)有限責任公司 710000）

雙饋異步風力發(fā)電機制造過程質(zhì)量控制

馬勇

（西安益通熱工技術(shù)服務(wù)有限責任公司 710000）

本文分析了目前風力發(fā)電機的質(zhì)量問題，介紹了雙饋風力發(fā)電機制造方面先進控制流程對其制造的過程質(zhì)量控制情況，分析了風力發(fā)電機的關(guān)鍵工藝流程，對國內(nèi)雙饋異步風力發(fā)電機制造方面的過程質(zhì)量控制具有一定的借鑒意義。

雙饋異步風力發(fā)電機；過程質(zhì)量控制；制造；檢驗

1 前言

隨著國內(nèi)新能源行業(yè)的快速發(fā)展，風力發(fā)電因其具有綠色、環(huán)保、高效、可再生等新能源的顯著特點而被廣泛應(yīng)用起來。但由于風力發(fā)電機在質(zhì)量方面的一些問題，嚴重制約了風力發(fā)電行業(yè)的發(fā)展。因此如何提高風力發(fā)電機的設(shè)備質(zhì)量成為一個重要的議題，本文從雙饋異步風力發(fā)電機制造過程質(zhì)量控制入手，對這一議題進行了分析研究。

2 我國風電整體的現(xiàn)狀

在2010年以前我國風電行業(yè)處于高速發(fā)展時期，但是其中也存在著很多的隱患，其中之一就是風電快速發(fā)展造成的風機設(shè)備質(zhì)量問題，或者忽略風機質(zhì)量問題，從而引發(fā)風電事故。因此今后風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展會從追求速度向追求質(zhì)量轉(zhuǎn)變，即風電產(chǎn)業(yè)將由原來的“價格戰(zhàn)”升級為“質(zhì)量服務(wù)戰(zhàn)”模式。

雙饋異步風力發(fā)電機組主要由葉片、輪轂、主軸、增速箱、發(fā)電機、機艙控制柜、機艙底架、塔筒等部分組成。據(jù)統(tǒng)計機組中關(guān)鍵零部件發(fā)生故障幾率從大到小依次是：增速箱、發(fā)電機、變槳、偏航、變頻器、機艙控制柜、葉片、主軸、輪轂、塔筒、吊車。其中發(fā)電機故障率僅次于齒輪箱，而且發(fā)電機是整個風機的核心部件，因此對風力發(fā)電機進行制造過程質(zhì)量控制尤為重要。

3 風力發(fā)電機制造過程質(zhì)量控制的重要性

3.1 過程質(zhì)量控制

90年代以來，現(xiàn)代質(zhì)量工程技術(shù)分化為：①產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計階段時的質(zhì)量設(shè)計階段。②在制造階段中的質(zhì)量監(jiān)控階段。③以抽樣檢驗的事后質(zhì)量控制階段。其中最重要程度依此為質(zhì)量設(shè)計階段、質(zhì)量監(jiān)控階段、事后質(zhì)量控制階段。

3.2 用戶需求分析

隨著風力發(fā)電容量的大幅度增長和風力發(fā)電機市場競爭的加劇，用戶和業(yè)主對雙饋風力發(fā)電機可靠性提出了更高的要求，尤其是對供電品質(zhì)和極端惡劣工況下發(fā)電機的電氣可靠性更為關(guān)注。除了設(shè)計可靠要求外，對制造過程的質(zhì)量控制尤為重要。據(jù)統(tǒng)計雙饋發(fā)電機機械可靠性尚存在較大差距，主要表現(xiàn)在轉(zhuǎn)子裝配的各個環(huán)節(jié)。只有對這些環(huán)節(jié)進行質(zhì)量控制，才能滿足其使用壽命的要求。

3.3 第三方過程控制的重要性

近年來，國內(nèi)在風電主機質(zhì)量控制引入第三方進行過程控制，取得了良好的效果。但是對其關(guān)鍵核心部件還沒有引入第三方進行過程控制，少數(shù)主機商對雙饋發(fā)電機的驗收主要是整機裝配完成后的出廠試驗見證，還沒有深入到對制造過程及關(guān)鍵部件的控制，這也是國內(nèi)主機設(shè)備質(zhì)量問題原因之一。

4 雙饋異步風力發(fā)電機制造過程質(zhì)量控制

4.1 確定檢驗測試計劃

根據(jù)用戶需求編寫檢驗測試計劃，計劃包含設(shè)備監(jiān)理責任、三方確定、見證、質(zhì)量計劃、監(jiān)理實施細則等內(nèi)容。同時計劃中還對停工待檢（H點）、現(xiàn)場見證（W點）、文件見證（R點）、儀器檢驗（I點）、和日常巡視檢查進行了詳細的分類界定。H點指重要工序節(jié)點、隱蔽工程、關(guān)鍵的試驗驗收點或不可重復(fù)試驗驗收點。W點指監(jiān)理代表對制造廠商的試驗、檢驗等過程進行的現(xiàn)場監(jiān)督檢查。R點指監(jiān)理工程師對制造廠商提供的有關(guān)合同設(shè)備原材料、元器件、外購?fù)鈪f(xié)件及制造過程中的檢驗、試驗記錄等資料進行的審查查閱。I點指設(shè)備制造質(zhì)量監(jiān)督檢驗點。

4.2 按照國際的管理和控制流程

ITP的管理和控制流程為：文件資料審核→開工會→關(guān)鍵過程檢驗→周（日）報→巡檢→巡檢報告→質(zhì)量通報（NCR）→質(zhì)量通報（NCR）關(guān)閉→監(jiān)造中工作聯(lián)系溝通→工作聯(lián)系單→階段總結(jié)→記錄整理→總結(jié)→放行單。

4.3 文件資料審核

包括制造商質(zhì)量體系運作狀態(tài)審核，制造商工藝流程、檢驗方法、試驗大綱審核，制造商人員資質(zhì)審核，制造商設(shè)備狀態(tài)、現(xiàn)場管理審核，制造商供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)和管理狀態(tài)審核。

4.4 開工會

通過開工會明確監(jiān)造范圍，明確監(jiān)造流程，落實提交的審核文件，根據(jù)技術(shù)協(xié)議對隨機質(zhì)保文件的要求。

4.5 原材料、外協(xié)、外購、標準件檢驗入廠復(fù)驗及審核

對于關(guān)鍵的原材料如轉(zhuǎn)軸、機座、硅鋼片、線圈等進行復(fù)驗見證及審核原始產(chǎn)品質(zhì)量證明書。

4.6 關(guān)鍵過程檢驗

對雙饋異步風力發(fā)電機加工制造過程（如見圖1）中關(guān)鍵工序點（見圖中標記△）和特殊工序（見圖中標記☆）檢驗和試驗見證，如關(guān)鍵工序如定子動平衡、定子嵌線、浸漬烘干的工藝參數(shù)進行核實、記錄等，對所有電氣試驗如交流耐壓、匝間試驗等全部現(xiàn)場見證，合格后簽署見證報告。

圖1 雙饋異步風力發(fā)電機加工制造流程圖

4.7 巡檢

在工廠巡視檢視中，主要驗證產(chǎn)品的制造質(zhì)量及其與文件的符合性。了解工廠生產(chǎn)流程、手段及設(shè)備能力是否足以滿足要求。對所檢驗產(chǎn)品進行目視外觀檢查，對數(shù)量進行清查，對標志進行核對。隨機檢查焊接人員、探傷人員或其他操作人員資格是否與送審文件相一致。對產(chǎn)品或材料制造過程中應(yīng)檢驗其銘牌標識，及其移植的可追溯性，并與送審文件相對應(yīng)。根據(jù)標準或圖紙規(guī)定的尺寸和公差，見證進行尺寸測量，并和原工廠尺寸記錄進行檢對。產(chǎn)品可以隨即進行尺寸測量，應(yīng)覆蓋不同的規(guī)格、不同外形尺寸、不同的材料種類等。

4.8 NCR處理

不符合項指出現(xiàn)的產(chǎn)品或工廠質(zhì)量系統(tǒng)出現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)當開NCR單，進入NCR流程，不符合項特點為：①工廠質(zhì)量體系存在重要偏差和漏缺項；②產(chǎn)品出現(xiàn)難以馬上糾正的重大失誤；③由于質(zhì)量體系中的缺陷，造成產(chǎn)品重復(fù)出現(xiàn)小的失誤和現(xiàn)象；④生產(chǎn)操作嚴重失誤導(dǎo)致的質(zhì)量問題缺陷，需要大量修復(fù)，復(fù)雜工藝修復(fù)重復(fù)，低級，多發(fā)，反復(fù)提醒制造商不予以更正的缺欠。

5 結(jié)語

本文介紹目前國內(nèi)風電的現(xiàn)狀，分析了目前風電故障幾率較大的部件為發(fā)電機，提出了對該核心部件雙饋風力發(fā)電機進行第三方過程質(zhì)量控制的重要性，并實際對雙饋風力發(fā)電機按照大型發(fā)電設(shè)備的國際監(jiān)造流程進行控制和性能試驗見證，對于國內(nèi)風電制造商的質(zhì)量控制具有一定的借鑒意義。

[2]黃惠廣.雙饋異步風力發(fā)電機負載試驗方法.機電技術(shù)，2011，6.

[3]袁章福，余智斌.淺談發(fā)電機定子監(jiān)造的質(zhì)量控制.小水電，2011，4.

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2016-7-22