1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組佳木斯發(fā)電機(jī)整改優(yōu)化

楊楸珺內(nèi)蒙古華電輝騰錫勒風(fēng)力發(fā)電有限公司

1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組佳木斯發(fā)電機(jī)整改優(yōu)化

楊楸珺
內(nèi)蒙古華電輝騰錫勒風(fēng)力發(fā)電有限公司

本文擬對(duì)華銳風(fēng)電提供的佳木斯電機(jī)存在的轉(zhuǎn)子故障、集電環(huán)故障、軸承故障等故障問(wèn)題分兩批進(jìn)行整改優(yōu)化，以期能夠降低故障率，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全性能。

佳木斯電機(jī)；故障；整改方案

一、整改對(duì)象情況統(tǒng)計(jì)

根據(jù)華銳風(fēng)電提供的佳木斯電機(jī)明細(xì)，將需要整改對(duì)象分為兩個(gè)批次：一批次為佳木斯總部生產(chǎn)故障發(fā)生在轉(zhuǎn)子及接地系統(tǒng)共計(jì)69個(gè)。二批次為成都整改前生產(chǎn)故障發(fā)生在接地系統(tǒng)共計(jì)90個(gè)。

二、故障原因分析

根據(jù)對(duì)近兩年佳電1.5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障統(tǒng)計(jì)分析，其中集電環(huán)故障占總故障率的55.2%（其中集電環(huán)打火占集電環(huán)故障的90%），軸承故障占總故障率的32.8%，轉(zhuǎn)子等其他故障占12%。

1、針對(duì)轉(zhuǎn)子等其他故障

主要原因在于前期本部生產(chǎn)的部分電機(jī)，個(gè)別工人操作意識(shí)不強(qiáng)，引線防護(hù)或浸漆等環(huán)節(jié)處理不好所致，后期已做整改。

2、針對(duì)集電環(huán)故障

主要可能原因有碳刷接觸面積未到到要求，碳刷不預(yù)磨或維護(hù)不到位及部分集電環(huán)本身質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致。

3、軸承故障

產(chǎn)生軸承故障的可能原因有：

（1）軸承電蝕。現(xiàn)象：可在軸承內(nèi)外圈形成搓板紋。原因：發(fā)電機(jī)與變頻器相連，從變頻器輸出的三相電壓是一系列的矩形脈沖，不是真正的正弦波。三相電壓的總和不為零，就形成了共模電壓，造成電蝕軸承。

（2）缺損和破裂。現(xiàn)象：軸承內(nèi)、外圈以及滾動(dòng)體部分破損。原因：油脂不干凈；有異物進(jìn)入軸承；不正確的裝配方法。

（3）剝離?，F(xiàn)象：軌道表面層金屬被剝離，表面發(fā)生剝離后非常粗糙。原因：碾壓疲勞。

（4）刮痕?，F(xiàn)象：表面粗糙并且有細(xì)小微粒附著。原因：滾動(dòng)體在滾動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生滑動(dòng)，而潤(rùn)滑劑性能差，不能有效地避免滑動(dòng)。

（5）變色?，F(xiàn)象：軌道表面變色。原因：潤(rùn)滑脂變質(zhì)在其表面沉積。

（6）生銹和腐蝕?，F(xiàn)象：軸承內(nèi)、外圈和滾動(dòng)體表面生銹，嚴(yán)重時(shí)有腐蝕現(xiàn)象。原因：軸承進(jìn)水或腐蝕性物質(zhì)（如酸性物質(zhì)）或空氣中的水分凝結(jié)到軸承里。

三、整改技術(shù)方案

根據(jù)IEC 60034-25標(biāo)準(zhǔn)的推薦，以及結(jié)合多年生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，可以通過(guò)以下方案解決上述問(wèn)題：

1.第一批改造方案

針對(duì)第一批次佳木斯總部生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)，本著盡量在桿上處理的原則，制定以下維護(hù)及檢修方案：

1.1檢測(cè)定、轉(zhuǎn)子三相直流電阻是否平衡。（1）定子電阻。定子各線端間的阻值與3個(gè)線端電阻的平均值之差應(yīng)不大于1.5%。（2）轉(zhuǎn)子各線端間的阻值與3個(gè)線端電阻的平均值之差應(yīng)不大于2%。如若超出上述值，應(yīng)看現(xiàn)場(chǎng)情況，如若無(wú)法繼續(xù)檢測(cè)以發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，則需下桿處理。

1.2檢測(cè)電機(jī)定、轉(zhuǎn)絕緣電阻值。發(fā)電機(jī)繞組的絕緣電阻在冷態(tài)時(shí)，應(yīng)不低于5MΩ；發(fā)電機(jī)繞組的絕緣電阻在熱態(tài)時(shí)，應(yīng)不低于下式計(jì)算數(shù)值：

式中，R為發(fā)電機(jī)繞組的絕緣電阻，單位為兆歐（MΩ）；U為發(fā)電機(jī)繞組的額定電壓，單位為伏（V）；P為發(fā)電機(jī)額定功率，單位為千瓦（kW）。

如果兆歐表讀數(shù)小于上述公式計(jì)算值，其原因可能是線圈受潮所致，可用下列形式烘干：（1）熱空氣烘干；（2）防冷凝空間加熱器烘干；（3）線圈通電烘干（已被水浸泡的電機(jī)不能使用這種方法）；（4）絕緣烘干溫度為120℃，要慢慢地加熱，應(yīng)先用90℃烘干大約6小時(shí)（以防止蒸汽進(jìn)入線圈）。然后再慢慢升溫到120℃；

在加熱前，應(yīng)先測(cè)絕緣電阻，此后每2至3小時(shí)測(cè)一次，觀察絕緣電阻變化情況。若絕緣電阻仍不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍，則需下桿處理。

1.3檢測(cè)集電環(huán)及接地碳刷工作情況。包括檢測(cè)接線是否正確、信號(hào)是否暢通，報(bào)警開(kāi)關(guān)的工作狀態(tài)是否正常。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電刷長(zhǎng)度有少于總長(zhǎng)30%的，需進(jìn)行電刷更換工作。更換新電刷時(shí)，為了保證負(fù)荷分配的均衡性，原則上應(yīng)全部一起更換。另外，需檢測(cè)集電環(huán)表面是否粗糙，電蝕，如若發(fā)上上述情況則需對(duì)集電環(huán)進(jìn)行維護(hù)、打磨。如果無(wú)法打磨，則需要更換集電環(huán)。

1.4檢測(cè)電機(jī)軸承是否存在電蝕現(xiàn)象。檢測(cè)時(shí)需對(duì)伸端、尾端軸承同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，如若發(fā)軸承電蝕，需更換軸承。

1.5檢測(cè)自動(dòng)注油泵工作情況。主要包括，泵內(nèi)潤(rùn)滑脂存儲(chǔ)量，潤(rùn)滑脂存儲(chǔ)時(shí)間，如不足或過(guò)期，則需要填充或更換，另外還要檢測(cè)注油泵管路是否暢通，注油周期、注油量是否需要更改。使用條件惡劣、軸承溫度高、運(yùn)行條件差必須縮短潤(rùn)滑周期，可根據(jù)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行環(huán)境及條件，設(shè)定自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑周期，一般情況下，潤(rùn)滑間隔為1500小時(shí)，潤(rùn)滑脂量為100 g，按照潤(rùn)滑泵每個(gè)出口每循環(huán)排量進(jìn)行潤(rùn)滑脂量分配和時(shí)間設(shè)定。在補(bǔ)給潤(rùn)滑脂5次之后，應(yīng)更換所有潤(rùn)滑脂。

1.6檢測(cè)輔助接線盒接線。需根據(jù)輔助接線盒內(nèi)接線指示圖上的內(nèi)容對(duì)照檢測(cè)輔助接線盒內(nèi)接線，如有斷線、虛接等，須及時(shí)處理。

2.第二批改造方案

第二批次電機(jī)相對(duì)第一批次，轉(zhuǎn)子工藝得到了徹底地改進(jìn)，對(duì)于該批次電機(jī)主要解決軸承接地問(wèn)題。因此針對(duì)第二批次電機(jī)，我司采取措施的基本原則為：首先檢測(cè)軸承，根據(jù)結(jié)果確定是否更換，然后增加裝接地，同時(shí)對(duì)電機(jī)整體進(jìn)行系統(tǒng)的檢查，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)處理，具體操作指導(dǎo)見(jiàn)附件，相關(guān)技術(shù)分析及工作內(nèi)容見(jiàn)前文。

2.1軸承故障判斷。軸承狀態(tài)檢測(cè)主要通過(guò)機(jī)組運(yùn)行時(shí)軸承溫度、振動(dòng)、噪音三個(gè)維度進(jìn)行判斷，同時(shí)結(jié)合工程師經(jīng)驗(yàn)確定是否對(duì)軸承進(jìn)行更換。

2.2接地系統(tǒng)。采用適宜的接地系統(tǒng)是解決高頻軸承電流的基礎(chǔ)，通過(guò)適宜的接地系統(tǒng)可以有效的消除高頻軸承電流中的轉(zhuǎn)軸接地電流、電容性放電電流。

2.3其他

（1）檢測(cè)自動(dòng)注油泵工作情況。主要包括，泵內(nèi)潤(rùn)滑脂存儲(chǔ)量，潤(rùn)滑脂存儲(chǔ)時(shí)間，如不足或過(guò)期，則需要填充或更換，另外還要檢測(cè)注油泵管路是否暢通，注油周期、注油量是否需要更改。（2）檢測(cè)輔助接線盒接線。需根據(jù)輔助接線盒內(nèi)接線指示圖上的內(nèi)容對(duì)照檢測(cè)輔助接線盒內(nèi)接線，如有斷線、虛接等。

四、結(jié)論

綜上所述，本文針對(duì)佳木斯風(fēng)力發(fā)電機(jī)組常見(jiàn)的故障進(jìn)行了兩批次整改，整改效果良好。在今后的工作中要對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的常見(jiàn)故障進(jìn)行狀態(tài)檢修，提前發(fā)現(xiàn)故障并整改，以期能夠降低故障率，提高整個(gè)機(jī)組的安全性能，減少經(jīng)濟(jì)損失。

［1］謝建民，邱毓昌，張治源.風(fēng)力發(fā)電機(jī)優(yōu)化選型與云南省風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)規(guī)劃研究［J］.電力建設(shè)，2001，22（5）:27-31.

［2］朱文娟.雙轉(zhuǎn)子永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化［D］.華南理工大學(xué)，2011.