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河南豫能電力工程有限責(zé)任公司

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組定期維護(hù)應(yīng)用分析

王 海李黑眼

河南豫能電力工程有限責(zé)任公司

在風(fēng)電場(chǎng)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的定期維護(hù)對(duì)降低風(fēng)電機(jī)組的故障發(fā)生率以及提高風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電量起到了重要作用。本文主要針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組定期維護(hù)應(yīng)用技術(shù)的分析。

風(fēng)電機(jī)組；定期維護(hù)；日常維護(hù)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是集電氣、機(jī)械、空氣動(dòng)力學(xué)等各學(xué)科于一體的綜合產(chǎn)品，各部分緊密聯(lián)系，息息相關(guān)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)定期維護(hù)的好壞直接影響到發(fā)電量的多少和經(jīng)濟(jì)效益的高低；風(fēng)力發(fā)電機(jī)本身性能的好壞，也要通過(guò)維護(hù)檢修來(lái)保持，維護(hù)工作及時(shí)有效可以發(fā)現(xiàn)故障隱患，減少故障的發(fā)生，提高風(fēng)機(jī)效率。

一、風(fēng)電機(jī)組檢修維護(hù)

（一）電變槳風(fēng)電機(jī)組變槳系統(tǒng)

相對(duì)于液壓驅(qū)動(dòng)變槳系統(tǒng)，電動(dòng)變槳系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多，國(guó)內(nèi)渠道培養(yǎng)及發(fā)展的時(shí)間也較長(zhǎng)，可選擇度也較大。由于電動(dòng)行業(yè)在國(guó)內(nèi)發(fā)展較好，各部件的國(guó)產(chǎn)化率較高，但在高可靠性、高穩(wěn)定性的部件上進(jìn)口產(chǎn)品仍居主導(dǎo)位置。

在風(fēng)機(jī)變槳機(jī)構(gòu)上采用3個(gè)變槳電機(jī)實(shí)現(xiàn)三支葉片同步變槳和單只葉片的獨(dú)立變槳。在維護(hù)方面不存在漏油隱患，但是變槳角度要求精度較液壓變槳較高，因此當(dāng)某一個(gè)變槳電機(jī)與其他兩個(gè)電機(jī)變槳角度偏差到達(dá)一定范圍內(nèi)時(shí)觸發(fā)故障，相對(duì)增加了變槳系統(tǒng)故障率的提高：那么為降低此類故障的發(fā)生次數(shù)是可以在定檢維護(hù)中來(lái)實(shí)現(xiàn)的；因?yàn)橐l(fā)此類故障的原因一般有兩種：1、總站發(fā)出變槳信號(hào)后會(huì)通過(guò)中轉(zhuǎn)站（變槳滑環(huán)）傳送到每一個(gè)變槳控制器，由于在風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)滑環(huán)是不斷旋轉(zhuǎn)的，在長(zhǎng)期的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)導(dǎo)致滑環(huán)滑道內(nèi)產(chǎn)生雜物進(jìn)而干擾電信號(hào)的傳輸，導(dǎo)致變槳信號(hào)錯(cuò)誤。2、長(zhǎng)期運(yùn)行變槳齒圈上有較多附著物，當(dāng)變槳時(shí)會(huì)對(duì)電機(jī)產(chǎn)生阻力，導(dǎo)致三個(gè)變槳控制器采集到的變槳信號(hào)不一致而報(bào)故障。 對(duì)于以上兩種情況解決辦法為：除了正常的消缺外，應(yīng)該在每次風(fēng)機(jī)的定期維護(hù)中對(duì)滑環(huán)進(jìn)行檢查，必要時(shí)應(yīng)將滑環(huán)拆卸進(jìn)行滑道清理。還應(yīng)在定檢中對(duì)變槳齒圈上的雜物等進(jìn)行清理，并進(jìn)行涂抹足夠油脂潤(rùn)滑齒圈，可有效降低風(fēng)機(jī)故障率。

（二）液壓變槳風(fēng)電機(jī)組變槳系統(tǒng)

液壓變槳控制系統(tǒng)具有強(qiáng)大的驅(qū)動(dòng)力、緊湊型結(jié)構(gòu)、分布式信息指令、高動(dòng)態(tài)性能、長(zhǎng)使用壽命以及高可靠性等特點(diǎn)。

液壓系統(tǒng)的可靠性，在很大程度上取決于液壓系統(tǒng)密封的設(shè)計(jì)和密封件的選擇，由于設(shè)計(jì)中密封結(jié)構(gòu)選用不合理，密封件的選用不合乎規(guī)范，在設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮到液壓油與密封材料的相容型式、負(fù)載情況、極限壓力、工作速度大小、環(huán)境溫度的變化等。這些都在不同程度上直接或間接造成液壓系統(tǒng)泄漏。另外，由于工程機(jī)械的使用環(huán)境中具有塵埃和雜質(zhì)，所以在設(shè)計(jì)中要選用合適的防塵密封，避免塵埃等污物進(jìn)入系統(tǒng)破壞密封、污染油液，從而產(chǎn)生泄漏。

密封件是由耐油橡膠等材料制成，由于長(zhǎng)時(shí)間的使用發(fā)生老化、龜裂、損傷等都會(huì)引起系統(tǒng)泄漏。如果零件在工作過(guò)程中受碰撞而損傷，會(huì)劃傷密封元件，從而造成泄漏。為避免油液的泄漏在定期維護(hù)中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)液壓系統(tǒng)各個(gè)閥體、連接管路等進(jìn)行仔細(xì)排查，對(duì)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)得到解決。同時(shí)在常規(guī)缺陷處理過(guò)程中也應(yīng)對(duì)這些部分進(jìn)行詳細(xì)檢查。

以下表格是兩種不同變槳技術(shù)的優(yōu)劣比較

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從上表可以看出在基本功能上，兩種變槳系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的差距，二者幾乎一致。在細(xì)節(jié)方面還是各有利弊的。但總體上來(lái)說(shuō)液壓變槳技術(shù)從整體構(gòu)成上來(lái)看比電動(dòng)變槳技術(shù)要略微簡(jiǎn)潔一些。液壓變槳技術(shù)可以將液壓剎車(chē)功能整合在同一個(gè)液壓系統(tǒng)中來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)分支功能。而電動(dòng)變槳技術(shù)還要配置額外的液壓制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一分支功能。

二、風(fēng)機(jī)維護(hù)可分為定期檢修和日常排故維護(hù)兩種方式。

定期的維護(hù)保養(yǎng)可以讓設(shè)備保持最佳期的狀態(tài)，并延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)的使用壽命。定期檢修維護(hù)工作的主要內(nèi)容有：風(fēng)機(jī)聯(lián)接件之間的螺栓力矩檢查（包括電氣連接），各傳動(dòng)部件之間的潤(rùn)滑和各項(xiàng)功能測(cè)試。 定期維護(hù)的功能測(cè)試主要有超速測(cè)試，緊急停機(jī)測(cè)試，液壓系統(tǒng)各元件定值測(cè)試，振動(dòng)開(kāi)關(guān)測(cè)試，扭纜開(kāi)關(guān)測(cè)試。還可以對(duì)控制器的極限定值進(jìn)行一些常規(guī)測(cè)試。定期維護(hù)除以上三大項(xiàng)以外，還要檢查液壓油位，各傳感器有無(wú)損壞，傳感器的電源是否可靠工作，閘片及閘盤(pán)的磨損情況等方面。風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行中時(shí)，各聯(lián)接部件的螺栓長(zhǎng)期運(yùn)行在各種振動(dòng)的合力當(dāng)中，極易使其松動(dòng)，為了不使其在松動(dòng)后導(dǎo)致局部螺栓受力不均而斷裂，我們必須定期對(duì)其進(jìn)行螺栓力矩的檢查。在環(huán)境溫度低于-5℃時(shí)，應(yīng)使其力矩下降到額定力矩的80%進(jìn)行緊固，并在溫度高于-5℃后進(jìn)行復(fù)查。我們一般對(duì)螺栓的緊固檢查都安排在無(wú)風(fēng)或風(fēng)小的夏季，以避開(kāi)風(fēng)機(jī)的高出力季節(jié)。風(fēng)機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)主要有稀油潤(rùn)滑（或稱礦物油潤(rùn)滑）和干油潤(rùn)滑（或稱潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑）兩種方式。風(fēng)機(jī)的齒輪箱和偏航減速齒輪箱采用的是稀油潤(rùn)滑方式，其維護(hù)方法是補(bǔ)加和采樣化驗(yàn)，若化驗(yàn)結(jié)果表明該潤(rùn)滑油已無(wú)法再使用，則進(jìn)行更換。干油潤(rùn)滑部件有發(fā)電機(jī)軸承，偏航軸承，偏航齒等。這些部件由于運(yùn)行溫度較高，極易變質(zhì)，導(dǎo)致軸承磨損，定期維護(hù)時(shí)，必須每次都對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)加。另外，發(fā)電機(jī)軸承的補(bǔ)加劑量一定要按要求數(shù)量加入，不可過(guò)多，防止太多后擠入電機(jī)繞組，使電機(jī)燒壞。

風(fēng)機(jī)在運(yùn)行當(dāng)中，也會(huì)出現(xiàn)一些故障必須我們到現(xiàn)場(chǎng)處理，這樣我們就可順便進(jìn)行一下常規(guī)維護(hù)。首先要仔細(xì)觀察風(fēng)機(jī)內(nèi)的安全平臺(tái)和梯子是否牢固，有無(wú)連接螺栓松動(dòng)，控制柜內(nèi)有無(wú)糊味，電纜線有無(wú)位移，夾板是否松動(dòng)，扭纜傳感器是否損壞，偏航齒的潤(rùn)滑是否足夠，偏航齒輪箱、液壓油及齒輪箱油位是否正常，液壓站的表計(jì)壓力是否正常，轉(zhuǎn)動(dòng)部件與旋轉(zhuǎn)部件之間有無(wú)磨損，看各油管接頭有無(wú)滲漏，齒輪油及液壓油的濾清器的指示是否在正常位置等。第二是聽(tīng)，聽(tīng)一下控制柜里是否有放電的聲音，有聲音就可能是有接線端子松動(dòng)，或接觸不良，須仔細(xì)檢查，聽(tīng)偏航時(shí)的聲音是否正常，有無(wú)干磨的聲響，聽(tīng)發(fā)電機(jī)軸承有無(wú)異響，聽(tīng)齒輪箱有無(wú)異響，聽(tīng)閘盤(pán)與閘墊之間有無(wú)異響，聽(tīng)葉片的切風(fēng)聲音是否正常。第三，清理干凈自己的工作現(xiàn)場(chǎng)，并將液壓站各元件及管接頭擦凈，以便于今后觀察有無(wú)泄漏。

三、結(jié)語(yǔ)

雖然上述的常規(guī)維護(hù)項(xiàng)目并不是很完全，但我們只要每次都能做到認(rèn)真、仔細(xì)，一定能防止出現(xiàn)故障隱患，提高設(shè)備的完好率和可利用率。要想運(yùn)行維護(hù)好風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在平時(shí)還要對(duì)風(fēng)機(jī)相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行深入地研究和學(xué)習(xí)，認(rèn)真做好各種維護(hù)記錄并存檔，對(duì)庫(kù)存的備件進(jìn)行定時(shí)清點(diǎn)，對(duì)各類風(fēng)機(jī)的多發(fā)性故障進(jìn)行深入細(xì)致分析，并力求對(duì)其做出有效預(yù)防。只有防患于未然，才是我們運(yùn)行維護(hù)的最高境界。

［1］任玉亭.振動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用［J］.內(nèi)蒙古電力技術(shù).2010（02）

［2］王瑞闖，林富洪.風(fēng)力發(fā)電機(jī)在線監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)研究［J］.華東電力.2009（01）