【涨姿势】风电机组常见故障及分析！

2018-04-16 10:09:02 沈工大新能源科学与工程　点击量：评论 (0)

在风电场干过运维的都知道，风电机组最常见的故障就是以下几种，小编整理出来，并附上故障分析，分享给大家。1刹车盘的变形刹车盘先后出现

在风电场干过运维的都知道，风电机组最常见的故障就是以下几种，小编整理出来，并附上故障分析，分享给大家。

1刹车盘的变形

刹车盘先后出现较明显的变形，直接影响到了低风速下风电机组的并网运行，经与外方技术人员讨论后认为，刹车力矩偏大，刹车时间较短，产生的热量过于集中，先后将原先使用的15#液压油换为32#液压油，并换装了刹车阻尼管，延长了刹车动作到机组制动的时间，同时更换了卡钳式弹簧刹车体内的叠簧，降低了刹车力，通过上述改进，新更换的刹车盘，目前未出现变形现象。同时，相对柔软的刹车过程，也大大降低了整个过程对齿轮箱的冲击载荷，刹车片的磨损也有所减轻，一定程度上节约了运行费用。

2液压油位低

某台600kw 风电机组一段时间内接连报液压油位低故障，多次登机检查未发现渗漏部位。经分析认为有可能齿轮箱内部的叶尖液压管路发生泄漏。运行人员进一步检查该机组齿轮箱，发现润滑油油位偏高且油质改变，经油质化验发现润滑油粘度降低。对齿轮箱内部液压管路进行的压力实验也发现管路存在轻微渗漏。在对齿轮箱内部液压管路进行防渗处理之后，机组液压管路恢复正常。由于故障的发现和处理较为及时，目测检查齿轮表面未发现异常现象，在重新更换润滑油后，机组投入正常运行。

3.偏航减速器常见故障处理

偏航减速器的主要作用是驱动机舱旋转，跟踪风向的变化，偏航过程结束后又担任着部分制动机舱的作用。工作特点是间歇工作起停较为频繁，传递扭矩较大，传动比高。因其工作特点及安装位置限制，多采用蜗轮蜗杆机构或多级行星减速机构。我场风电机组的偏航减速器较多采用的是多级行星减速机构。由多年的运行经验来看，采用双偏航减速器驱动的风电机组，减速器的工作情况较为正常。而采用单电机驱动的风电机组，减速器的工作情况相对较差。经解体检查发现部分故障机组的行星机构存在疲劳裂纹或者断裂损坏。比较典型的有-a.某型150kw 风电机组采用单侧偏航减速器驱动，约四分之一机组的偏航减速器第二级行星架内花键齿根存在不同程度的疲劳裂纹，部分花键齿断裂。此外，偏航电机输出轴键槽变形。经分析认为-该型机组偏航刹车主要依靠偏航电机末端的电磁刹车，辅以尼龙阻尼刹车。机组运行期间整个偏航减速器承担了大部分冲击载荷，导致部分薄弱部位出现疲劳损坏。

某型600kw 风电机组采用单侧偏航速器驱动，对侧采用减速机构阻尼。其中一台投运约三年半后输出轴断裂，解体发现行星减速机构部分位置有轻微疲劳裂纹。该机组输出轴断裂前控制器的偏航刹车释放指令输出继电器触点接触不良，造成偏航减速器在刹车未释放状态下强行偏航，因故障点较为隐秘，且故障现象不连续，未能及时处理解决。故障状态时断时续，持续了约有二十天左右后解决，约三个月后出现了输出轴断裂故障。经分析认为-偏航减速器在刹车未释放状态下强行偏航，是导致输出轴断裂的主要原因，但从解体结果来看，该型风电机组的偏航减速器存在着设计余量偏小隐患，有可能进一步疲劳损坏。

时隔一年半后，同型风电机组的偏航减速器在运行期间出现异常噪音，输出轴存在明显的间隙，解体发现，减速器内齿轮传动机构损坏严重，行星轮齿面断裂，行星架内花键损伤。经初步分析认为-减速器内部齿轮因疲劳出现断裂，影响了其余齿轮的啮合状态，进一步损坏了整个齿轮传动机构。该机组从最后一次登机工作到故障发生间隔不到一个月，运行人员登机工作时未发现偏航系统有异常噪音，且检查油位正常，其间也未发生过偏航电机过载故障，这就提醒运行人员对偏航减速器的日常检查要更加认真细致，力争做到防患于未然。

综合两种型号偏航减速器的运行情况可以看到，单侧偏航减速器驱动的风电机组，偏航减速器的损坏概率较双侧偏航减速器驱动的风电机组偏高。在日常巡视检查及维护保养时运行人员应当注意观察偏航减速器的运行状态，按时检查油位，定期检测偏航刹车残压，测试偏航刹车释放功能和偏航电机热继电器的功能，对于尼龙阻尼的机组应合理调整接触面间隙，加强接触面的润滑，避免出现偏航减速器长期重载或过载运行。

我们可以分析在我国风电场经常发生齿轮箱故障可能主要有以下原因：

1、齿轮箱润滑不良造成齿面、轴承过早磨损

大气温度过低，润滑剂凝固，造成润滑剂无法到达需润滑部位而造成磨损润滑剂散热不好，经常过热，造成润滑剂提前失效而损坏机械啮合表面滤芯堵塞、油位传感器污染，润滑剂“中毒”而失效

2、设计上存在缺陷

齿轮的承载能力计算一般按照 ISO6336(德国标准 DIN3990)进行。当无法从实际运行得到经验数据时，厂家可能选用的应用系数 KA 为1.3，但实际上由于风载荷的不稳定性，使得设计与实际具有偏差，造成齿轮表面咬伤甚至表面载荷过大而疲劳破坏。说明当选择应用系数 KA 为1.3时，齿轮传动链中载荷远超出按假设设计值。如果轴承选择不合适，由于轴向载荷相当大，而造成轴承损坏。

3、失速调节型风电机组安装角如果设置过大时，冬季就会出现过功率现象，过高载荷影响齿轮箱的寿命。

风力发电机组的控制系统是采用工业微处理器进行控制，一般都由多个 CPU 并列运行，其自身的抗干扰能力强，并且通过通信线路与计算机相连，可进行远程控制，这大大降低了运行的工作量。

远程故障排除

风机的大部分故障都可以进行远程复位控制和自动复位控制。风机的运行和电网质量好坏是息息相关的，为了进行双向保护，风机设置了多重保护故障，如电网电压高、低，电网频率高、低等，这些故障是可自动复位的。由于风能的不可控制性，所以过风速的极限值也可自动复位。还有温度的限定值也可自动复位，如发电机温度高，齿轮箱温度高、低，环境温度低等。风机的过负荷故障也是可自动复位的。

除了自动复位的故障以外，其它可远程复位控制故障引起的原因有以下几种：

(1)风机控制器误报故障;

(2)各检测传感器误动作;

(3)控制器认为风机运行不可靠