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风电设备的维护和检修技术

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:过去,我国风电场维护检修主要是每年2次的定期维护,以及机组出现故障时进行的维修,我们称为“被动式检修”。无论何种情况,风电场运行维护工作的目标是能够将绝大多数故障自行修复。有条件的风电场应采取振动状态检测,通过频谱分析确认是否已产生疲劳破坏。发现损坏,风电场人员应尽快安排检修,尽可能在机舱内不拆卸齿轮箱的前提下,处理损伤表面或更换已损坏的部件。

风电设备的维护和检修技术

过去,我国风电场维护检修主要是每年2次的定期维护,以及机组出现故障时进行的维修,我们称为“被动式检修”。此种检修方式的缺点是当发现故障时,部件已经损坏甚至已严重损坏。由此将造成风电场严重经济损失;特别随着机组容量增加,这种损失会越来越大。因此提出“主动式维护检修”,在早期发现事故隐患,根据部件运行的状态,合理安排设备检修时间,以降低故障引起的损失。

1.主动型预防性检修

应采用状态监控,进行风电机组运行状态趋势分析。在设备各关键部位安装传感器,同时数据传输,经计算分析,与设定值比对后决定是否报警或停机。有关监控的参数包括:

(1)各关键部位温度变化。

(2)功率(有功、无功)变化。

(3)振动(RMS)变化。

(4)偏航对风变化。

(5)变桨角度。

(6)润滑油品污染在线检测。

各种数据应实时记录并建立运行数据库,供今后数据分析。定期发布各机组状态、故障分析报告,供决策部门使用。

2.风电机组故障诊断

风电机组常常出现各种故障,如何准确及时判断故障原因,是保证机组发电量的关键。风电机组各部件来自不同厂家,往往运行检修人员没有部件的详细资料,机组一旦出现故障就会束手无策。除逐步提高现场人员技术水平和经验外,还可通过技术专家分析系统帮助进行故障分析诊断。

(1)专项技术分析。Ca11-Center远程在线技术支持体系现场人员也可以采取一些简单方法判断故障,借助各种手段迅速找到故障部位。如听、闻、看、摸等,仪器点检温度、压力、状态等。

(2)排除法、比对法分析故障。

1)风电设备故障类型:机械类电气类、通信类、计算机。

2)故障原因分析:一旦找到故障点,就需要对故障原因做出基本判断。主要原因有:①对中出现问题;②间隙过大;③缺少润滑;④密封破坏;⑤油脂失效;⑥冷却或加热系统故障;⑦经常过功率;⑧雷电损坏;⑨机舱内维修吊车;⑩移动检修作业平台。(www.xing528.com)

3.故障处理方法

(1)故障性质。故障出现可能是偶然的,不是批次性的,可能是这个部件加工、运输、安装、调试中质量问题,不是普遍问题;但有的故障是批次性的,应改进后整批更换。因此故障处理有些需厂家处理,有些风电场可以修复,有些需专业厂的专业人员解决,因情况而异。

(2)备品备件。无论何种情况,风电场运行维护工作的目标是能够将绝大多数故障自行修复。因此建立备品备件库十分必要。通过备件仓储和物流平台迅速获得备件支持,及时更换,恢复运行。解决备件问题有下列几种方法:

1)修理。配备修理设备、仪器,常用零件,图纸资料。

2)替代。国内部件厂家认证、质量保证、试验、检测。

3)物流。备件库团购、网络虚拟库、门对门服务。

4)服务和培训。

(3)现场修理和机舱上更换。为避免大吊车巨额费用,应尽可能在机舱上修理,有可能的情况下,在现场修理。使用的主要设备有机舱内维修吊车、移动检修作业平台等。

4.大部件(特殊)修理

风电机组中叶片、齿轮箱、发电机等大部件损坏,停机影响时间长,经济损失大。这些损坏部件需要送到专业厂家修理,经过修理后,应进行出厂检测,回装时应进行调整和重新试车

(1)发电机故障。发电机主要出现的故障是短路、轴承损坏等。下列问题是导致发电机损坏的主要原因:①转子断条;②放电造成轴承表面微点蚀;③局部过热;④绝缘破坏。

(2)齿轮箱故障。齿轮箱是风电机组中最常出现故障的部件。主要故障有轴承损坏、齿面微点蚀、断齿等。损坏原因除设计、制造质量原因外,齿轮油失效、润滑不当等是齿轮箱故障最常见的原因。

齿轮箱故障早期故障诊断:齿轮箱故障早期可能仅仅发生在齿轮或轴承表面。表面材料的疲劳损伤,会引起运转噪声以及温度的变化。因此,经常巡视检查和连续观察温度、噪声的变化,有助于早期发现齿轮箱故障。有条件的风电场应采取振动状态检测,通过频谱分析确认是否已产生疲劳破坏。

金属表面疲劳破坏:如果疲劳破坏已发生,多数情况下,由于表面材料的脱落,润滑油中就会发现金属微粒。如果总不注意油中杂质,杂质有可能阻塞油标尺,使检查人员在已缺油情况下误以为不缺油。因此通过不断检查润滑油中金属微粒的变化,也可以有助于早期发现齿轮箱损坏。发现损坏,风电场人员应尽快安排检修,尽可能在机舱内不拆卸齿轮箱的前提下,处理损伤表面或更换已损坏的部件。

齿轮箱漏油:齿轮箱漏油常常是风电场运行维护中令人头痛的事情。有可能齿轮箱漏油落到其他电气控制元件内导致电气短路而引起停机。如果经常漏油,齿轮箱内油量减少会影响润滑效果,也会引发故障;因此需经常检查,找出并清除漏油原因,必要时进行加油。

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