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风力发电机故障

风力发电机故障

55风机变桨充电器故障

更换充电器之后无效,重新报该故障。之后检查各部分接线,未发现异常。测电池柜内电池电压,两个302v,一个240v左右,未引起重视,后来检查发现电池损坏,更换电池后恢复正常.

2015,06,26风机故障,57 44 49 35都是主控系统收到变桨通讯超时,处理措施为增加一个滑环通道。

54风机报91°限位开关触发,叶片校零后恢复正常,但未找到故障真正原因。

55风机发电机冷却水泵保护,空开断开,合上后恢复正常。2015-06-26

57风机91°限位开关触发,检查发现24v控制电路破损,接好后恢复正常,

2015-6-29 57风机,91°限位开关触发,修改电路,1点4点互换位置,清理滑道滑针,变桨通讯故障疑似滑道滑针接触不良。

46风机发电机碳刷故障,检查碳刷未发现异常,检查24v控制电路,发现发电机尾部常闭点断开,合上后恢复正常,

47风机轴2驱动器故障,更换编码器,

风机变桨通讯故障检查轮毂通讯线,检查电气滑环,最终清洁滑道滑针。线路故障挨个往下查。

51风机桨距角偏差超限,故障显示轴2偏航电机温度高,塔底手动变桨温度升高,变桨停止后温度下降,可能的原因是刹车变桨,温度传感器损坏,检查发现刹车线路断开,接好后恢复正常。2015-7-3

58风机更换轴三变桨电机编码器,清洗滑环通道后恢复正常。

36风机变流器故障,为驱动板损坏,更换后恢复正常。7.7号报桨距角偏差超限,更换轴一编码器后恢复正常,同时清洗滑环,避免通讯超时,91°限位触发。

双馈风力发电机电刷滑环故障分析

双馈风力发电机电刷滑环故障分析 【摘要】双馈风力发电机目前已是网型风力发电机主流机型之一。滑环、电刷是发电机运行过程中极易出现问题的组成部分,极小的问题都会引发较大的事故。通过分析滑环振动造成的电刷冲击及危害,并介绍了电刷的谐振频率对安全产生的影响,提出预防故障的措施,减少因电刷、滑环引发的事故。 【关键词】双馈风力发电机;电刷滑环;故障处理 滑环、电刷是发电机运行过程中极易出现问题的组成部分[1],极小的问题都会引发较大的事故。如:碳刷全部没有接触上,会引起发电机失磁的严重现象产生,出现环火,且发电机漏氢,很容易发生氢爆炸。因此分析引起双馈风力发电机电刷滑环故障因素及其重要。 1.双馈风力发电机磁滑环、电刷设计 双馈风力发电机具有A、B、C三相励磁滑环及相对应的电刷,并且还设置了接地滑环D及对应电刷。三相电流相对较大,因此各设置了S个基本均布电刷,D相接地滑环只有一个电刷,它可以接电机轴或星形励磁绕组中线,方便将轴电流及中线电流通过电刷接地。 2.滑环的损伤和单个电刷摩擦形成的冲击波形、振动与滑环故障分布规律相同 由于D相滑环一般情况下只设置1个电刷,因此很容易因为振动引起电刷、滑环分离,这样就容易造成电弧及损伤。可以通过以下两种方式进行检测:(1)电刷座的振动冲击;(2)判断绝缘安装的轴承座对地/机器外壳的轴电压。如果滑环出现损伤,会在摩擦电刷过程中产生冲击、振动,这样不但磨损电刷,还会将滑环的损伤加重。滑环损伤的故障有很多,故障分布规律和数量通常情况下与柔性联轴器爪数具有因果关系。电刷滑环故障的后期,运转时将产生较强的冲击、振动及轴电压,这种强度可以掩盖其他的故障信息。具有以下特征:若存在X 处均布损伤,就会有X阶转频冲击谱。所以说滑环的损伤和单个电刷摩擦造成的振动、冲击波分布规律和滑环分布规律相同。 3.滑环振动造成的电刷冲击及危害 滑环存在较大的振动,像磁隙不均匀、转子不平衡振动及滑环不圆度的电磁振动,激励S个电刷以后将会造成点数和滑环的短暂分离。这时候D相单电刷和与其相对应的滑环将会发生电弧及损伤。其他三相的S个电刷不同步、相继与对应的滑环实现分离后接触,会产生相继冲击,这种冲击的特征频谱和转频的S 阶冲击谱相等。 图1 力学模型示意图 假设电刷设计合理,且它与其压紧弹簧组成机械二阶系统,产生固有共振频率FS,比滑环的转动频率FN要高很多,假设滑环出现不平衡、不圆度的问题,会引起正弦“滑环振动”幅度A=1mm,对电刷存在强迫作用。我们构建如图1所示的力学模型示意图,分析滑环振动和电刷振动的相互作用,箭头指示运用正方向。我们可以很明白的看出,电刷正向位移不能比滑环正向位移小,不然,滑环会强迫电刷进行运动;电刷可以比滑环的正向位移大,与滑环分离。电刷的负向位移绝对值一定要大于滑环的负向位移,不然,滑环会对电刷运行形成阻碍作用;电刷也可以正于滑环负向位移,和滑环分离。 4.电刷的谐振频率对安全产生的影响

风力发电机状态监测与故障诊断技术分析

风力发电机状态监测与故障诊断技术分析 摘要:目前,全世界因煤炭、石油等传统燃料型能源不可再生且对环境污染危害性大,对其开采利用进行了严格管控,并将研究方向转至如风能、太阳能、地热能等清洁能源。风力发电作为风能利用的重要方式,在用风电场数量与增量逐年递增,设备故障诊断和维护保养工作已成为亟待解决的问题。此外,如何提高故障诊断和维护技术也成为各风力发电企业的重要研究工作。本文以风力发电机组故障诊断为例,从不可控的风力风速影响和风力发电机组故障类型、故障机理或产生部位、诊断处理等方面寻求快速诊断检修方法,力求缩短维修时间,降低检修成本,提高风力发电机组安全在线运行时长,确保风力发电质量和电能。 关键词:风力发电机组;状态监测;故障诊断技术 引言 近年来,随着工业的发展,环境污染日益严重,新能源风力发电在各行业领域应用日益广泛。一般风力发电场多建于偏远地区,地处环境恶劣,无法应用有效监测技术解决风力发电机组各种故障与信号不统一等问题。因此,基于风力发电机不同监测数据,全面分析风力发电机组运行时遇到的故障,深入研究风力发电机组监测与故障技术具有非常重要的意义。 1风力发电机采用状态监测和故障诊断技术的必要性 为了便于风能的获取,风场一般都设在比较偏远的山区或者近海区域,所以风力发电机会受到阵风、侵蚀等因素的影响。风力发电机组一般设在50-120m的高空,在机组运行时需要承受较大的受力载荷。由于设计不合理、焊接质量缺陷等原因会引发机组运行故障,当出现阵风时,会对叶片造成短暂而频繁的冲击载荷,而叶片受到的荷载又会对传动链上的部件产生不同程度的影响而引发故障,其中风轮、主轴、齿轮箱、发电机等受到的影响较大。计划维修和事后维修是风力发电机比较常用的维修方式,但是这两种维修方式都存在一定的缺陷,计划维修的检修范围不大,维修内容不详细,无法全面的反应出机电设备的运行状况。而事后维修的维修时间长,维修效率低,所以造成的经济损失较大。所以需要提高风力发电机维修水平,采用状态监测和故障诊断技术可大大提高风力发电机运行的稳定性和可靠性。 2风力发电机系统的状态监测现状分析 近年来以风力发电为代表的可再生能源产业得到了快速发展,不断完善的风力发电技术凭借自身独特的优势为风力发电规模的不断扩大提供了支撑,但风力发电系统在运行时的安全问题逐渐凸显,需对风力发电系统进行科学有效的监控,确保及时发现潜在隐患及故障,进而保证系统正常运行。风力发电过程中将风能转化为电能主要通过使用风机实现(电磁感应原理),再对转换后的电能进行调压等操作后向电网中的用户输送。目前我国的风力发电机组建设较为完善,基于恒速恒频的风力发电机组进一步完善了风力发电系统。目前变桨距技术在监测风力发电机系统的状态过程中较为常用,该技术能够根据实际情况动态调整风机叶轮转速,并以实际风速变化情况为依据对变流技术进行调整,以确保风力发电输出频率的恒定。风力发电质量在引入变速恒频技术(在风力发电并网系统中应用较多)后得以显著提高。 3风力发电机运行中存在的故障问题 3.1风机叶片故障

风力发电机电气故障诊断及维修实例分析

风力发电机电气故障诊断及维修实例分析 朱刚1 周艳华2 (1.神华国华江苏风电有限公司;2.江苏省东台市供电公司江苏东台224200) Abstract: The wind turbine integrated computer, automatic control, optical fiber communication, the technical achievements of the power frequency converters, servo drives, precision, detection, and new mechanical structure, high flexibility, high precision and a high degree of automation features. In today's energy industry, almost all managers and technical staff have been recognized that wind turbine with conventional forms of electricity generation in alternative energy and environmental protection are unmatched advantage, universal access to wind power technology is the future of human survival and development the only way. Keywords: wind turbine fault diagnosis maintenance instance 风力发电机综合了电子计算机、自动控制、光纤通信、电力 变频变流、伺服驱动、精密检测与新型机械结构等方面的技术成 果,具有高柔性、高精度和高度自动化的特点。在当今能源行业, 几乎所有的管理者和技术人员都已经认识到风力发电机在能源 替代和环境保护等方面都有着常规发电形式所无法比拟的优势, 全面普及风力发电等新能源技术是未来人类生存和发展的必由 之路。既然作为一种机电一体化的复杂系统,出现各种各样的故 障亦是必然,如何在现场条件下正确、快速地分析故障原因,发 现故障部位进而快速处理故障,使故障风机恢复正常投入运行, 提高设备的可利用率,是现场维修人员需要深入探讨的问题。 1 风力发电机电气故障的分类 风力发电机的电气故障可按故障的性质、现象、原因或者后 果等进行分类。根据故障发生的部位不同,可以分为硬件故障和

风力发电机常见故障及其分析概要

茂名职业技术学院 毕业设计 题目:风力发电组轴承的常见失效形式及故障分析系别:机电信息系专业:机械制造与自动化班别:13机械一班姓名:何进生指导老师:张浩川日期:2015年7月1日至2016年5月1日

内容摘要 随着全球经济的发展和人口的增长,人类正面临着能源利用和环境保护两方面的压力,能源问题和环境污染日益突出。风能作为一种蕴藏量丰富的自然资源,因其使用便捷、可再生、成本低、无污染等特点,在世界范围内得到了较为广泛的使用和迅速发展。风力发电己成为世界各国更加重视和重点开发的能源之一。随着大型风力发电机组装机容量的增加,其系统结构也日趋复杂,当机组发生故障时,不仅会造成停电,而且会产生严重的安全事故,造成巨大的经济损失。 本论文先探讨了课题的实际意义以及风力发电机常见的故障模式,在这个基础上对齿轮箱故障这种常见故障做了详尽的阐述,包括引起故障的原因、如何识别和如何改进设计。通过对常见故障的分析,给风力发电厂技术维护提供故障诊断帮助,同时也给风电设备制造和安装部门提供理论研究依据。 关键词 风力发电机;故障模式;齿轮箱;故障诊断

Common Faults And Their Analysis Of The Wind Turbine Abstract With the global economic development and population growth, humanity is facing with the pressure from two sides of the energy use and environmental protection, the energy problem and environmental pollution has become an increasingly prominent issue. Wind power as a abundant reserves of natural resources, because of its convenient use, renewable, low cost, no pollution, has been more widely used and rapid development in the world. Wind power has been taken as one of the priority development energy sources in the world.The increase of wind power capacity and complicated system structure will not only cause power outage,but also raise serious accidents when the set is at fault. In the beginning, the dissertation introduces the practical significance of project and the common failure mode of wind turbines, then researches and describes the failure of gearbox in detail, including the cause of failure, how to identify and how to improve the design. Based on the analysis of common failures, not only provide assistance for fault diagnosis to the technical

风力发电机组主要部件的检修与维护

风力发电机组主要部件的检修与维护 装备本121--李勇2012525107 维护检修时应对风机各部件按照维护手册和维护计划逐项详细检查,特别是叶片、轮毂、导流罩、主轴、齿轮箱、集电环(及传动轴)、联轴器、发电机、空气和机械制动系统、传感器、偏航系统、控制部分、电气回路、塔筒、监控系统及配套设备检查等。控制部分概述控制计算机、变频器和变桨控制器通过接口彼此联系。 每个组件都带有自己的监视功能。 控制计算机位于塔顶(机舱内)的机舱控制柜内,它通过玻璃光纤数据传输 电缆与塔基内的显示屏相连。控制计算机连续不断的发出转矩设定给变频器控制计算机,发出叶片角度设定值给同步控制器,同步控制器驱动在轮毂中的变桨控制电机。出现内部故障时,控制计算机可以通过所谓的看门狗电路中断安全链。 刹车通过刹车瓦的磨损和刹车是否完全松开来监视刹车情况。控制计算机和变桨控制装置之间的通讯通过不同的系统功能持续监视,如果发现错误,“变桨控制失败”触点打开以开始紧急停机。 变频器系统由几个控制柜组成,位于塔基。变频器系统配置了自己的计算机控制系统。变频器能自己关闭,它能给信号给控制计算机使变桨控制机构立即开始工作。在同步控制器中,变桨控制自身监视只对故障起作用,象下列故障:叶片和叶片角度偏差等。它能够通过始终联结的电缆请求控制计算机快速停机。 控制面板基本功能 - 按 CTRL 激活显示灯(屏幕节电功能)。 - 连续按两次任何按键可以激活控制面板。 - 某些功能的激活需要同时按两个键。如同时按下 CTRL 或 SHIFT 键可以激活想要的功能。功能键 ENTER 用来确定通过数字键盘输入的 参数值和某些菜单的确认 STOP WEC 停机:风机正常停机。 RESET 复位和执行自动运行。 START 快速启动。 F1 指示选择菜单的位置 F2 指示有关联的其他菜单 F3 对按键 0-9 向前或向后转换数字或字母。按下 F3 后,当按键 1 时将显示字母 A,再次按键 1 将显示字母 B,第 3 次将显示 C。然而如果包含字母的值被编辑,字母也被显示。 F4 光标上移一行 F5 显示上级单 F6 屏幕向上翻滚F7 屏幕向下翻滚 F8 显示图形 F9 光标下移一行 F10 显示下级菜单 控制柜检查内容、质量要求及处理方法: 检查内容:

无叶片风力发电机--VORTEX

VORTEX——没有叶片的风力发电机就是这么酷 一.前言 风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为2.74×10^9MW,其中可利用的风能为2×10^7MW[1]。随着全球经济的发展,所面临的能源问题和环境问题越来越严峻,使得风能等可再生能源迅速发展起来。根据国家能源局数据,2014年中国全部发电设备容量为1360GW,其中并网风电的容量达到了95.8GW,也就是说说,风电装机量在中国发电装机总量当中占据大约7%的份额。 一般情况下,我们所看见的风力发电机都是水平轴扇叶风机,他们有着很大的风机叶片,以此来吸收风能并发电。然而,这样的风电机有一些弊端。一个风电场的众多风机之间的排列需要较大的安全距离,也就是说一块固定大小的地面上能够安装的风电机数量是有限的;另外,扇叶的旋转也对鸟类带来了危险。 想象一下,一个没有叶片的风机会是什么样纸?它需要更少的材料,成本更低,噪声更小,对环境友好度更好……关上你的脑洞,来一睹它的风采吧↓↓↓

这个酷炫的没有叶片的风机是由西班牙公司Vortex Bladeless开发。无叶片风机Vortex 的工作原理是利用结构的振荡捕获风的动能,从而利用感应发电机或压电发电机将风的动能转变成电能输出。该设计理念将减少常规涡轮机中很多零部件的设计与制造,如叶片,机舱,轮毂,变速器,制动装置,转向系统等,从而使无叶片风机Vortex具有无磨损、性价比高、便于安装和维护、环境友好型及土地利用率高等显著特点。 二.Vortex的发电原理——卡门涡街 无叶片风机Vortex的基本发电原理是卡门涡街,维基百科上这样描述它,“在流体中安置阻流体,在特定条件下会出现不稳定的边界层分离,阻流体下游的两侧,会产生两道非对称地排列的旋涡,其中一侧的旋涡循时针方向转动,另一旋涡则反方向旋转,这两排旋涡相互交错排列,各个旋涡和对面两个旋涡的中间点对齐,如街道两边的街灯般,这种现象,因匈牙利裔美国空气动力学家西奥多·冯·卡门最先从理论上阐明而得名卡门涡街”[2-3]。 卡门涡街可以解释许多现象。1940年11月7日美国华盛顿州塔科马海峡吊桥(Tacoma Narrow Bridge)崩塌事件。华盛顿州政府特为此而设立专案调查组,经过美国空气动力学家西奥多·冯·卡门在加州理工学院风洞进行模型测试,证明塔科马海峡吊桥倒塌事件的元凶,是卡门涡街引起吊桥共振。原设计为了求美观及省钱,使用过轻的物料,造成其发生共振的破坏频率,与卡门涡街接近,从而随强风而剧烈摆动,导致吊桥崩塌。

浅析风力发电机故障检修与处理方法

浅析风力发电机故障检修与处理方法 发表时间:2018-06-25T16:50:56.237Z 来源:《电力设备》2018年第3期作者:董文鑫 [导读] 摘要:在风电场的运行中,设备的使用和维护成本占据较大比例,其对风电场的经济效益产生了直观的影响,因此做好设备检修工作,防范设备故障的发生,同时对故障范围进行有效的控制,防止经济损失的进一步扩大,一直以来都是风电场运营管理的重中之重。(国华(河北)新能源有限公司河北省张家口市 076750) 摘要:在风电场的运行中,设备的使用和维护成本占据较大比例,其对风电场的经济效益产生了直观的影响,因此做好设备检修工作,防范设备故障的发生,同时对故障范围进行有效的控制,防止经济损失的进一步扩大,一直以来都是风电场运营管理的重中之重。本文将对风力发电机故障原因加以探讨和分析,并论述几种常见故障类型的处理方法,以期全面提高故障检修效率,促使风力发电机尽快恢复到正常状态,从而保证电力生产的安全性和稳定性。 关键词:风力发电机;故障检修;处理方法 引言:现阶段,风力发电已经成为了一种重要的发电方式,既缓解了当前紧张的能源形势,又不会对生态环境产生污染和破坏,是可持续发展理念的有力举措,在我国的大部分地区都得到了推广应用。但是风力发电对环境和设备有着较强的依赖性,风力发电机长期暴露于露天环境下,发生故障的概率较高,如不能及时进行处理,将会严重影响到电力生产的持续性和稳定性。在此情况下,了解风力发电机的故障类型和诱发原因,采取行之有效的措施予以解决,也就变得尤为重要。 一、风力发电机概述 1、风能及风力发电的现状 目前,全球的风能资源总量约有2.7×109MW,其中能够被利用的风能大约有2×109MW,而中国的风能资源占据了全球第三的位置。一般情况下,风能资源的利用方式大多为风力发电,其在世界经济进步、科学技术发展的时代背景下已经跃然成为了增速最快的发电技术了,相应的风电整机容量也在不断得扩大。据近几年的相关数据统计,2010年时,世界的风力发电量占全球的电力消费的2.5%左右,2012年时,全球的新增装机容量已经达到了44711MW,总装机容量如预期般地超过了2.83×109MW,据专家预测,到了2020年时,风力发电大约能够提供增速为7.7%~8.3%的风力。 2、风力发电机的构造及工作原理 风力发电机是风能转化为电能的最基本可利用工具,主要由限速安全机构、叶轮、尾翼的调向器、储能装置、包括装置在内的发电机、塔架、传动装置(如齿轮箱、制动器、低速或高速轴等)、刹车系统、偏航系统、控制系统等部件构成;其工作的原理为叶轮在风力作用下,把风的动能转化为叶轮轴的机械能,再由叶轮轴带动发电机进行发电。这整个过程都较为简单,主要运用到了空气动力学的原理,即风在吹过叶轮时在叶片的正反两面形成了压力差而产生升力,从而让叶轮不停旋转的同时还能连续性地横切风流,从而得到了转化后的机械能。 3、故障原因分析 风力发电机是一种能量转换装置,能够将风能先转变为机械能,再通过发电装置转化为电能。而在地面受到建筑物的遮挡,会影响到风能的传递,这就要求风力发电机设置在距离地面数十米的高空中,确保风力发电机的叶片与风充分接触,才能提高风能的利用率。然而这种设计形式也具有一定的弊端,使得风力发电机的受力情况变得愈发复杂,不同气候环境、不同时刻的风速情况有所差异,造成了叶片受力的不断变化,同时叶片作为传导部件,还会将受到的冲击力传递给风力发电机的其他结构,首当其冲的就是主轴、齿轮箱和发电机,这些都是风力发电系统的重要环节,也是最容易出现故障的部件。 二、风力发电机的定期检修 当风力发电机投入使用一个阶段后,为保证风力发电机能够保持安全稳定的运行状态,应当定期开展检修工作。具体检修工作实施中,需要做好以下几方面的工作:首先,对螺栓力矩以及电气连接情况加以检测,保证各个连接点之间维持良好的连接状态,同时做好传送带等部分的润滑处理,随后,需要针对风力发电机运行重点功能部分展开测试。如果风力发电机运行时间过长,那么其螺栓很可能会出现松动情况,同时由于风力发电机是在长期震动的条件下运行的,为此,螺栓松动情况很可能会发生。如若发生了螺栓松动情况,那么其所承受的力就会不均匀,这种情况下很容易被剪切。所以,在开展日常检修工作中,要求认真检测螺栓力矩,查看螺栓有无松动情况,及时发现及时处理。在实际处理期间,若是风力发电机所处环境温度低于-5℃,则应当下调螺栓力矩,下降幅度为标准力矩的80%为宜,进而更加便于固定。另外,应当保证检测过程中周围温度在5℃以上。具体检修工作中,通常会在夏季阶段对螺栓松动状态进行检修,同时要在无风或是微风的条件下检修,防止高风力季节无法实现对风力资源的有效利用。在对传送带与有关部件采取润滑处理过程中,需要选择合适的润滑方法,要了解到不同部件所需采用的润滑方法存在较大差别。齿轮箱和偏航减速齿轮箱通常会利用稀油润滑的方式,而轴承盒偏航齿轮等部件则会利用干油润滑的方式。若是稀油润滑,则应当保证润滑油数量充足,润滑油不足时需要立即补充,但若是润滑油过期,那么应当及时更换。对于干油润滑的部件来说,通常它们都处于一种高温的工作环境下,很容易因为温度过高对零部件造成损害,降低了零部件的使用寿命。在对轴承和偏航齿轮等使用干油润滑的部件,不应补加过多的润滑油,一定要严格按照补加标准进行添加,避免由于润滑油过多而烧坏电机。 三、风力发电机常见故障及处理方法 (1)当故障表现为风轮转动时发出异常声响时,故障原因可能为叶片开裂、机舱罩松动或松动后碰到转动件;风轮轴承座松动或轴承损坏;增速器或齿轮箱轴承松动或损坏;制动器、发电机、联轴器松动或损坏。 处理方法:检查叶片是否有开裂;对机舱罩的螺栓进行紧固处理;重新调整风轮轴和增速器的同轴度,并紧固固定螺栓;当轴承已经损坏时,则应更换轴承,并对轴承底座进行重新安装;更换轴承及油封后,将增速器重新安装;重新固定制动器及调整刹车片间隙。调整发电机的同轴度并将紧固螺栓紧固牢靠。若联轴器损坏则需更换联轴器。 (2)风度达到额定风速以上,但风轮达不到额定转速,发电机不能输出额定电压时,故障原因可能为:风向标不对风;发电机转子和定子接触摩擦;增速器轴承或风轮轴承损坏;刹车片回位弹簧失效致使刹车片半制动状态;微机调速失灵;变桨距轴承损坏;变桨距同步器损坏。 处理方法:调整或更换风向标使之正对风向;检查驱动系统卡滞的位置,采取相应的措施消除卡滞现象;若由于液压驱动变桨距的油

风力发电机状态监测与故障诊断技术综述

风力发电机状态监测与故障诊断技术综述 摘要:随着信息技术发展速度的不断加快,信息技术的应用范围也开始变得越 来越广了,在新能源领域信息技术得到了非常好的应用,风力发电技术作为新能 源领域中的一个非常重要的组成部分,其的故障诊断技术和发电机状态监督在风 力发电运行过程中发挥的作用是非常重要的。本文就风力发电机故障诊断技术和 状态监督进行分析,希望能够在一定程度上促进我国风力发电行业的发展。 关键词:风力发电;发电机;状态监测;故障诊断;机械故障;电气故障; 振动故障 目前我国风力发电技术在发展过程中仍旧存在着很多的问题,其中对风力发 电影响最大的就是风力发电机故障诊断技术和状态监测这两个问题。要想让风力 发电产业得到更加快速的发展,故障诊断监测系统必须要对发电机各个零件的运 行状态进行实时监督,只有这样才能够及时的根据风力发电机的电压、温度、震 动来对发电机的状况进行准确的诊断,才能够在发电机出现问题的第一时间就能 够及时的找到解决办法,我国风力发电机的运行效率才能够得到提升。 1风力发电机常见运行故障监测及诊断 双馈风力发电机常见运行故障可分为机械故障和电气故障2类:机械故障包 括发电机振动过大、轴承故障、轴系不对中故障、转子质量不平衡故障、机座松动、转子偏心故障等;电气故障包括线圈短路、绝缘损坏、气隙不均衡、三相不 平衡等。 1.1机械故障信号监测与诊断 通常可通过监测发电机的振动、温度、转速等信号诊断发电机轴承故障、轴 系不对中、转子质量不平衡、机座松动、转子偏心等机械故障。 一旦发电机在运行的过程中出现故障的化,我们可以通过发电机输出的电流、功率、电压等的不同频率来对发电机的故障进行分析。如果是发电机的轴承出现 问题的话,那么番点击在进行运行的过程中就非常出现高频率的震动,一般情况 下发动机出现故障的高频率震动,是发动机正常震动的一千多倍,如果发动机故 障过于严重的话,那么发动机的震动可能就会变得更严重,这个时候故障诊断系 统就可以通过振动传感器来获取外界的信号,才能够及时的发动机的故障机进行 处理。 1.2电气故障信号监测与诊断 如果是发动机电气出现问题的话,那么故障检测系统在对发电机进行检测的 过程中,就可以通过对发电机定子线圈的电压、温度等来对发电机的故障进行判断,能够引起发电机电气出现故障的原因主要有相间短路、匝间短路、和层间短 路等,因此一旦发现是翻地啊你电气出现故障的化,就会重点对发电机进行短路 检测。在进行故障诊断的过程中,我们可以通过发电机的电压和电流、转子扭矩 来对发电机的运行状态进行测量。 如果通过检测我们发现时由于相间短路的原因导致发电机再出现故障问题的话,我们就可以发现发电机的温度和电磁场都会发生非常大的变化,故障的特征 也会随着时间的增加而变得特别明显。要想快速的检测出发电机出现故障的原因,我们科技直接对发电机的振动、温度和电流进行采集,这样就能够在最短的时间 之内诊断出发电机短路故障了。相间短路一般主要包括三相短路、单相短路、两

风力发电机组齿轮箱的故障及其分析

毕业设计(论文)2010 级风能与动力技术专业 题目:风力发电机组齿轮箱的故障及其分析 毕业时间: 学生姓名:X X X 指导教师:X X X 班级:10风电(1)班

目录 一、绪论 (1) (一)风力发电机组齿轮箱故障诊断的意义 (1) 二、风力发电机组齿轮箱的故障诊断 (2) (一)风力发电机组齿轮箱的常见故障模式及机理分析 (2) (二)齿轮箱典型故障振动特征与诊断策略 (6) (三)针对齿轮箱不同故障的改进措施 (9) 三、结论 (12) 参考文献: (12) 致谢 (13)

风力发电机组齿轮箱的故障及其分析 摘要:随着全球经济的发展和人口的增长,人类正面临着能源利用和环境保护两方面的压力,能源问题和环境污染日益突出。风能作为一种蕴藏量丰富的自然资源,因其使用便捷、可再生、成本低、无污染等特点,在世界范围内得到了较为广泛的使用和迅速发展。风力发电己成为世界各国更加重视和重点开发的能源之一。随着大型风力发电机组装机容量的增加,其系统结构也日趋复杂,当机组发生故障时,不仅会造成停电,而且会产生严重的安全事故,造成巨大的经济损失。 本论文先探讨了课题的实际意义以及风力发电机常见的故障模式,在这个基础上对齿轮箱故障这种常见故障做了详尽的阐述,包括引起故障的原因、如何识别和如何改进设计。通过对常见故障的分析,给风力发电厂技术维护提供故障诊断帮助,同时也给风电设备制造和安装部门提供理论研究依据。 关键词:风力发电机;故障模式;齿轮箱;故障诊断 一、绪论 (一)风力发电机组齿轮箱故障诊断的意义 风电对缓解能源供应,改善能源结构、保护环境和电力工业的持续发展意义重大。这些年来,风电机组在我国得到了广泛的安装使用。随着大型风力发电机组装机容量的增加,其系统结构也日趋复杂,风力发电机的故障也成为一个不容忽视的问题。 随着风电机组运行时间的加长,目前这些机组陆续出现了故障(包括风轮叶片、变流器、齿轮箱、变桨轴承,发电机、以及偏航系统等都有),导致机组停止运行。当机组发生故障时,不仅会造成停电,而且会产生严重的安全事故。风电机组的部分部件一旦损坏,在风电场无法修复,必须运到专业厂家进行修理。因其维修费用高、周期长、难度大,势必给风电场造成巨大的经济损失,严重影响了风电的经济效益。 风电机组的输出功率是波动的,可能影响电网的电能质量,如电压的偏差、电压的波动和闪变、谐波以及周期电压脉动等。当风电机组发生故障时,输往电网的

浅谈风力发电机的日常维护

浅谈风力发电机的日常维护 【摘要】风是日常生活当中不可缺少的一项,而且是可再生能源。在资源短缺的情况下,风力发电事业作为一个新型事业起到了良好的带头作用。随着科技脚步的不断前进,我国的风力研究事业也在不断发展,从而建立起了风电场。但是由于风力发电机长时间的使用而不能进行清洗,在使用时间的日积月累当中,部件的损坏故障情况时有发生。下面对风力发电机组的运行与维护工作进行一下深入探讨。 【关键词】风力发电机;运行;维护;使用 1.运行 风力发电机组的运行控制系统都是由工业微处理器来进行控制的,一般是由多个CPU 来统一运行的,其中它自身的抗干扰能力就十分强悍,而且还可以通过通信系统和计算机来进行相互关联,可进行远程控制管理,这样可以大大的降低运行的人工工作量。所以风力发电机的主要工作量就是进行远程故障排除以及数据统计和对出现故障的原因进行分析。 1.1远程故障排除 风力发电机组的大部分故障都可以通过远程复位控制以及自动复位控制来进行排除。风力发电机的运行工作和相关电网的质量程度是很有联系的,而且为了可以进行双向的保护,还对风力发电机组进行了多重保障设置,以免故障发生。由于风向、风速的不可控制性,所以对风速的最大限度值也可以进行自动复位控制,还有相关的温度最大程度限定值也可以进行自动复位,如:发电机组温度、齿轮箱温度以及环境的温度等。风力发电机的过度超负荷任务也可以进行自动复位。除去自动控制复位故障以外,其他远程故障复位所引起的主要原因有:(1)风力控制发电器误报故障。 (2)各个部分的检测感应器误操作。 (3)控制系统以及风力发电机的运行不可靠。 1.2运行方面的数据统计工作 对风力发电场所发生的情况进行数据统计研究是风电场管理工作当中的一项重要内容。通过对风力发电场的数据研究统计工作,可以对发电场的考核工作起到很好的带头作用,也可以对风电场的设计、风险评估、设计造型选型进行相关的理论依据。每个月的数据统计表,都是运行工作的重要工作之一,其中的真实可靠性直接关系着电场的经济效益。我们通过对风向情况数据进行统计与分析,通过这些数据掌握了各种型号的风力发电机随着季节变化,冷暖变化的运行以及出力的规律,并且可以根据以上情况来制定详细化的定期维修维护时间,以便减少资源的浪费情况,尽可能的减少资源。 1.3故障原因的分析 我们通过对风力发电机所有可能发生的故障情况都进行了深入研究分析,找出了可以尽可能减少故障发生频率的方法,从而减少了故障的发生率,停机运行时间,可以提高设备的寿命性、完好性以及利用率。如:对Vastas风力发电机组偏航电机超负荷的使用故障的分析,我们得知此故障的原因是:首先是机械上有的电机输出轴承以及键块磨损导致了超负荷的产生,还有就是齿盘断裂处发生偏航电机的超负荷,在电气上发生的软偏模块的超负荷损坏,软偏触屏板的损坏等等,我们经过研究分析是因为电压波动的正负值调频的太低造成的,所以我们对

风力发电机常见故障及故障排除的方法

风力发电机常见故障及故障排除的方法 序号故障现象故障原因故障排除方法 1 风轮转动1.机舱罩松动或松动后碰有异常声响应停机检查 时发出异到转动件 1.重新紧固机舱罩紧固螺栓 常声响 2.风轮轴承座松动或轴承2.重新调整风轮轴和增速器的同轴度, 损坏 将固定螺栓拧紧、紧固牢靠;若轴承损坏 3.增速器松动或齿轮箱轴应更换轴承,重新安装轴承座 承损坏 3.调整增速器的同轴度,重新紧固其固4.制动器松动定螺栓;拆下增速器,更换轴承及油封, 5.发电机松动重新安装增速器 6.联轴器损坏4.重新固定制动器及调整刹车片间隙 5.重新调整发电机的同轴度并将紧固螺 栓紧固牢靠 6.更换联轴器 2 风速达到1.调速器卡滞,停留在一1.扭头、仰头、离心飞球、空气动力调 额定风速个位置上 速的平衡弹断或拉力(压力)变化应更换 以上,但风 2.发电机转子和定子接触或调整;找出变桨距驱动系统的卡滞位 轮达不到摩擦 置,消除卡滞现象;液压驱动变桨距的油 额定转速, 3.增速器轴承或风轮轴轴缸卡死或漏油,更换油缸或解决漏油 发电机不承损坏 2.发电机轴承损坏,应拆下更换;发电 能输出额 4.刹车片回位弹簧失效致机轴弯,拆下转子进行校直或更换 定电压使刹车片处在半制动状态 3.拆下更换,重新调整同轴角度安装好5.微机调速失灵4.更换弹簧,重新调整刹车 6.变桨距轴承坏片间隙 7.变桨距同步器坏5.检查微机输出信号,控制系统故障, 排除;微机可能受干扰而误发指令,排 除

干扰接受部位,屏蔽好;或速度传感器 坏, 更换 6.更换轴承 7.更换或修理变桨距同步器 3 调向不灵1.下风向或尾舵调向的阻停机修理 或不能调尼器阻力太大 1.将阻尼器弹簧压力调小 向2 .扭头、仰头调速的平衡2.将平衡弹簧调整额定风速以上扭头或 弹簧拉力小或失效仰头,弹簧失效更换 3.调向电机失控或带病运3.启动调向电机电控坏,更换或更换电 转或其轴承坏;风速计或测机轴承,重新安装调向电机;调向电机定 速发电机有误 子部分短路或开路,拆下检查,重新布线, 4.调向转盘轴承进土且润修好后再重新安装;检查风速计和测速发滑不良,阻力太大或转盘轴电机,坏者更换 承坏,不能转动 4.检查转盘轴承,进土应清除,清洗注 5.微机指令有误,调向失 油,更换油封;转盘轴承坏,需要拆下机 灵舱更换,此时应进行一次大修,更换所有 轴承,更换润滑油等 5.检查微机各芯片,检查程序,检查控 制用磁力启动器或放大器。芯片坏,更 换; 程序有误重新输入正确程序;启动器坏或 放大器坏,更换;有屏蔽坏,重新屏蔽 好; 传感器失效,更换 4 风轮时快1.扭头、仰头调速弹簧失停机检修 时慢(风速效 1.更换调速弹簧 变化不大)2 .调速油缸有气或液压管2.更换油缸密封圈,找出管路接头漏油 路有气,密封圈磨损漏油进气点更换密封垫,将管路气体排除,消

系列风电机组事故分析及防范措施风电场存在的问题

机组安全不仅与整机质量有关,而且与风电企业的管理体制、风电场管理与运维人员有着密不可分的关系。就中国目前大部分风电场的管理体制来看,风电场维护维修人员的技术水平和责任心,对保证机组正常运行及机组安全有着最为直接和关键性的作用。下面就现场人员、风电场管理、机组运维以及风电场现状等几个方面所存在的问题予以阐述和分析。 风电场存在的问题 一、现场人员的技术水平及运维质量堪忧目前,中国绝大部分风电场,主要依靠现场人员登机判断和处理机组故障,检查和排除安全隐患。公司总部和片区的技术人员不能通过远程直接参与风电场机组的故障判断和检查,难以给现场强有力的技术支持。设备厂家的公司总部、片区除了提供备件外,难以对现场机组管理、故障判断和处理起到直接的作用。风电场与公司总部、片区之间严重脱节。 中国大多数风电场地处偏远地区,条件艰苦,难以长期留住高水平的机组维护维修人才。再者,不少风电企业对风电场运维的重视度不够,促使现场人员大量流失,造成不少经验丰富的运维人员跳槽或改行。经验丰富、认真负责的现场服务技术人员严重匮乏,这也是中国风电场重大事故频发的重要原因之一。 如果说在质保期内不少风电场的现场服务存在人才和技术问题,那么,在机组出质保后,众多风电场的运维质量和现场人员的技术水平更令人担忧。尤其是保护措施完善、技术含量高的双馈机组,由于现场人员的技术水平有限,加之,众多风电场在机组出质保后备件供应不及时,要确保机组正常的维修和运行更加困难。为了完成上级下达的发电量指标,维修人员不按机组应有的安全保护和设计要求进行维修,不惜去掉冗余保护,采取短接线路、修改参

数等方法导致机组长期带病运行,人为制造安全隐患。 在机组出质保后,有些风电场业主以低价中标的方式,把机组维修和维护外包。而外包运维企业为了盈利,把现场人员的工资收入压得很低,难以留住实践经验丰富的现场人员,现场人员极不稳定,因此,确保机组的安全运行变得更加困难。 二、目前风电场开“工作票”所存在的问题 在风电场机组进入质保服务期以后,大部分风电场的机组故障处理流程通常是:在风电场监控室的业主运行人员对机组进行监控,当发现机组故障停机后,告诉设备厂家的现场服务人员;能复位的机组,在厂家现场人员的允许下,对机组复位;不能复位的,通知设备厂家人员对机组进行维修;在维修之前,厂家人员必须到升压站开工作票;只有经过风电场业主相关部门的审批同意后,厂家现场人员方可进行故障处理;机组维修后,厂家服务人员再次到升压站去完结工作票。 在风电合同中,通常把机组利用率作为出质保考核的重要指标,一些风电场开工作票的时间远远超过机组维修时间。因此,开工作票、结工作票等一系列工作流程直接会影响机组利用率,同时还会造成不必要的发电量损失。有的风电场还有这样的要求,如设备厂家的现场服务人员第一次到该风电场服务,则需先在风电场接受为期三天至一周的入场教育,方能入场登机处理现场问题。

风力发电机运行维护分析

风力发电机运行维护分析 摘要:为满足社会经济发展需求,需要有更充足的能源来进行维持,在持续发展背景下,风力发电已经成为电力能源生产重要方式之一。而电动机是影响风力发电效果的主要因素,可以完成风能、机械能以及电能三者之间的相互转化,如果其出现运行故障,将在根本上影响了发电量,因此必须要做好风力发电机的运行维护管理工作。本文分析了风力发电机的运行模式,并提出了相应的运行维护措施。 关键词:风力发电;发电机;运行维护 为满足社会发展对电力能源的需求,风力发电作为一种新型发电方式,现在已经得到了更进一步的发展。在风力发电过程中,发电机作为核心组成部分,在根本上决定了发电效率,但是其在运行过程中经常会因为各种因素而出现故障,并且存在不同程度的机组老化现象。为了能够提高发电机运行效果,必须要结合其运行原理,对各项常见故障进行分析,并制定完善维护方案,采取合理的措施对其进行有效管理,降低各种因素对设备运行造成的影响。 1.风力发电机结构组成以及运行原理 风力发电机主要由辅助系统、传动系统、原动机部分、执行部分以及控制系统等组成,各部分之间相互协调,共同来保证设备的正常运行。风力发电机在运行时,主要完成两部分能量的转换,即风力机风轮捕获风能,并将其转化为风力机输出的机械能;发电机装置将风力机输出的机械能,转化为并网电网[1]。发电机组除了要完成对各项能量的转换,同时还要完成信息的传递,两个方面工作相互影响,保证风力发电机组可以保持在正常运行状态,进而提高发电效率,获取更多奖发电量。 2.风力发电机常见故障分析 2.1 发电机叶片故障 风力发电机组叶片主要起到将风能转换机械能的作用,然后通过发电机将其转换为电能,达到发电的目的。但是在发电机运行过程中,其需要长时间不间断运行,加速了设备的老化,并且设备各部件在长时间运行的状态下磨损情况加重,影响了叶片的正常运行。为了能够保证叶片更好的旋转,可以针对叶片部件叶片尖端旋转速度高以及扫风面积大等运行特征,对其厚度与弦长进行逐步递增的设计。增加了叶片厚度,可以提高结构的稳定性,即便是遭遇强风也不会弯曲或者折断,降低了叶片结构的消耗,并提高了发电效率。 2.2 发电机变流器故障 变流器作为风力发电机中重要组成部分,如果其出现故障,则会使得发电机

小型风力发电机故障原因以及其排除方法

风力发电机剧烈抖动风力发电机剧烈抖动有有以下现象:风轮运转不平稳,并且响声增大,风机机头和机身有明显的振动,严重时可将钢丝绳拉索拔起,使风机摔倒损坏。 风力发电机剧烈抖动的原因分析。发电机底座固定螺栓松动;变桨距风轮有卡滞现象;定桨距风轮叶片变形;尾翼固定螺钉松动;立柱拉索松弛。 调向不灵风机调向不灵有以下现象:风轮在低风速时(一般3-5m/s以下),经常不迎风,机头转动困难,风大时(如风速超12m/s以上),风轮不能及时偏转限速,使风轮长时间超速旋转,致使风机工作稳定性变坏。 调向不灵的原因分析。风机立柱(或塔架)上端压力轴承损坏,或风机安装时没有安装压力轴承,因长期不保养风机,使机座回转体长套内和压力轴承处油泥过多,黄油老化变硬,致使机头回转困难,回转体和压力轴承安装时,根本就没有加黄油,致使回转体内部生锈。 异常杂音风机运行中的异常杂音有如下现象:当风速小时出现明显的响声,或摩擦声,或出现明显的敲击声等。 异常杂音的原因分析。螺钉、螺栓各紧固部位有松动之处;发电机轴承缺油或松动;发电机轴承损坏;风轮与其他部件摩擦。 发电机不发电发电机不发电的现象:发电机运转工作时,无电流输出。 发电机不发电的原因分析。发电机输电线断路;发电机整流管损坏;输电线接头接触不良;发电机过热或线圈烧坏;保险管烧坏。 风轮转速明显降低风轮转速明显降低的现象,一般比较直观。即有风时风轮不好启动,运转时转速上不去,特别是额定风速时,风轮转速达不到额定转速。风轮转速明显降低的原因分析。变桨距风轮叶片调速后没有复位,发电机轴承损坏,抱闸刹车风轮的刹车带和刹车盘摩擦过大,风轮叶片变形。 排除方法。如风轮叶片变形或变桨距叶片没有复位,进行检查调整或更换新风轮叶片,抱闸刹车机型,应检查调整刹车间隙,保风轮运转自如,若发电机轴承损坏,应更换新轴承。 使用保养的内容及注意事项 加液孔盖上的通气孔应保持畅通有些新的蓄电池加液孔盖上的通气孔用蜡或塑料密封,使用前应启封。平常要经常检查通气孔,保证空气畅通。 经常保持蓄电池外部清洁和干燥保养蓄电池时,要用热水或碱水擦洗其表面,并用干布擦净。清洗时注意防止水从通气孔进入蓄电池内部。 蓄电池的极桩必须清洁,连接要牢固可靠蓄电池的极桩、极桩线夹和搭铁接头要保持 干净,否则易造成接触不良,如上述部位出现白色氧化物,应清除干净,并在紧固后涂上少许凡士林或润滑脂。 防止蓄电池短路严禁将金属工具或其他金属物放置在蓄电池上;及时清除蓄电池内应加添清洁的蒸馏水,以防蓄电池内外短路。 蓄电池的放电程度,可用测量电解液的比重或在强电流放电情况下测量端电压的方法来判断。 电解液的比重用比重计测量。应注意刚加过蒸馏水后,不能立即测量电解液

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