风电机组的润滑磨损状态监测与视情维护
贺石中，陈闽杰，钟龙风
（广州机械科学研究院设备状态检测研究所广东广州510701）
摘要：通过对风力发电机的润滑结构与应用场合的分析，阐述了风电机组的主要润滑部位、润滑特点与对润滑油脂的特殊性能要求；研究了油液监测技术在风电行业润滑磨损状态监测与视情维护中的作用；提出了油液监测在风电场的设备润滑管理中具有新油选型、故障诊断、状态监测等三个方面的重要意义；通过具体的案例分析，说明了油液监测技术在指导风电场设备润滑管理和视情况维护中的作用与效益。
关键词：磨损状态监测；油液分析；视情维护；故障诊断；
Lubrication condition monitoring and condition-based maintenance of wind turbine
He Shizhong,Chen Minjie,Zhong Longfeng
(GMERI Equipment Condition Detect Institute Guangzhou510701,China)
Abstract:Main lubrication components,Lubrication characteristics and special performance requirement to lubricant of wind turbine are introduced based on the analysis on construction and application environment of wind turbine.The function of oil analysis in lubrication monitoring and condition based maintenance of wind turbine is discussed and meaning of oil analysis in wind turbine lubrication management including lubricant optimization,fault diagnosis and condition monitoring are put forward.Typical case analysis demonstrates the benefit and effect of oil analysis further.
Key words:wear condition monitoring;oil analysis;condition based maintenance;fault diagnosis;
1前言
2003年以来，我国的风电装机容量得到快速增长，目前已经突破了900万千瓦。在装机容量节节攀升的同时，风电机组的运行维护也开始受到重视。风电业主关心风机的生产率，运维人员关心风电系统的可靠性。资料显示，欧美风电行业20年来总投资的65%~90%都消耗在运行维护上，而非计划停机又占据了其中的75%。国际工程保险协会支付给丹麦风电业的理赔费用中的40%是由于机械故障，主要是齿轮箱与轴承的故障。
由于风力发电机因其设备昂贵，工作环境恶劣、地点偏远，设备的高度较高，维修保养工作十分不便，当发生润滑故障，风电场必需支付设备调配费用、能源生产损失、每千瓦时猛增的费用、更换部件时的延误费用。因此，确保可靠稳定的长周期运转，加强平时主动维护，避免被动维修是最核心的要求。对风电机组的润滑磨损状态进行检测，并在此基础上开展视情维护对风电场的长期效益有着非常积极的作用。
广州机械院八十年代初期就开始进行机械设备润滑与磨损状态监测与故障诊断技术的应用研究，是国内最早从事该项技术研究和推广应用的单位，成为国内著名的油液监测技术服务机构。从2006年开始与多家风电设备厂商与风电业主开展合作，通过油液监测技术对风电设备润滑磨损状态监测与故
障分析，为众多风企业的设备润滑管理、状态维护及故障诊断提供了有力的技术支持，同时也积累了大量的诊断经验与监测案例。本文介绍了风电机组的润滑磨损特点，以及该院在风电行业油液监测方面的经验与案例，与国内的风电同行分享。
2风电机组的润滑特点
2.1不同类型机组润滑特点
（1）双馈式风机
双馈式风力发电机采用的是交流励磁电机，由于这种电机的发电转速比风机风轮的转速要高很多，二者转速不匹配，所以这种技术的风力发电机上都需要配备增速齿轮箱，如图1所示。
双馈式风机润滑部位包括齿轮箱、液压刹车系统、叶片轴承、主轴承、发电机轴承、偏航系统轴承、偏航齿轮等。
图1双馈式风机结构示意图
（2）直驱式风机
直驱式风力发电机采用永磁同步发电机，主要特点是直径小、重量轻，是一种由风力直接驱动发电机，亦称无齿轮风力发动机，这种发电机采用多极电机与叶轮直接连接进行驱动的方式，免去齿轮箱这一传统部件，如图2所示。
直驱式风机润滑部位包括主轴承、发电机轴承、叶片轴承、液压刹车系统、偏航系统轴承等。
图2直驱式风机结构示意图
2.2风电机组的主要部件的润滑要求及油脂性能要求
（1）增速齿轮箱
齿轮箱是双馈式风力发电机的主要润滑部位，用油量占风力发电机用油量的3/4左右。齿轮箱可以将很低的风轮转速（600kW的风力发电机通常为27r/min）变为很高的发电机转速（通常1500r/min），多采用油池飞溅式润滑或压力强制循环润滑。
由于风力发电机多安装在偏远、空旷、多风地区，如我国的新疆、内蒙古及沿海等地区，增速齿轮箱的工作环境温度变化大，沿海湿度大，加上较大的扭力负荷及负荷不恒定性，同时风场一般处于相对偏远的地区，维修不便，因此要求风机齿轮油具有良好的极压抗磨性能、热氧化稳定性、水解安定性、抗乳化性能、粘温性能、低温流动性能以及较长的使用寿命，还应具有较低的摩擦系数以降低齿轮传动中的功率损耗。
（2）发电机轴承及主轴承
发电机轴承的工作特点为相对高速、轻载、高温，因此对润滑脂的性能要求多为在能够减少摩擦阻力，降低运转温度的同时，能满足轴承运转的低噪音需求。由于电机的轴承再润滑困难，有时也选用合成型长寿命润滑产品。
根据主轴承结构布置上的差异，可分为用润滑油润滑和用润滑脂润滑。目前多采用润滑脂润滑，要求润滑脂具有良好的承载能力、粘度性能和防腐性能。风力发电机组夏日在旷野地带受太阳直射，机舱内的温度会很高，通常在20－40℃，此时需考虑所选润滑脂的高温使用性能；纬度较高的地区，冬季机舱内的温度会低至－30℃左右，此时需要考虑润滑脂的低温启动性能，用低温启动力矩测试性能来表示。
（3）偏航系统与变桨系统的轴承和齿轮
大型风力发电机常采用电动的偏航系统来调整机组并使其对准风向，使风轮扫掠面积总是垂直于主风向，以得到最大的风力利用率。偏航系统一般包括感应风向的风向标、偏航电机、偏航行星齿轮减速器、回转体大齿轮等。
偏航系统驱动电机速度不高，偏转轴承和齿轮承受的负荷较大，回转体大齿轮一般为开式结构，自身产生热量相对少，受湿气、灰尘、温度等环境因素影响大。主要润滑部位是开放式的回转体大齿轮，使用的润滑脂要求具有优良的极压抗磨性能、低温性能、粘附性能和防腐蚀性能。国外一般推荐使用含固体添加剂的低温润滑脂，要求在－40℃以下仍能有效润滑。
偏航减速器的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。多采用蜗轮蜗杆机构或多级行星减速机构。一般推荐低温性能好、粘温指数高、极压抗磨性能和抗氧化性能好的合成型齿轮油。部分大功率的风力发电机上配有变桨控制系统，它的润滑需求与偏航控制系统相似，油品选型要求也基本一致。
（4）液压刹车系统
当风速超快、振动过大、电机温度过高、刹车片的磨损等故障时，通过变速传动机构中的液动制动装置的动作来实现紧急停机。可以看出安全液压制动系统在保证风力发电机组正常运行发电、防止事故发生、对风机起动和停机控制起着不可或缺的作用。刹车系统的动力来自液压制动系统，推动高速主轴上圆盘式刹车等执行动作，属于失效－安全保护模式。
风力发电机液压刹车系统采用全寿命油润滑，要求油品具有良好的粘温性能、防腐防锈性能及优异的低温性能、过滤性能，以适应高空寒冷或沿海地区的潮湿环境。目前普遍推荐低温抗凝、高粘度指数的低凝型抗磨液压油。
3油液监测技术在风电机组运行维护中的作用
3.1油液监测技术概述
风电设备的润滑、摩擦、磨损状态的重要信息都会在其所使用的润滑油品中以各种指标的变化反映出来，这如同人体身体状况会通过血液中病理指标反映出来一样，我们可以通过对血液的化验来对人体内部病患进行诊断，同样，对于风电设备也可通过对风电设备在用润滑油油质状况、油中磨损金属颗粒和污染杂质颗粒等项目的跟踪监测分析，来获得有关润滑油状态与设备摩擦副润滑磨损状态的各种信息。油液监测技术就是通过对设备在用润滑油的的定期跟踪监测，及时了解掌握设备的润滑和磨损状态信息，诊断设备磨损故障的类型、部位和原因的一门应用技术。油液监测技术能有效指导风电企业进行设备的状态维修和润滑管理，从而预防设备重大事故发生的发生，降低设备维护费用。油液监测是风电企业开展设备润滑管理、设备状态维修的重要基础工作，是提高风电设备可靠性、保证设备安全运行的重要手段。
油液监测技术是由多种油液分析方法组成，主要有理化分析、光谱分析、铁谱分析、红外分析和污染分析等。表1列举了油液监测技术的主要方法、原理和目的。
表1、油液监测技术的主要方法、原理及目的
分析方法简要原理和分析内容分析目的
理化分析分析油品的常规理化指标，主要有：粘度、粘度指数、闪点、水份、总酸值、锥入度、滴点等评定新油质量、油品变质、油品误用、油品污染等
光谱分析主要用于分析油中磨损金属、污染元素和添加剂元素的浓度评定磨损故障、污染来源、油品变质等
铁谱分析用物理磁性法将油中磨损金属颗粒、污染杂质颗
粒分离出来，用显微镜检测其形貌、尺寸和数量。评定设备磨损故障的部位、原因和程度，污染来源
红外分析分析油品在使用过程中所产生的氧化物、硝化物、胶质和积碳颗粒的相对含量评定油品劣化程度、新油质量等
污染分析主要用于分析油中固体污染颗粒的数量、液压油常用颗粒计数器法评定油品的污染程度、设备磨损程度等
3.2风电机组润滑磨损状态监测的技术内容
（1）润滑油脂的选型评价
在风电场的全面润滑管理体系中，润滑油的选型占有重要的地位。原来设备选择什么油品，往往是润滑油供应商与风机制造厂家的推荐，由于风机制造厂商对于润滑知识不一定有专业的认识，其所推荐的油品未必就是最合适的，甚至是错误的。正确的做法是根据设备结构（是否含有对某些添加剂敏感的金属如铜）、运转速度、负荷、温度等综合考虑选取合适的油品。许多企业的润滑油品牌的选择较多，造成了难于管理与浪费的现象。经广研检测对各种润滑油的检测与比较，结合现场实际工作情况，这些企业在润滑油的选择方面已经形成了一整套严格而又合理的制度，确保了新进润滑油的质量。（2）润滑磨损故障的诊断
风电设备由于装配、使用和设备质量问题，不时会发生有关部件的异常磨损，分析异常磨损的原因对于企业的运行管理是很重要的。通过对风机在用油中磨损金属颗粒的定量和定性分析，能有效诊断设备主要摩擦副的磨损失效状态及原因，指导企业及时采取视情维修措施，保证设备安全运行。找到润滑磨损故障的根源，避免事故的进一步恶化。
（3）日常润滑磨损状态监测
通过对风机在用润滑油脂主要理化指标的定期跟踪监测，及时发现设备用油的劣化程度及污染原因，评价设备的润滑状态，指导企业采用合理的润滑方式和换油周期。各种设备用油的理化检测项目有数十项，但从长期跟踪监测的经济性考虑，要选择最合理的检测项目，达到最大的检测目的，既能实现设备的润滑与磨损状态监测，又能为企业节省检测费用。表2为风机常见润滑油脂的检测内容。
表2风机主要润滑油脂定期监测项目
油品类型分析检测项目油品类型分析检测项目油品类型分析检测项目
齿轮油40℃运动粘度
水含量
总酸值（TAN）
光谱元素分析
PQ磨损指数
铁谱磨损分析
液压油
40℃运动粘度
水含量
总酸值（TAN）
污染度分析
光谱元素分析
铁谱磨损分析
润滑脂
锥入度
滴点
光谱元素分析
铁谱磨损分析
4案例分析
4.1风机齿轮箱润滑油选型评价
（1）案例背景与方案
自2007年10月至2009年4月，福建省某风电公司为了选择合理的齿轮油，委托我院对编号分别为AZ-1，AZ-2，AZ-8，AZ-9的4台风电机组齿轮箱润滑油（分别用两种润滑油）进行了为期一年半的油液监测评价。通过对四台风电机组在用齿轮油的各项理化指标及摩擦学性能的检测，了解这两种油品在风电机组齿轮箱中的理化性能和齿轮的磨损情况，并预测油品的换油周期，对4台风电机组在用齿轮油的使用性能状况进行综合评价，为风电场提供选择齿轮油的科学依据。齿轮箱润滑油的详细检测方案见表3。
表3润滑油选型试验检测方案
测试项目试验方法
外观目测
运动粘度（40℃），mm2/s GB/T265-1988
水分，%（v/v）GB/T260-1977
总酸值，mgKOH/g ASTM D664-2006
倾点，℃GB/T3535-2006
机械杂质，%（m/m）GB/T511-1988
腐蚀（100℃，3h，铜片），级GB/T5096-1985
不溶物，%GB/T8926-1988
磨斑直径D196N60min，mm SH/T0189-1992
最大无卡咬负荷PB，N GB/T3142-1982
烧结负荷PD，N GB/T3142-1982
综合磨损值ZMZ，GB/T3142-1982
Fe，μg/g
ASTM D6595-2000
Cu，μg/g
Si，μg/g
（2
）检测结果与分析结论
250.0
260.0270.0280.0290.0300.0310.0320.0
330.0340.0
350.00
1
2
3
4
5
6
7
8
9101112131415161718
运动粘度（40℃），m m 2/s
0.0
2.04.06.08.010.012.0
14.00
1
2
3
4
5
6
7
8
9
101112131415161718
S i , μg /g
(a)40℃运动粘度
(b)油中Si
含量
2000
25003000350040004500
50000
1
2
3
4
5
6
7
8
9
101112131415161718
烧结负荷P D ，N
0.0
5.010.015.020.025.030.0
35.040.00
1
2
3
4
5
6
7
8
9
101112131415161718
F e ，μg /g
(c)烧结负荷PD (d)磨损金属元素Fe 含量
图3齿轮箱在用油指标变化情况
从图3对AZ-1，AZ-2，AZ-8，AZ-9等四台齿轮箱在用油状态监测数据的分析可以看出，各台风机齿轮油品的油质状况与初始相比没有发生大的变化，磨损情况良好，可继续使用。各台风机所使用润滑油在实际应用上无太大区别，均能满足所用风电机组齿轮箱的润滑要求，为风电场提供了选择齿轮油的科学依据。同时从上述监测指标反映该风电现场设备润滑管理良好，四台齿轮箱在用油的污染情况良好。
4.2直驱风电机组润滑脂评价（1）案例背景
某风电机组制造公司的直驱风力发电机组润滑脂原使用Mobil SHC Grease 460WT ，现拟用国外某品牌半流体极压润滑脂代替使用。两种润滑脂类型完全不同，各项性能指标也有明显差异，若随意的混合使用或代用存在巨大的风险，可能对设备造成不可挽回的损失，必须通过科学合理的混兑试验来判断是否可以混用或代用。（2）检测结果
表3润滑脂性能检测及相溶性试验结果
测试项目
Mobil SHC 460WT 国外某品牌半流体极压润滑脂相溶性试验后*试验方法**
测试结果
产品指标测试结果产品指标NLGI 等级1 1.500
0/类型
/复合锂基脂复合铝基脂/工作锥入度（25℃），0.1mm 323305409355388GB/T 269-1991滴点，℃
210255194272183GB/T 4929-1985最大无卡咬负荷P B ，N 1000/650/950GB/T 3142-1982烧结负荷P D ，N
24522452245230873923SH/T 0202-1992腐蚀（100℃，24h ，铜片），级
1b
合格
2c
1a
2c
GB/T 7326-1987
钢网分油（100℃，24h）%（m/m） 1.0/28.3/ 4.4SH/T0324-1992相似粘度（-20℃，D=10s-1），Pa·s1093/676/704SH/T0048-1991
杂质含量，个/cm310μm以上800/1480/920
SH/T0336-1994 25μm以上40/0/40
75μm以上0/0/0
125μm以上0/0/0
主要金属元素含量Sn18/0/8
ASTM
D6595-2000 Si8/4/6
Mo0/50/22
Na20/4/16
Al0/>1200/>1200
Ca0/66/54
Zn32/0/16
*相溶性试验由美孚公司Mobil SHC460WT和国外某品牌按1:1混合，经过100℃、24h恒温后，未见明显析出或
凝结，相溶性试验合格。
**试验方法指实际测试所用方法，产品指标中所用方法可能不同。
（3）分析结论
通过对表3的结果对比中，可以看出：
1）Mobil SHC460WT润滑脂所测指标与产品指标基本相符，极压抗磨性能和腐蚀性能优良，具有良好的高温/低温性能，能够满足风力发电设备的润滑要求。
2）国外某品牌与产品指标相差较多。稠度较低，高温性能一般，在提高温度下，分油倾向高，容易因脂中润滑油的流失而导致润滑失效。存在使用寿命小于预期的风险。
3）Mobil SHC460WT的整体性能要优于国外某品牌，更加适合于风力发电设备的润滑，有利于减少磨损，并能对风电发电设备的润滑部件起好更好的腐蚀防锈保护。
4）若该公司从其他因素考虑，确需要使用该试验中的国外某品牌润滑脂时，应加强对设备的润滑磨损状态监测，关注有关铜、铅等部件的腐蚀磨损情况，注意使用中油脂流失的现象，必要时应及时加注新脂。
4.3风机齿轮箱润滑磨损故障分析
（1）案例背景
某风场自2007年开始对全部风机齿轮箱开展定期的油液监测。在2009年8月的定期监测中，发现11＃机组增速齿轮箱润滑油中存在较多的铜合金颗粒，该齿轮箱使用Mobil SHC XMT320齿轮油。（2）检测结果
该齿轮油的理化分析及光谱元素浓度分析结果见表4、表5。图4为油中磨损金属颗粒的显微图像。
表4在用齿轮油理化分析结果
分析项目运动粘度，40℃（mm2/s）总酸值（mgKOH/g）水分（%）
结果342.290.760.04
表5在用齿轮油元素浓度
元素测定值元素测定值元素测定值
Fe55Al1V0
Cu64Mg0Ti0
Pb8Ni1B0
Cr0Na1Ba0
Sn7Mn0Ca1
Si42Ag0Zn11
(a)(b)
图4齿轮箱在用油中磨损金属颗粒
（3）分析结论
从表4可见，该齿轮箱润滑油的常规理化分析指标正常。但从表5、图4可见，该齿轮箱润滑油粉尘污染严重，污染元素Si含量偏高，主要来源于空气中的二氧化硅粉尘污染，作为硬质磨料进入齿轮箱润滑系统，从而导致齿轮箱润滑不良，产生较多的异常擦伤和切削磨损金属颗粒，齿轮箱中的铜质部件磨损量较大。建议关注齿轮箱的运行情况和有关部件的磨损状况，清洗润滑系统，更换新油并注意改善系统的密封防尘措施。
5结论
（1）由于风力发电机组的运行环境恶劣、当机组发生故障时设备维修工作困难，因此要加强平时主动维护，避免被动维修。风力机组齿轮箱、发电机轴承、主轴承、液压刹车系统、偏航系统轴承、偏航齿轮等关键部件对润滑都特殊的要求，润滑隐患往往是导致机组故障的重要原因，因此加强设备的润滑管理，是保证机组安全运行的重要工作。
（2）油液监测技术是指导风机润滑管理与运行维护的有效手段，通过对对风电设备在用润滑油的油质状况、油中磨损金属颗粒和污染杂质颗粒等项目的跟踪监测分析，能以科学依据指导风电企业的新油选型、换油周期的确定、磨损故障诊断、机组润滑磨损状态的视情维护。
（3）广州机械院在风电场的设备润滑磨损状态监测与故障诊断中开展了长期的研究和应用工作，为众多风企业的设备润滑管理、状态维护及故障诊断提供了有力的技术支持，在降低风电场的用油和维修成本、保证机组安全运行中发挥了重要作用。
参考文献
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作者简介：贺石中（1963—），男，教授级高工，博士生导师，主要从事设备安全可靠性、润滑磨损机理、状态监测与故障诊断等方面的研究及应用，历年来发表论文50余篇，获十多项省部级科技成果奖。
贺石中为“广研检测”首席专家，带领的专家团队致力于提升中国风电安全可靠性、润滑状态监测及故障诊断等方面的研究和应用。“广研检测”已成为国内风电油品检测重点实验室，同时成功研发在线风机齿轮油监测系统，填补我国空白。技术咨询电话：020-3238791615989124857，400-6160808。
新能源与风力发电? EMCA2014,41(2 =============================================================================================== )风电机组状态监测与故障诊断相关技术研究 张文秀1, 武新芳2 (1.南京理工大学能源与动力工程学院,江苏南京 210094; 2.上海电力学院能源与机械工程学院,上海 200090) 摘 要:对风电机组进行状态监测和故障诊断,可有效降低机组的运行维护成本,保证机组的安全稳定运行三首先概述了状态监测与故障诊断研究的研究情况,然后介绍了风电机组的状态监测技术和状态监控系统的应用开发情况,接着针对机组中的主要故障组件及整个风电系统,介绍了国内外状态监测和故障诊断方法的研究现状与研究进展,最后探讨了风力发电系统状态监测的发展趋势以及未来的研究方向三关键词:风电机组;状态监测;故障诊断;研究现状;发展趋势 中图分类号:TM307+.1∶TM614 文献标志码:A 文章编号:1673?6540(2014)02?0050?07 Research on Condition Monitoring and Fault Diagnosis Technology of Wind Turbines ZHANG Wenxiu1, WU Xinfang2 (1.School of Energy and Power Engineering,Nanjing University of Science&Technology, Nanjing210094,China;2.School of Energy and Mechanical Engineering,ShangHai University of Electric Power,Shanghai200090,China) Abstract:The technologies of condition monitoring and fault diagnosis can effectively reduce the cost of operation and maintenance,as well as ensure the security and stability of wind turbine.The research of condition monitoring and fault diagnosis were overviewed,then the status of the wind tubine monitoring technology and application development conditions of monitoring system were introduced,and aiming at the main failure parts for wind turbine and the wind power system,the research status and progress of condition monitoring and fault diggnosis methods in domestic and abroad were introduced.Finally the development trend of wind power generation system status montoring and research direction in the future were discussed. Key words:wind turbines;condition monitoring;fault diagnosis;research status;development trend 0 引 言 近年来,风能作为一种绿色能源在世界能源结构中发挥着愈来愈重要的作用,风电装备也因此得到迅猛发展三根据世界风能协会(WWEA)的报告,截止2009年底,全球风力发电机组发电量占全球电力消耗量的2%,根据目前的增长趋势,预计到2020年底,全球装机容量至少为1.9×106MW,是2009年的10倍[1]三在 九五”期间,我国风力发电场的建设快速发展,过去十年中,我国的风力发电装机容量以年均55%的速度高速增长,2010年已达1000万kW三 随着大规模风电场的投入运行,出现了很多运行故障,因而需要高额的运行维护成本,大大影响了风电场的经济效益三风电场一般处于偏远地区,工作环境复杂恶劣,风力发电机组发生故障的几率比较大,如果机组的关键零部件发生故障,将会使设备损坏,甚至导致机组停机,造成巨大的经济损失[2]三对于工作寿命为20年的机组,运行维护成本一般占到整个风电场总投入的10%~ 15%,而对于海上风电场,整个比例高达20%~ 25%[3]三因此,为了降低风电机组运行的风险,维护机组安全经济运行,都应该发展风电机组状态监测和故障诊断技术三 状态监测和故障诊断可以有效监测出传动系统二发电机系统等的内部故障,优化维修策略二减 05
风电在线监测系统介绍 来源：亚泰光电伴随着风能的快速发展和风电机组的广泛安装使用，风电机组的运行故障问题日益突出。风电机组的安全、稳定、无故障运转不仅可以提供稳定的电力供应，也可以大幅降低风电的成本，是整个产业链健康发展的关键环节。 据资料显示，20年间欧美风电行业中机组容量为1MW的风力发电机组，其总投资的65％～90％都消耗在运行、维护上，非计划停机又用去了其中的75％。国际工程保险协会在年报中介绍，支付给丹麦风电业的理赔费用的40％是由于机械故障，主要是齿轮箱和轴承的故障。而中国的风电设备的维护损耗更是惊人，甚至有一大批的风力发电机的正常累计工作时间都不超过l000小时。 由于风电机组安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处，受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击，常年经受酷暑严寒和极端温差的影响，使得风电机组故障频发。近年来，国内外风力发电机故障率最高的部件当数齿轮箱。我国的风场齿轮箱损坏率高达40～50％，极个别品牌机组齿轮箱更换率几乎达到100％。国外在对风力发电机各主要部件的故障统计中，齿轮箱的故障率也是居高不下，据西班牙纳瓦拉水电能源集团公司最近几年对风电机组主要部件的故障统计：由齿轮箱、发电机、叶片引起的故障是风电机组故障的主要原因，其中齿轮箱的故障发生率在逐年增高，故障百分比已超过60％，是机组中故障发生率最高的部件。我国已建成的风电场的风力机有相当部分是上世纪90年代中期由国外购进的，这些机组寿命为15、20年，保修期一般为2年，随着机组运行对间的加长，目前这些机组陆续出现了故障，（包括风轮叶片、电机、增速齿轮，及控制系统等等）导致机组停止运行，严重影响发电量，造成经济损失。而且，风电机组的费用非常高昂，在国内，中小型风电机的投入成本在一万元/每千瓦左右，或更高。在风能资源特别丰富地区的大型机组，初期建设投入成本一般在八千元/每千瓦左右，维护费列入电价中，使得风电的价格居高不下，而使风电成本比火电成本高出2/3，所以风电虽无污染，能再生是十分理想的清洁而又可持续发展的能源，却未普遍应用。 风电机组的主要部件造价昂贵而且更换非常困难，如果合理采用状态监测和故障预警的技术，通过实时状态检测和智能故障预警技术可以有效地发现事故隐患并实现快速准确的系统维护,保障机组安全运行，做到防范于未然，必能大大地降低风机的故障率，有效地减少维修费用，必能提高风电的竞争能力，推动风能行业的跨越式发展。 风电总投资的65%以上都消耗在运行维护上，其中齿轮箱维护约占一半以上。采用在
华能随县界山风电有限责任公司一期24台风机第二次定期维护完工报告 批准： 审核： 编制：
维护单位：上海风晟新能源工程技术有限公司 第二次定期维护保养完工报告 一、概述 1、工程概况 华能界山风力发电有限公司一期24台风机由四川东方汽轮机厂生产，设备型号FD108C型，发电机额定功率2000KW，额定电压690V，额定切入风速3米/秒，额定风速12.5米/秒；轮毂中心高85米，风轮扫掠直径108米，风轮额定转速9.6-17.3转/分，齿轮箱额定速比1：90.96，输出轴额定功率2080KW，额定输出扭矩916KNM，额定输出转速700-1200±10%转/分。 一期24台风机设备于2015年3月开始进行设备的安装及调试，2015年6月28日通过240小时的考核移交生产，进入生产运行阶段。 2、历次保养时间： 1）第一次维护保养工作时间：2015年8月至2015年11月 2）第二次（本次）维护保养工作时间2016年2月25日至2016年4月8日，总计用时43天。 二、本次重点维护内容 1、常规维护项目以东方汽轮机有限公司提供的《2000KW风力发电机组维护指导书》FD08C-000303ASM 2014年8月出版 2、本次维护中重点的工作 1.24台风机风机润滑系统检查尤其发电机轴承润滑；
2.对齿轮箱齿面重点检查，对已发现齿面有缺陷的本次维护着重检查，观察是否 3.有扩大现象并图片保存 4.对齿轮箱滤芯的更换，前期已全部部分，对主轴轴承排油进行取样，根据油样 5.外观初步判断轴承的运行情况，如颜色异常、金属粉尘较多，需进行强制注油， 6.直到排出正常油脂，建议华能界山厂对异常的油样进行分析化验。 7.对轮毂变桨轴承每片强制注油1.5L左右，变桨的时候注油。 8.对偏航轴承进行强制注油 9.对发电机轴承进行强制注油 10.变桨齿轮箱油封的更换，发现有渗油的必须更换及变桨齿轮箱油的更换。 11.偏航齿轮箱油品更换，发现油品变色的及时更换。 12.维护中对所有辅助电机及风扇的检查，发现有异响的做好记录。 13.轮毂内所有导线绑扎情况的检查； 14.对扭缆平台光纤重新进行包扎。 15.风机内防雷设备情况检查。 三、本次维护保养工作执行标准 所有维护保养工作的质量标准执行按照《风机定期保养标准化作业指导书》B版的项目及标准进行维护，并遵守其他相关的厂家规定： 1、《FD108C型风力发电机组维护操作指导书》FD108C-000303ASM 2、《风机故障处理手册》DTC/D9040A20117 3、《2000KW风力发电机组润滑系统日常维护作业指导书》 4、《FD108型风力发电机组发电机找中作业指导书》 5、《风力发电机组转子制动器安装、维护指导书》
北京天源科创风电技术有限责任公司 BEIJING TIANYUAN CREA TION WINDPOWER TECHNOLOGY CO., LTD 华润新能源数字风电运营管理平台运行维护系统用户手册 V1.1 北京天源科创风电技术有限责任公司 2011年4月
目录 第1章系统的登录与退出 (4) §1.1用户登录 (4) §1.2岗位编码规则 (6) §1.3用户退出 (6) §1.4登录与退出常见问题 (7) 第2章基础数据管理 (8) §2.1风电场设置 (8) §2.2风机类型维护 (8) §2.3风机设置 (9) 第3章风机故障管理 (11) §3.1故障登记 (11) §3.2故障列表 (11) §3.3风机专用工作票(故障) (13) 第4章缺陷管理 (13) §4.1缺陷登记 (14) §4.2缺陷受理 (16) §4.3缺陷工作票登记 (17) §4.4缺陷查询统计 (17) §4.5风机专用工作票(缺陷) (18) 第5章巡检管理 (18) §5.1巡检单上传 (19) §5.2巡检单下载 (19) §5.3巡检报告 (19) §5.4巡检查询统计 (23) §5.5风机专用工作票(巡检) (23) 第6章检修管理 (24) §6.1检修计划 (24) §6.2检修报告 (25) §6.3考核评价 (27) §6.4风机专用工作票(检修) (28)
第7章工单管理 (28) §7.1风机专用工作票 (28) §7.2变电站第一种工作票 (34) §7.3变电站第二种工作票 (37) §7.4变电站第三种工作票 (40) §7.5线路第一种工作票 (41) §7.6线路第二种工作票 (44) §7.7动火工作票 (46)
风力发电机安全手册编号：FT000320-IT R00
目录 1．责任与义务 2．安全和防护设备 2．1 必备设备 2．2 用于特殊操作的设备2．2．1 用于紧急下降的设备2．2．2 其它特殊操作 3．基本安装注意事项 3．1 概述 3．2 对风力发电机的操作 3．3 在风力发电机附近逗留及活动3．4 访问控制单元和面板 3．5 访问变压器平台 4．安全设备 4．1 紧急停止 4．2 与电网断开 4．3 过速保护设备（VOG） 4．4 机械安全设备 4．4．1 啮合锁 4．4．2 活动元件的保护罩4．4．3 机舱顶的栏杆 4．4．4 机舱后门的栏杆 5．在风力发电机内部检查或工作6．对风力发电机的设备的操作6．1 使用绞盘 6．2 使用紧急下降器 7．风力发电机的固定 8．急救 9．应急计划 10．发生火灾时的应急措施11．发生事故时的措施
1．责任与义务 Gamesa Eólica将安全与健康方向的考虑放在首位并一以贯之，因此在我们生产的风力发电机的设计中体现了防护的需要。 设计是在决不损害人、动物或者财产的前提下进行的。因此，只要风力发电机的安装、维护和使用遵照Gamesa Eólica的设计，就不会出现这方向的问题。 经批准接触或使用风力发电机的人员在《工作场所安全与健康》方面有权得到有效保护。 同样，经批准在风力发电机中进行有关工作的人员必须遵守《工作场所的安全与健康以防工作场所事故》的有关法律及法规，在执行任务时必须正确地使用工作设备和所有防护性设备，在可能遇到的危险情况的出现必须及时报告。 经批准执行安装任务的人员必须已经接收了足够且合适的理论与实践方面的训练以正 确执行任务。 本文档介绍基本的预防，在接触风力发电机时在安全方面必须遵守的义务及程序。不同维护工作的具体安全措施将在有关这些操作的具体文档中介绍。 2．安全及防护设备 2．1必备设备 在对风力发电机进行任何检查或者维护工作之前，每个人至少应该理解如下设备的使用说明： ●安全设备 ●可调的系索 ●系索（1m和2m） ●安全头盔 ●安全手套 ●防护服 除了上面指出的设备外，每个维护或者检查小组必须具有如下物件： ●紧急下降设备 ●灭火器（在运输工具中有） ●移动电话 在任何时候，不管是在风力发电机内部还是在其外部，都应该使用安全头盔。 建议在上升设备中准备手电筒、安全眼镜和保护性耳塞，这取决于要完成的工作（是对正在运行的风力发电机的检查还是维护）。 操作者必须正确使用安全设备并在使用之前和之后都对安全设备进行检查。对安全设备
风电机组维保安全操作规程 第一条基本原则 安全是一切工作的根本。因此，负责风电场运行维护的管理人员有责任和义务教育指导并督促所有工作人员和能够接触到风机的其他人员执行风机的安全工作要求。 第二条风电场工作人员基本要求 (1)经检查鉴定没有妨碍工作的病症，能适应野外作业和高空作业。 (2)具备必要的机械、电气、安装知识。 (3)熟悉风力发电的工作原理及基本结构，掌握判断一般故障的产生原因及处理方法，掌握计算机监控系统的使用方法。 (4)维保人员应认真学习风力发电技术，提高专业水平。至少每年一次组织员工系统的专业技术培训。每年度要对员工进行专业技术考试，合格者继续上岗。 (5)新聘维保人员应有3个月实习期，实习期满后经考核合格方能上岗。实习期内不得独立工作。
(6)所有维保人员必须熟练掌握触电现场急救方法，所有工作人员必须掌握消防器材使用方法。 第三条安全及防护设备 为了个人的安全，所有人员在风力发电设备上面或周围工作时，都必须穿戴个人防护装备以防止受伤。 个人安全保护装置包括： (1)安全帽：在风机现场及风机内停留或工作的每个人必须佩戴 (2)安全带、钢丝绳止跌扣、防坠连接装置：根据自己的体型调整安全带的松紧，系好所有的带扣。钢丝绳止跌扣是一种防跌落装置。按箭头朝上的方向将其固定在安全钢丝绳上，另一端挂在安全带（胸前的卡口）上 (3)安全鞋：在现场或风机内工作时，安装和服务人员都必须无条件穿戴安全鞋 (4)手套：在风机内或周围工作的每个人都必须带手套 (5)防护耳套：在产生高噪音区域工作时，如螺栓打力矩，站在发电机或燃油发电机附近或风机正在工作时的机舱内时，必须带防护耳套 (6)护目镜：野外大风工作必须佩戴护目镜
广东明阳风电技术有限公司 MY1.5s风力发电机组 维护维修手册 编写： 校对： 审核： 批准： 发布日期：2010年1月
目录 前言 (10) 第一部分 (13) 第一章 MY1.5S风机简介 (14) 1.1MY1.5S风力发电机组的结构概述 (14) 1.2MY1.5S 风力发电机组电气概述 (16) 第二章叶片 (18) 2.1简介 (18) 2.2叶片的检查与维护 (19) 2.2.1外观检查 (20) 2.2.2叶片螺栓的维护和检查 (22) 2.2.3叶片的安装及拆卸 (24) 2、3工具与备料 (26) 2.3.1维护工具清单 (26) 2.3.2 修复材料及工具 (27) 第三章轮毂及变桨系统 (28) 3.1简介 (28) 3.2构成示意图 (28) 3.3注意事项 (28) 3.4变桨轴承的维护维修 (29) 3.4.1 变桨轴承结构图： (30) 3.4.2 变桨轴承的维护 (30) 3.4.3变桨轴承螺栓检查 (31) 3.4.4变桨轴承滚道和齿面润滑 (32) 3.5变桨电机 (33) 3.5.1变桨电机技术参数： (33) 3.5.2变桨电机检查 (33) 3.5.3检查绝对值编码器和变桨编码器连接螺栓 (35) 3.6变桨齿轮箱 (36) 3.6.1技术参数 (36) 3.6.2变桨齿轮箱与变桨小齿轮维护 (36) 3.6.3 变桨齿轮箱螺栓检测 (37) 3.6.4变桨齿轮箱润滑 (37) 3.7变桨控制 (39) 3.7.1变桨控制装置检查： (39) 3.7.2变桨控制箱螺栓紧固 (40) 3.7.3检查备用电池 (40) 3.7.4检查限位开关 (40) 3.7.5检查轮毂与滑环连接电缆 (41) 3.8轮毂 (41)
风电机组状态检修的研究 摘要：本文介绍风电机组的组成和典型故障，阐述风电机组状态检修方法的内容、构成等，重点分析其数据收集系统和运行状态评估方法。 关键词：风电机组；状态检修；状态评估 1引言 随着世界经济的快速发展，能源紧缺和环境污染问题日益突显，我国在改革 开发初期就提出了可持续发展战略，其中一项最重要的措施就是要大力开发和利 用可再生能源，风能是一种清洁型的可再生能源，其分布范围广，可利用数量多，是目前应用技术最成熟的新能源种类。我国也出台了一系列政策鼓励风力发电的 开发和建设，目前的装机总量已超过百兆千瓦，并仍处于一个快速增长的阶段。 与此同时，风力发电站的安全稳定运行以及风能的有效利用成为目前关注的焦点，也是风能利用的挑战。近年来，随着我国风电站的建设发展，风电机组的各种故 障也层出不穷，其造成的停机时间严重降低了风电机组的效率，增加维护成本， 如果不能够进行有效的检修和控制，可能会造成严重的安全事故，危及从业人员 的生命安全。状态检修技术是目前应用比较广泛的先进的检修技术，能够明显降 低风电机组的故障概率，减少停机时间，降低维护成本。 2风电机组简介 2.1风电机组的组成 风电机组是将风能转化为机械能，再将机械能转化为电能的系统，其主要结 构有叶轮、传动系统、发电机、控制系统、偏航系统、塔架等，其中传送系统的 主要部件有主轴、齿轮箱、轴承、联轴器等，主要用于传递机械能，是风电机组 的主要机械部件，也是容易发生机械故障的部位；控制系统主要由传感器和控制 柜组成，对风电机组起到监测保护和运行控制的作用。 2.2风电机组的典型故障 风电机组的故障主要分为机械故障、电气故障和液压故障三种，而机械故障 中齿轮箱故障是比较常见的故障，电气故障中发电机和变频器等的故障也是风电 机组比较多发的故障种类。齿轮箱故障主要是由油温变化和气流变化引起的齿轮 点蚀、齿轮胶合、齿轮疲劳磨损、轮齿折断等；发电机故障主要有发电机振动过大、噪声过大、温度过高、轴承过热等，主要由定子绕组短路、转子绕组故障和 偏心振动等原因引起的，而轴承故障为主要故障原因；变频器故障主要有短路、 过电流、过载、过电压、过温、接地等故障。 3风电机组的状态检修 3.1风电机组状态检修的内容 风电机组的状态检修首先需要通过控制系统收集风电机组各组成部分的数据 参数，如风电机组的当前运行功率和风速、传送系统中齿轮箱的油温和轴承的温度、以及风电机组目前的运行状态等，以此掌握风电机组的各种参数，为状态检 修的决策提供原始依据。 其次由远程实时监测系统对经常发生故障的部位进行在线监测，了解风电机 组的常见故障种类，并进行分类统计汇总，分析常见故障的机理然后采用科学的 诊断方法对故障进行诊断分析。此外，风电机组的故障预测是实时状态检修的关 键技术，根据实时监测获取的各项数据参数，建立对应的预测模型，通过专业的 软件对比分析数据与实测数据，实现对故障的预测。 最后通过对风电机组的各种参数进行监测、收集、整理、分析、诊断、预测
.. 广东明阳风电技术有限公司 MY1.5s风力发电机组 维护维修手册 编写： 校对： 审核： 批准：
发布日期：2010年1月 目录 前言 (10) 第一部分 (14) 第一章MY1.5S风机简介 (15) 1.1MY1.5S风力发电机组的结构概述 (15) 1.2MY1.5S 风力发电机组电气概述 (17) 第二章叶片 (19) 2.1简介 (19) 2.2叶片的检查与维护 (21) 2.2.1外观检查 (22) 2.2.2叶片螺栓的维护和检查 (25) 2.2.3叶片的安装及拆卸 (27) 2、3工具与备料 (30) 2.3.1维护工具清单 (30) 2.3.2 修复材料及工具 (31) 第三章轮毂及变桨系统 (33) 3.1简介 (33) 3.2构成示意图 (33) 3.3注意事项 (34) 3.4变桨轴承的维护维修 (35) 3.4.1 变桨轴承结构图： (35) 3.4.2 变桨轴承的维护 (35) 3.4.3变桨轴承螺栓检查 (36) 3.4.4变桨轴承滚道和齿面润滑 (38) 3.5变桨电机 (39) 3.5.1变桨电机技术参数： (39) 3.5.2变桨电机检查 (39) 3.5.3检查绝对值编码器和变桨编码器连接螺栓 (41) 3.6变桨齿轮箱 (42) 3.6.1技术参数 (42) 3.6.2变桨齿轮箱与变桨小齿轮维护 (43) 3.6.3 变桨齿轮箱螺栓检测 (44) 3.6.4变桨齿轮箱润滑 (44) 3.7变桨控制 (46) 3.7.1变桨控制装置检查： (46) 3.7.2变桨控制箱螺栓紧固 (47)
3.7.4检查限位开关 (48) 3.7.5检查轮毂与滑环连接电缆 (48) 3.8轮毂 (49) 3.8.1轮毂外表检查与维护 (49) 3.8.2轮毂与主轴连接螺栓紧固 (49) 3.9滑环 (50) 3.9.1 原理与作用 (50) 3.9.2 滑环的维护维修 (51) 3.10轮毂与变桨系统各部件明细清单 (51) 第四章主轴及其组件 (53) 4．1简介 (53) 4.2主轴及其组件的维护维修 (57) 4.2.1 表面清洁度检查 (57) 4.2.2 防腐检查 (57) 4.2.3 主轴锁定装置检查 (57) 4.2.4 主轴轴承检查 (59) 4.2.5 主轴锁定盘检查 (60) 4.2.6 螺栓力矩检查 (60) 第五章齿轮箱 (61) 5.1简介 (61) 5.1.1 功能 (61) 5.1.2 原理 (61) 5.1.3齿轮箱数据 (62) 5.1.4结构名称图 (62) 5.2维护与维修 (63) 5.2.1齿轮箱外表检查与维护 (65) 5.2.2检查主要紧固螺栓力矩 (65) 5.2.3 齿轮箱润滑油维护 (67) 5.2.4 检测齿轮箱噪音 (68) 5.2.5 检测齿轮箱振动 (69) 5.2.6 检查齿轮副啮合及齿面情况 (69) 5.2.7 检测传感器 (69) 5.2.8 检测弹性支撑 (69) 5.2.9润滑泵及冷却系统 (70) 5.2.10检查避雷装置 (70) 5.2.11 其它需检查的内容 (70) 5.3齿轮箱易损件的拆卸及更换 (70) 5.3.1 润滑系统滤清器的拆卸及更换 (70) 5.3.2弹性支撑的拆卸及更换 (71) 5.3.3温度传感器拆卸及更换 (71) 5.3.4避雷接地线的拆卸及更换 (71) 5.3.5更换齿轮箱润滑油 (71)
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。
风电机组维保安全操作规程 (通用版) The safety operation procedure is a very detailed operation description of the work content in the form of work flow, and each action is described in words. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0421
风电机组维保安全操作规程(通用版) 第一条基本原则 安全是一切工作的根本。因此，负责风电场运行维护的管理人员有责任和义务教育指导并督促所有工作人员和能够接触到风机的其他人员执行风机的安全工作要求。 第二条风电场工作人员基本要求 (1)经检查鉴定没有妨碍工作的病症，能适应野外作业和高空作业。 (2)具备必要的机械、电气、安装知识。 (3)熟悉风力发电的工作原理及基本结构，掌握判断一般故障的产生原因及处理方法，掌握计算机监控系统的使用方法。 (4)维保人员应认真学习风力发电技术，提高专业水平。至少每年一次组织员工系统的专业技术培训。每年度要对员工进行专业技
术考试，合格者继续上岗。 (5)新聘维保人员应有3个月实习期，实习期满后经考核合格方能上岗。实习期内不得独立工作。 (6)所有维保人员必须熟练掌握触电现场急救方法，所有工作人员必须掌握消防器材使用方法。 第三条安全及防护设备 为了个人的安全，所有人员在风力发电设备上面或周围工作时，都必须穿戴个人防护装备以防止受伤。 个人安全保护装置包括： (1)安全帽：在风机现场及风机内停留或工作的每个人必须佩戴 (2)安全带、钢丝绳止跌扣、防坠连接装置：根据自己的体型调整安全带的松紧，系好所有的带扣。钢丝绳止跌扣是一种防跌落装置。按箭头朝上的方向将其固定在安全钢丝绳上，另一端挂在安全带（胸前的卡口）上 (3)安全鞋：在现场或风机内工作时，安装和服务人员都必须无条件穿戴安全鞋
东方汽轮机有限公司1500KW风电机组定期维护指导书 编号：版本号： FD70B-000303ASM B 风电服务处 2012年5月
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1．目的及适用范围 为了统一规范定期维护工作的操作方法及维护要求，确保定期维护质量符合产品要求，特编制本文件。本文件适用于东方汽轮机有限公司1500KW风电机组的定期维护工作，维护的所有项目均包含在本手册中。 2．维护基本要求 2.1只有经过严格培训的人员才能实施服务工作，同时，东方汽轮机有限公司提 供适当的技术条件和指导。 2.2服务人员应阅读并熟悉东方汽轮机有限公司相关风场安全管理要求，并在维 护作业中严格执行。 2.3服务人员应阅读并熟悉所维护风场机组的润滑油脂清单、螺栓力矩表，熟知 高湿/盐雾地区金属件的防护要求。 2.4服务工作完成后，服务人员必须在服务报告上签字、确认。 3．维护工作内容 3.1叶片 3.2变桨轴承 3.3轮毂 3.4导流罩 3.5变桨控制机构 3.6变桨润滑系统 3.7主轴及轴承 3.8主轴润滑系统 3.9齿轮箱 3.10通讯滑环 3.11联轴器 3.12紧急刹车 3.13发电机 3.14发电机润滑系统
3.15液压系统 3.16偏航刹车系统 3.17偏航轴承 3.18偏航控制驱动机构 3.19机舱及主控柜 3.20机舱吊车 3.21机舱加热系统（低温型机组） 3.22塔筒 3.23动力、控制电缆、定转子电缆及导电轨 3.24塔基 3.25螺栓防锈处理 3.26变频器 3.27机组启动测试 3.28记录与消缺报告处理 4．维护工具 液压力矩扳手、1型扳手头、力矩扳手、套筒、测量仪表等。详见工具清单表。 5．维护注意事项 5.1所有维护工作都要严格按照有关维护要求进行。 5.2在进行维护工作时，工具、零件必须手到手传递，不得空中抛接。工具、零 件必须摆放有序，维护结束后必须清点工具及零件，不得遗留在机组内。5.3登机作业时风机必须停止运行，登机前应将远程控制系统锁定，防止误操作。 5.4不得一个人在维护现场作业。 5.5在机组维护过程中，严禁使用火源，如禁止抽烟、使用打火机等。 5.6使用机舱吊车时，应注意观察风速，必要时需使用揽风绳，必要时需手动偏 航，让吊链远离高压线路及变压器，起吊时塔基人员应远离吊物，防止吊物坠落造成人员伤害。 5.7所有旋转部件维护时，注意安全操作，小心旋转部件伤人。 5.8所有电气部件维护时，必须使用万用表测量，确认不带电后方可进行维护作
Brüel & Kj?r Vibro (B&K 申克) 风力发电机状态监测技术 全球最成熟和最为广泛应用的风电机组状态监测及远程诊断技术！
目录 1.风电机组状态监测概述 (3) 2．B&K 申克风电状态监测技术及业绩 (4) 3．系统特点及监测策略 (5) 4．数据记录及数据存储原理 (8) 5．系统基本组成部件介绍 (10) 6．行业认证 (15) 7．故障诊断实例 (16)
1.风电机组状态监测概述 随着风力发电技术日趋完善和更加复杂，风力发电机在电网中的重要性及可靠性也日益增加，单机容量也越来越大。这些对机组的运行和维护工作提出了更高的要求，必须尽可能减各种人为或故障造成的停机损失。因此风力发电行业对预知性主动维修策略产生了强烈的需求，而这一主动性维修策略的实施依赖于一套有效的设备状态监测系统。 从状态监测和维护策略角度考量，风力发电场具有以下特点及行业趋势： z风力发电设备的可靠性及可用率直接决定风电场的生产率； z风电场地处偏远，风机分散分布，因此检修工作的计划性非常重要； z风机结构不同于传统发电行业的机器构造，具有独特的故障类型； z风机振动值及其他状态参数不可能依赖人工采集； z机器结构越来越复杂，制造周期越来越短； z单机容量不断加大，故障停机造成的生产损失大； z单机容量加大也使得各部件的价格更为昂贵； z风场建设应综合考虑长期的运行及维护成本（设备寿命过程投资的理念） 应用状态监测技术的目的是检测及诊断设备的早期故障，分析故障发展的趋势，从而编制及时有效的检修方案，以有效地减少机器的维护费用，使停机时间降到最低，从而提高设备可靠性及可用率。 连续的风机特征数量值的监测，结合先进的报警管理系统，能够为操作者提供出早期的故障状态信息以及故障发展的严重程度。在这方面B&K 申克具备丰富的技术和实际应用经验，提供有效的诊断工具和强大的时域波形信号采集能力，使您能够对机器的运行状态进行全面而详细的分析。
风力发电机 维护使用手册 佳木斯电机股份有限公司
风力发电机维护使用手册 1通用信息 请妥善保存本手册！ 适用范围 本手册适用于由佳木斯电机股份有限公司生产制造的1.5MW双馈风力发电机。 2指南 本手册简要概括了电机构造及以下相关信息说明 ?结构型式 ?保养与维护 ?故障分析与排除 ?售后服务 本手册不能代替相关专业人员对操作人员所作的重要操作指导。本手册对组件安装已做出了相类似说明，操作者可参照此些方法执行。对于超出一般范畴而在此手册中未提及的电机维修及保养工作，应由电机专业有经验人员执行。电机若由于交货后客户的不适当操作或存储维护不利所产生的损失，电机生产商对此不承担责任。 须指出，此手册的内容不属于早期或现行协议、承诺或法律关系的一部分。也无修订这些内容的作用。 3发电机结构特征 1 轴 2 伸端接地碳刷 3 伸端端盖系统 4 定子接线盒 5 机座 6 自动注油泵 7 呼吸阀 8 进、出水管 9 尾端端盖系统10 滑环罩 11 转子接线盒12 编码器13 辅助接线盒14 手动注油管 15 轴承测温16 自动注油管17 排油器 4维护保养 精心的维护保养（包括监控，维护，检测及设备补充）才能保证电机的正常运转。 未对电机进行维护保养，用户将失去保修的权利。 发电机应进行周期性的维护和检查，应保证： a)发电机清洁，定子和转子的通风管路畅通无阻； b)负载不超过额定值和使用系数；
c)线圈温升不超过额定值； d)绕组绝缘电阻和端盖绝缘电阻要大于推荐的最小值。 危险！ 绝缘试验所使用的高压能造成损伤和生命危险，只能由合格人员来做试验，注意试验装置说明中的安全部分。 e) 电压频率的变化应符合相关的规定； f) 滚动轴承温度应不超过95℃，保持润滑油清洁和适当油量； g) 没有异常的振动和噪声； h) 必要零件的贮备及备用件库存一览表； i) 对中数据（与准确对中的偏差，高温允许值）； j) 正常检查结果（“使用记录”）； k) 修理（“使用记录”）； l) 润滑数据：1) 使用方法；2) 润滑脂的贮备；3) 维护周期；4) 对每台设备进行记录。 请在电机停机时进行维护工作，应断开电源开关。 4.1清洁 4.1.1机壳外部 去除电机外部及其配件的污垢、灰尘和陈油。 4.1.2小型清洁（每6～8个月） ?清洁接线盒内部 ?清洁集电环及刷架（见4.5.1） ?清洁绝缘端盖灰尘及油污 4.1.3大型清洁（每3年至5年，由环境条件决定） ?用毛刷在干燥的压缩空气下小心清洁受污绕组。对于粘性的污垢（如润滑油脂）应使用酒精浸渍过的抹布将其去除。最后必须对绕组进行干燥 处理（见4.3） ?用干燥压缩空气吹洗定子及转子铁心通风沟。 ?用干燥压缩空气吹洗定子机壳，轴承端盖及转子的金属表面。 ?清洁接线盒及绝缘端盖。 4.2检测线圈直流电阻及绝缘电阻 4.2.1检测线圈直流电阻 每6个月检查直流电阻，通常使用双臂电桥来检查，如下图所示。 断开用户接线状态下，用双臂电桥分别测量接线板U与V相、V与W相、U与W相间直流电阻（或者K与L相，L与M相，K与M相），阻值分别记为R1、R2、R3。三相平均电阻值为R=（R1+R2+R3）/3。各线端电阻值（R1或R2或R3）与平均电阻值（R）之差不应大于1.5%。
基于大数据分析的风电机组运行状态评估及故障诊断 发表时间：2019-11-08T10:53:05.477Z 来源：《电力设备》2019年第14期作者：李鹏 [导读] 摘要：目前风电行业，随着风电机组运行年限增加，大量的风电机组超出质保期，其安全隐患不断增加、造成运维的成本不断升高，使得风电场的经济效益严重下降。 (山西龙源风力发电有限公司山西省太原市 030006) 摘要：目前风电行业，随着风电机组运行年限增加，大量的风电机组超出质保期，其安全隐患不断增加、造成运维的成本不断升高，使得风电场的经济效益严重下降。因此，为保证风电机组健康安全运行和降低风场运维成本等方面考虑，研发基于大数据分析的大型风电机组运行状态评估及故障诊断技术已成为风电行业亟待解决的课题。 关键词：风电机组；大数据；状态评估；故障诊断 风电机组是集多种电气、控制和机械等子系统为一体的非线性、强耦合机械设备，不同子系统的部件之间的联系和耦合极其紧密，任何某一部件发生故障，如果不及时诊断排除，通过部件之间的层层级联与相互不断耦合的放大作用，将进一步发生严重故障，从而导致风电机组故障停机，给电力设备的安全稳定运行带来严重威胁。而且机组一旦发生故障，由于事前对机组的健康信息掌握不充分，受天气状况和地理位置影响，造成故障事后维修工作难度大、停机时间长、维修成本高等经济损失加重。因此，通过基于风电机组的 SCADA 系统监测数据、振动系统监测数据、生产运行和管理数据等大数据应用分析，判断其健康状况，诊断潜藏性故障，对降低运行维护成本，提高机组的运行效率和可靠性，已成为我国风电行业亟待解决的关键问题。 1风电机组的主要故障类型 1.1齿轮箱故障 齿轮箱是风电系统中故障率最高的部件，且造成停机时间较长，包含齿轮、滚动轴承和轴等部件，其常见的故障主要为齿轮和滚动轴承的故障。近年来，新投产风电机组普遍都配备了振动监测系统。当齿轮或滚动轴承存在局部缺陷时，其振动信号中含有丰富的信息。通过有效提取信号的特征，一般可以较为准确地诊断出缺陷种类及所处的部位。 1.2发电机故障 目前风电系统采用的发电机型主要有双馈异步电发机、笼型异步发电机和永磁同步电发机。由于承载发电机的机舱处于几十米的高空，发电机长期运行于交变工况和恶劣的电磁环境中，极易发生故障。常见的故障有轴承故障、短路故障、转子偏心故障等。当发电机由正常状态衍化到故障状态时，会引发某些电量和非电量的变化。其中电量信号主要有电流、电压、输出有功功率、电磁力矩等，而非电量主要为振动信号。发电机的故障诊断正是以这些反映电机运行状态的物理量信号的变化为依据，通过相应监测设备获取电量或非电量信号，采用先进有效的信号处理技术，最终提取出反映发电机故障种类以及故障严重程度的特征信息。 1.3电力电子装置故障 并网风电机组一般通过变频器接入电网，从而实现在环境风速变化的情况下，也可以向电网输送高质量电能。所不同的是：永磁直驱式风力发电机是定子侧通过变频器接入电网的；双馈式风力发电机是转子侧通过变频器接入电网的，定子侧直接与电网相连。变速恒频式风力发电机，尤其是双馈式风力发电机在电网发生故障时容易导致风力发电机机端电压跌落，造成发电机定子电流增加进而导致转子电流的增加，极易导致风电机组变频装置的功率元器件损坏。 1.4叶片故障 叶片是风电机组最基础和最关键的部分，长期承受风带来的交变冲击载荷作用，是受力最复杂的部件之一，运行过程中各种激振力通过叶片传递出去。实际中常用有限元分析法建立风电机组的动力学模型，通过计算与模态分析获得其固有频率和振型等信息，并通过观测固有频率变化反映叶片的裂纹等故障特征，依此达到对风机叶片故障的检测与诊断识别的目的。 2基于大数据分析的风电机组运行状态评估及故障诊断方案 风电机组的结构主要可分为两部分：一是由将风能转换为机械能的风力机；二是将机械能转换为电能的发电机。风力机主要由风轮、主轴、齿轮箱、控制器及辅助装置组成，其作用是将转化成机械能的风能传递至齿轮箱，通过齿轮箱增速，带动高速发电机工作。风电机组的类型有双馈型风电机组和直驱型风电机组等，其中双馈型风电机组在我国实际运行数量最多。 首先，在机组各个关键部位安装不同传感器，采集振动、转速、温度等信号。如低速轴位置选择低速加速度传感器，在高速轴部分选择压电加速度传感器。然后通过调整单元和信号采集卡，输入到在LabVIEW上开发监测平台，该平台运用小波消噪的方法进行消噪，然后通过快速傅里叶变换将输入信号进行分解，通过曲线拟合、时域分析、频域分析等步骤，将数据以图形的形式呈现出来，并根据分析得到的结果对照正常运行时的信号，如果出现信号异常，进行故障原因分析，并在系统界面上给出故障预示以及故障维护建议。 3基于大数据分析的风电机组运行状态评估及故障诊断的发展方向 结合现有先进技术以及风电场运行维护经验的不断完善和基础数据的不断增加，提出下一步基于大数据分析的风电机组运行状态评估及故障诊断的发展方向。完整和正确的数据采集是后续状态分析和故障诊断的基础。因此，在今后的集中监控技术研究中，应将风电机组SCADA系统、升压站综合自动化系统、风功率预测系统、AGC/A VC能量管理系统、生产管理系统等现有分散监控与管理系统进行整合。采取不同时间尺度的异构数据采集技术、防止数据丢失的数据队列技术以及不同时间尺度的异构数据的统一存储技术，建立以风电机组关键部件的振动在线监测数据、油液在线监测数据、叶片在线监测、离线点检数据、风电场的环境监测数据等为基础的统一实时和历史数据库，确保风电场实时数据的完整性和正确性。进而，基于各类异构数据的统一管理技术，将实时数据库和历史数据库与统一的风电设备健康状态数据库相结合，建立风电场统管数据库。基于风电场统管数据库，开发风电场场群的集中监控与管理技术，实现不同供应商的各类设备的集中监控与管理，实现风电场场群的状态监测、运维调度和生产运营的统一管理。 在风电场场群的实时监测、运维管理和生产运营的统一管理基础上，下一步的工作即是开发重要子系统的在线监测系统，如齿轮箱磨损状态监控、叶片表面状态监控等。以齿轮箱磨损状态监控为例，通过对齿轮摩擦副的摩擦、磨损、润滑与润滑油劣化特征的研究，寻求对齿轮油运动粘度、油中水含量、介电常数、温度、磨损烈度指数等多参数的集成式实时在线检测方法，从而系统地建立风电机组齿轮箱润滑磨损在线监测体系。 风电场故障预警技术的实现，有利于运维人员工作职责的原子化、远程化和信息化，实现风电场维护的智能化和简易化，最终达到风