風力發(fā)電機組原理應用課件第9章

1、第九章 風力發(fā)電機組的維護第九章 風力發(fā)電機組的維護第一節(jié)風力發(fā)電機組的維護概述第二節(jié)風力機的維護第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護第四節(jié)主傳動與制動系統(tǒng)的維護第五節(jié)變槳距、偏航及輔助系統(tǒng)的維護第六節(jié)控制系統(tǒng)的故障與防護第七節(jié)支撐體系的維護第一節(jié)風力發(fā)電機組的維護概述第二節(jié)風力機的維護第三節(jié)第一節(jié)風力發(fā)電機組的維護概述一、維護周期二、維修所需的常用工具第一節(jié)風力發(fā)電機組的維護概述一、維護周期二、維修所需的常一、維護周期1)風力發(fā)電機組安裝調(diào)試完運行一個月后，需要進行全面維護，包括所有螺栓聯(lián)接的緊固、各個潤滑點的潤滑，以及其他需要檢查的項目。2)最初運行一個月的維護完成后，風力發(fā)電機組的正常維護分為間隔半年維

2、護和間隔一年維護。一、維護周期1)風力發(fā)電機組安裝調(diào)試完運行一個月后，需要進行二、維修所需的常用工具1)各種扳手：液壓扳手、扭力扳手(如：1500Nm、600Nm 、300Nm)、敲擊扳手、各種呆扳手、各種梅開棘輪扳手、各種套筒、活動扳手、內(nèi)六角扳手、鉤子扳手、加長桿。2)旋具：旋具套筒、一字螺釘旋具、十字螺釘旋具。3)各種通用和專用油槍。4)測量用品：數(shù)字式萬用表、卷尺等。5)清潔用品：毛刷、衛(wèi)生紙、抹布、垃圾袋。6)安全用品：安全帶、安全帽、安全靴、絕緣手套、防護眼鏡、保暖衣、止跌扣、加長繩(帶緩沖)等。二、維修所需的常用工具1)各種扳手：液壓扳手、扭力扳手(如：第二節(jié)風力機的維護一、葉片

3、的維護二、葉片軸承的維護三、輪轂的維護第二節(jié)風力機的維護一、葉片的維護二、葉片軸承的維護三、一、葉片的維護1.葉片表面砂眼一、葉片的維護1.葉片表面砂眼一、葉片的維護圖9-1葉片表面砂眼2.葉片表面裂紋一、葉片的維護圖9-1葉片表面砂眼2.葉片表面裂紋一、葉片的維護圖9-2葉片表面裂紋3.葉尖的磨損及開裂一、葉片的維護圖9-2葉片表面裂紋3.葉尖的磨損及開裂一、葉片的維護4.鹽霧和污垢對葉片的影響一、葉片的維護4.鹽霧和污垢對葉片的影響一、葉片的維護圖9-3葉尖的開裂5.雷電對葉片的損壞一、葉片的維護圖9-3葉尖的開裂5.雷電對葉片的損壞一、葉片的維護圖9-4雷電對葉片的損壞6.葉片的修補一、

4、葉片的維護圖9-4雷電對葉片的損壞6.葉片的修補二、 葉片軸承的維護二、 葉片軸承的維護三、輪轂的維護三、輪轂的維護第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護一、發(fā)電機的維護及故障分析二、變流系統(tǒng)的維護及故障處理三、變壓器的維護第三節(jié)發(fā)電系統(tǒng)的維護一、發(fā)電機的維護及故障分析二、變流系一、發(fā)電機的維護及故障分析1.運行維護(1)年度維護根據(jù)發(fā)電機運行環(huán)境，每年進行一次整體清潔維護；檢查所有緊固件(螺栓、墊圈等)連接是否良好；檢查絕緣電阻是否滿足要求。(2)檢測絕緣電阻第一次起動之前或長時間放置起動前，應測量繞組絕緣電阻值(包括繞組對地絕緣電阻和繞組之間的絕緣電阻)。1)電流干燥法：對繞組分別通以合適的低壓直流或交流電

5、源，使繞組溫度不超過75。2)用加熱裝置干燥：用干燥爐、加熱電阻器、熱吹風機或其他裝置進行干燥，如有可能，使用可設定溫度的加熱裝置。一、發(fā)電機的維護及故障分析1.運行維護(1)年度維護根據(jù)一、發(fā)電機的維護及故障分析(3)軸承的維護定時定量地向發(fā)電機傳動端軸承和非傳動端軸承加入指定牌號的潤滑脂，加注潤滑脂需要在發(fā)電機運轉(zhuǎn)時進行，加注潤滑脂后，從集油器中排除廢油。(4)電刷的維護每隔3個月進行定期檢查。(5)集電環(huán)的維護每3個月檢查一次。(6)清洗集塵器每年清洗集塵器一次。2.發(fā)電機的故障分析(1)絕緣電阻低造成發(fā)電機繞組絕緣電阻低的可能原因有：電機溫度過高，機械性損傷，潮濕、灰塵、導電微?；蚱渌?/p>

6、污染物污染侵蝕電機繞組等。一、發(fā)電機的維護及故障分析(3)軸承的維護定時定量地向發(fā)電一、發(fā)電機的維護及故障分析(2)振動、噪聲大造成發(fā)電機振動、噪聲大的可能原因有：轉(zhuǎn)子系統(tǒng)(包括與發(fā)電機相聯(lián)的變速箱齒輪、聯(lián)軸器)動不平衡，轉(zhuǎn)子籠條有斷裂、開焊、假焊或縮孔，軸徑不圓，軸彎曲、變形，齒輪箱發(fā)電機系統(tǒng)軸線沒對準，安裝不緊固，基礎不好或有共振，轉(zhuǎn)子與定子相摩擦等。(3)軸承過熱、失效造成發(fā)電機軸承過熱、失效的可能原因有：不合適的潤滑油，潤滑油過多或過少，潤滑油失效，潤滑油不清潔，有異物進入滾道，軸電流電蝕滾道，軸承磨損，軸彎曲、變形。一、發(fā)電機的維護及故障分析(2)振動、噪聲大造成發(fā)電機振動一、發(fā)電機

7、的維護及故障分析(4)繞組斷路、短路接地造成發(fā)電機繞組斷路、短路接地的可能原因有：繞組機械性拉斷、損傷，連接線焊接不良(包括虛焊、假焊)，電纜絕緣破損，接線頭脫落，匝間短路，潮濕、灰塵、導電微粒或其他污染物污染侵蝕繞組，長時間過載導致電機過熱，絕緣老化開裂，其他電氣元件的短路、故障引起的過電壓(包括操作過電壓)、過電流而引起繞組局部絕緣損壞、短路，雷擊損壞等。一、發(fā)電機的維護及故障分析(4)繞組斷路、短路接地造成發(fā)電二、變流系統(tǒng)的維護及故障處理1.變流系統(tǒng)的功能測試2.變流系統(tǒng)接線及接地檢查3.對變流系統(tǒng)保護設定值的檢查4.水冷系統(tǒng)檢查和維護5.水冷系統(tǒng)冷卻水和防凍劑6.水冷系統(tǒng)密封性檢查7.

8、散熱器、過濾器及水冷管路的清洗1)散熱器的清洗：由于長期暴露在機組外部，運行過程中會不斷有灰塵及其他污染物附著在散熱器表面和散熱片之間，從而使熱交換效率降低。2)過濾器的清洗：建議每年對變流器冷卻水過濾器進行一次檢查、清洗。二、變流系統(tǒng)的維護及故障處理1.變流系統(tǒng)的功能測試2.變流二、變流系統(tǒng)的維護及故障處理3)管路的清洗：以適當時間間隔對冷卻管路進行清洗(包括變流器內(nèi)的管路)。8.變流器的參數(shù)設置1)確認發(fā)電機參數(shù)：變流器在參數(shù)中設定發(fā)電機的功率、電流、電壓、轉(zhuǎn)速、工作頻率，這些參數(shù)可以在發(fā)電機銘牌中直接得到。2)設定變流器的起動方式：一般變流器在出廠時設定由面板起動，用戶可以根據(jù)實際情況選

9、擇起動方式，可以用面板、外部端子、通信方式等幾種。3)給定信號的選擇：一般變流器的頻率給定也可以有多種方式，如面板給定、外部電壓或電流給定、通信方式給定等。9.變流器常見故障及處理二、變流系統(tǒng)的維護及故障處理3)管路的清洗：以適當時間間隔對二、變流系統(tǒng)的維護及故障處理(1)參數(shù)設置類故障處理一旦發(fā)生了參數(shù)設置類故障后，變流器不能正常運行，一般可根據(jù)說明書進行修改參數(shù)。(2)變流器過電壓常見的過電壓有兩種情況。1)輸入交流電源過電壓：這種情況是指輸入電壓超過正常范圍，一般發(fā)生在負載較輕導致電壓升高，或者電路出現(xiàn)故障。2)發(fā)電類過電壓：這種情況出現(xiàn)的概率較大，主要在發(fā)電機的實際轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速時發(fā)

10、生。(3)變流器過電流此類故障可能是由于變流器的負載發(fā)生突變、負載分配不均，輸出短路等原因引起的。(4)變流器過載過載故障包括變流器過載和發(fā)電機過載，可能是電網(wǎng)電壓太低、負載過重等原因引起的。二、變流系統(tǒng)的維護及故障處理(1)參數(shù)設置類故障處理一旦發(fā)二、變流系統(tǒng)的維護及故障處理(5)變流器欠電壓說明變流器電源輸入部分有問題，須排除故障后才能運行。(6)變流器溫度過高應檢查變流器散熱情況及水冷卻系統(tǒng)是否存在問題，設法排除相應故障。二、變流系統(tǒng)的維護及故障處理(5)變流器欠電壓說明變流器電三、變壓器的維護三、變壓器的維護第四節(jié)主傳動與制動系統(tǒng)的維護一、齒輪箱的使用及維護二、齒輪箱常見故障及排除三、

11、聯(lián)軸器的維護四、制動機構的維護及故障排除第四節(jié)主傳動與制動系統(tǒng)的維護一、齒輪箱的使用及維護二、齒一、齒輪箱的使用及維護1.安裝與空載試運轉(zhuǎn)2.日常維護3.定期維護4.更換潤滑油5.潤滑油凈化和溫控系統(tǒng)的使用及其維護1)潤滑系統(tǒng)初始運行前必須要進行以下準備工作：檢查電動機油泵單元的電動機運轉(zhuǎn)方向是否正確，正確的旋向在電動機上已經(jīng)標出。2)電動機液壓泵單元的使用及其維護包括：電動機的工作電壓應在規(guī)定范圍內(nèi)，在電動機銘牌上已經(jīng)標出。3)過濾器組的維護主要是濾芯的更換：使用中的過濾器配有壓差發(fā)訊器，如果其發(fā)出信號就需要更換濾芯。一、齒輪箱的使用及維護1.安裝與空載試運轉(zhuǎn)2.日常維護3一、齒輪箱的使用及

12、維護4)冷卻器的維護：通常情況下冷卻器所需要的維護非常少，但是應當注意的是：冷卻器必須要保持清潔，否則會影響其散熱功率和電動機的壽命。一、齒輪箱的使用及維護4)冷卻器的維護：通常情況下冷卻器所需二、齒輪箱常見故障及排除1.齒輪損傷二、齒輪箱常見故障及排除1.齒輪損傷二、齒輪箱常見故障及排除圖9-5輪齒折斷二、齒輪箱常見故障及排除圖9-5輪齒折斷二、齒輪箱常見故障及排除圖9-6齒面疲勞2.軸承失效二、齒輪箱常見故障及排除圖9-6齒面疲勞2.軸承失效二、齒輪箱常見故障及排除3.斷軸4.齒輪箱油溫高二、齒輪箱常見故障及排除3.斷軸4.齒輪箱油溫高二、齒輪箱常見故障及排除圖9-7軸承損傷a)內(nèi)圈損傷b

13、)滾子表面損傷二、齒輪箱常見故障及排除圖9-7軸承損傷a)內(nèi)圈損傷b二、齒輪箱常見故障及排除5.潤滑液壓泵出口油壓低6.齒輪箱油位低7.潤滑液壓泵過載二、齒輪箱常見故障及排除5.潤滑液壓泵出口油壓低6.齒輪箱三、聯(lián)軸器的維護三、聯(lián)軸器的維護四、制動機構的維護及故障排除圖9-8激光校準位置四、制動機構的維護及故障排除圖9-8激光校準位置四、制動機構的維護及故障排除表9-1制動機構可能的故障以及解決方案四、制動機構的維護及故障排除表9-1制動機構可能的故障以及第五節(jié)變槳距、偏航及輔助系統(tǒng)的維護一、變槳距系統(tǒng)的維護二、偏航系統(tǒng)的維護及常見故障三、液壓系統(tǒng)的維護及常見故障第五節(jié)變槳距、偏航及輔助系統(tǒng)的

14、維護一、變槳距系統(tǒng)的維護二一、變槳距系統(tǒng)的維護1.液壓變槳距執(zhí)行機構的檢查與維護1)定期檢查項目：變槳距桿是否正常，有無磨損及變形；活塞桿表面有無損傷，液壓缸有無泄漏；測量液壓缸支架的軸承間隙，校準液壓缸位置；變距軸承是否正常，密封有無泄漏；變距液壓缸正負方向的流量是否正常；變槳距系統(tǒng)的正弦響應是否正常。2)定期維護項目：潤滑變距軸承座導向環(huán)；潤滑活塞桿的連接軸承；潤滑變距軸承；潤滑液壓缸安裝支架軸承。2.伺服三相異步電動機的維護(1)控制電路電氣元器件檢查一、變槳距系統(tǒng)的維護1.液壓變槳距執(zhí)行機構的檢查與維護1)一、變槳距系統(tǒng)的維護1)安裝接線前應對所使用的電氣元器件逐個進行檢查，電氣元器件

15、外觀是否整潔，外殼有無破裂，零部件是否齊全，各接線端子及緊固件有無缺損、銹蝕等現(xiàn)象。2)電氣元器件的觸頭有無熔焊粘連變形，嚴重氧化銹蝕等現(xiàn)象；觸頭閉合分斷動作是否靈活；觸頭開距、超程是否符合要求；壓力彈簧是否正常。3)電氣元器件的電磁機構和傳動部件的運動是否靈活；銜鐵有無卡住，吸合位置是否正常等，使用前應清除鐵心端面的防銹油。4)用萬用表檢查所有電磁線圈的通斷情況。5)檢查有延時作用的電氣元器件功能，如時間繼電器的延時動作、延時范圍及整定機構的作用；檢查熱繼電器的熱元件和觸頭的動作情況。一、變槳距系統(tǒng)的維護1)安裝接線前應對所使用的電氣元器件逐個一、變槳距系統(tǒng)的維護6)核對各電氣元器件的規(guī)格與

16、圖樣要求是否一致。(2)檢查電路1)對照原理圖、接線圖逐線檢查，核對線號，防止接線錯誤和漏接。2)檢查所有端子接線接觸情況，排除虛接現(xiàn)象。(3)試車完成上述檢查后，清點工具材料，清除安裝板上的線頭雜物，檢查三相電源，在有人監(jiān)護下通電試車。1)空操作試驗：首先拆除電動機定子繞組接線，接通電源，按下相應按鈕，接觸器應立即動作，松開按鈕，則接觸器應立即復位，認真觀察接觸器主觸頭動作是否正常，仔細聽接觸器線圈通電運行時有無異常響聲。一、變槳距系統(tǒng)的維護6)核對各電氣元器件的規(guī)格與圖樣要求是否一、變槳距系統(tǒng)的維護2)帶負載試車：斷開電源，接上電動機定子繞組引線，裝好滅弧罩，重新通電試車，按下按鈕，接觸器

17、動作，觀察電動機起動和運行情況，松開按鈕，觀察電動機能否停機。3.電動變距減速器的維護4.低壓配電盤的安裝與維修(1)低壓配電盤的安裝1)配電盤(箱)的盤面應光滑(涂漆)，且有明顯的標志，盤架應牢固。2)明裝在墻上的配電盤，盤底距地面高度不小于1.2m，顯示面板應裝在盤上方，距地面1.8m；明裝立式鐵架盤，盤頂距地面高度不得大于2.1m，盤底距地面不得小于0.4m，盤后面距地面不得小于0.6m；暗裝配電盤底口距地面1.4m。一、變槳距系統(tǒng)的維護2)帶負載試車：斷開電源，接上電動機定子一、變槳距系統(tǒng)的維護3)動力配電盤的負載電流在30A以上，應包鐵皮。4)配電盤(箱)接地應可靠，其接地電阻應不大

18、于4。5)主配線應采用與引入線截面積相同的絕緣線；二次配線應橫平豎直、整齊美觀，應使用截面積不小于1.5mm2的銅芯絕緣線或不小于2.5mm2的鋁芯絕緣線。6)導線穿過木盤面時，應套上瓷套管，穿過鐵盤面時，應裝橡皮護圈。7)在盤面上垂直安裝的開關，上方為電源，下方為負載，相序應一致，各分路要標明線路名稱；橫裝的開關，左方接電源，右方接負載。8)配電盤(箱)上安裝的母線，應分相按規(guī)定涂上色漆。9)在配電盤(箱)上，宜裝低壓漏電保護器，以確保用電安全。一、變槳距系統(tǒng)的維護3)動力配電盤的負載電流在30A以上，應一、變槳距系統(tǒng)的維護10)安裝在室外的配電箱，應設有防雨罩；安裝在公共場所的配電箱，鋁門

19、上應加鎖。(2)配電盤的運行與維修一般用電場所都要通過配電盤獲得電能。1)配電盤和盤上電氣元件的名稱、標志、編號等是否清楚、正確，盤上所有的操作把手、按鈕和按鍵等的位置與現(xiàn)場實際情況是否相符，固定是否牢靠，操作是否靈活。2)配電盤上表示“合”、“分”等信號燈和其他信號指示是否正確(紅燈亮表示開關處于閉合狀態(tài)，綠燈亮表示開關處于斷開位置)。3)刀開關、開關和熔斷器等的觸點是否牢靠，有無過熱變色現(xiàn)象。一、變槳距系統(tǒng)的維護10)安裝在室外的配電箱，應設有防雨罩；一、變槳距系統(tǒng)的維護4)二次回路線的絕緣有無破損，并用絕緣電阻表測量絕緣電阻。5)配電盤上有操作模擬板時，模擬板與現(xiàn)場電氣設備的運行狀態(tài)是否

20、對應一致。6)儀表和表盤玻璃有無松動，并清掃儀表和電器上的灰塵。7)巡視檢查中發(fā)現(xiàn)的缺陷，應及時記入缺陷登記本和運行日志內(nèi)，以利排除故障時參考分析。5.自動潤滑系統(tǒng)維護一、變槳距系統(tǒng)的維護4)二次回路線的絕緣有無破損，并用絕緣電二、偏航系統(tǒng)的維護及常見故障1.偏航制動器2.偏航軸承3.偏航驅(qū)動裝置4.偏航系統(tǒng)的常見故障(1)齒圈齒面磨損原因可能是：齒輪副的長期嚙合運轉(zhuǎn)；相互嚙合的齒輪副齒側(cè)間隙中滲入雜質(zhì)；潤滑油或潤滑脂嚴重缺失使齒輪副處于干摩擦狀態(tài)。(2)液壓管路或制動器滲漏原因可能是：管路接頭松動或損壞；密封件損壞。(3)偏航壓力不穩(wěn)原因可能是：液壓管路出現(xiàn)滲漏；液壓系統(tǒng)的保壓蓄能裝置出現(xiàn)故

21、障；液壓系統(tǒng)元器件損壞。二、偏航系統(tǒng)的維護及常見故障1.偏航制動器2.偏航軸承3二、偏航系統(tǒng)的維護及常見故障(4)異常噪聲原因可能是：制動器摩擦表面與制動盤不平行；潤滑油或潤滑脂嚴重缺失；偏航阻尼力矩過大；齒輪副輪齒損壞；偏航驅(qū)動裝置中油位過低。(5)偏航定位不準確原因可能是：風向標信號不準確；偏航系統(tǒng)的阻尼力矩過大或過?。黄街苿恿剡_不到機組的設計值；偏航系統(tǒng)的偏航齒圈與偏航驅(qū)動裝置齒輪之間的齒側(cè)間隙過大。(6)偏航計數(shù)器故障原因可能是：聯(lián)接螺栓松動；異物侵入；連接電纜損壞；磨損。二、偏航系統(tǒng)的維護及常見故障(4)異常噪聲原因可能是：制動三、液壓系統(tǒng)的維護及常見故障1.設備的檢查2.液壓油

22、3.清洗過濾器和空氣濾清器4.故障排除和更換元器件5.液壓系統(tǒng)的常見故障(1)出現(xiàn)異常振動和噪聲原因可能是：旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接不同心；液壓泵超載或吸油受阻；管路松動；液壓閥出現(xiàn)自激振蕩；液面低；油液黏度高；過濾器堵塞；油液中混有空氣等。(2)輸出壓力不足原因可能是：液壓泵失效；吸油口漏氣；油路有較大的泄漏；液壓閥調(diào)節(jié)不當；液壓缸內(nèi)泄等。三、液壓系統(tǒng)的維護及常見故障1.設備的檢查2.液壓油3.三、液壓系統(tǒng)的維護及常見故障(3)油溫過高原因可能是：系統(tǒng)內(nèi)泄漏過大；工作壓力過高；系統(tǒng)的冷卻能力不足；在保壓期間液壓泵沒泄荷；系統(tǒng)的油液不足；冷卻水閥不起作用；溫控器設置過高；沒有冷卻水或制冷風扇失效；冷卻水的溫

23、度過高；周圍環(huán)境溫度過高；系統(tǒng)散熱條件不好。(4)液壓泵的起停太頻繁原因可能是：系統(tǒng)內(nèi)泄漏過大；在蓄能系統(tǒng)中，蓄能器和泵的參數(shù)不匹配；蓄能器充氣壓力過低；氣囊(或薄膜)失效；壓力繼電器設置錯誤等。(5)建壓超時原因可能是：元器件有泄漏；液壓閥失效；壓力傳感器差錯；電氣元器件失效。三、液壓系統(tǒng)的維護及常見故障(3)油溫過高原因可能是：系統(tǒng)第六節(jié)控制系統(tǒng)的故障與防護一、控制系統(tǒng)的常見故障二、減少故障的方法第六節(jié)控制系統(tǒng)的故障與防護一、控制系統(tǒng)的常見故障二、減少一、控制系統(tǒng)的常見故障1.硬件故障(1)電氣故障電氣故障主要是指電氣裝置、電氣電路和連接、電氣和電子元器件、電路板、接插件所產(chǎn)生的故障。(2

24、)機械故障機械故障主要發(fā)生在風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的電氣外設中。(3)傳感器故障這類故障主要是指風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的信號傳感器所產(chǎn)生的故障，例如：風速儀、風向標的損壞；溫度傳感器引線振斷、熱電阻損壞；磁電式轉(zhuǎn)速電氣信號傳輸失靈；電壓變換器和電流變換器對地短路或損壞；速度繼電器和振動繼電器動作信號調(diào)整不準或給激勵信號不動作；開關狀態(tài)信號傳輸線斷或接觸不良造成傳感器不能工作等。(1)使用不當在正常使用條件下，元器件有自己的失效期。一、控制系統(tǒng)的常見故障1.硬件故障(1)電氣故障電氣故障一、控制系統(tǒng)的常見故障1)電阻器：各種電阻器具有各自的特點、性能和使用場合。2)電容器：電容器的電氣性能參數(shù)包括容量、耐壓、損耗、誤差、溫度系數(shù)、頻率特性、線性度、溫度范圍等。3)集成電路芯片：就電氣性能而言，不同的芯片，在不同的用途時都有許多具體要求。(2)環(huán)境因素的影響環(huán)境因素對風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)產(chǎn)生很大的影響。1)溫度的影響：由于溫度增高，微機應用系統(tǒng)故