01风力发电机组的维护

风力发电机组的技术密集度以及自动化程度较高, 是一种十分典型的机电一体化设备, 整个机组的仪器设备众多, 任何一个部件出现问题都有可能会导致机组停止运行, 严重危害电网的安全稳定、发电厂经济利益和电力用户正常生活, 因此风力发电机组需要定期的维护和检查来确保其正常运行。

（资料图：东方风电）

风力发电机组的维护包括定期检查、清洁、润滑、功能测试和故障排除等。

定期检查：首先要仔细观察风机内的安全平台和梯子是否牢固，有无连接螺栓松动，控制柜内有无焦味，电缆线有无位移，夹板是否松动，扭缆传感器拉环是否磨损破裂，偏航齿的润滑是否干枯变质，偏航齿轮箱、液压油及齿轮箱油位是否正常，液压站的表计压力是否正常，转动部件与旋转部件之间有无磨损，看各油管接头有无渗漏，齿轮油及液压油的滤清器的指示是否在正常位置等。

清洁：定期对风电场的风力发电机组、塔架、风轮叶片、限位器、变桨机构、降噪罩等进行清洗，以去除外界因素如灰尘、沙土等污物，确保设备表面干净，提高能源利用效率。

润滑：风机的润滑系统主要有稀油润滑（或称矿物油润滑）和干油润滑（或称润滑脂润滑）两种方式。风机的齿轮箱和偏航减速齿轮箱采用的是稀油润滑方式，其维护方法是补加和采样化验，若化验结果表明该润滑油已无法再使用，则进行更换。干油润滑部件有发电机轴承，偏航轴承，偏航齿等。这些部件由于运行温度较高，极易变质，导致轴承磨损。定期维护时，必须每次都对其进行补加。另外，发电机轴承的补加剂量一定要按要求数量加入，不可过多，防止过多挤入电机绕组，使电机烧坏。

功能测试：定期维护的功能测试主要有过速测试、紧急停机测试、液压系统各元件定值测试、振动开关测试、扭缆开关测试等。还可以对控制器的极限定值进行一些常规测试。定期维护除以上三大项以外，还要检查液压油位，各传感器有无损坏，传感器的电源是否可靠工作，闸片及闸盘的磨损情况等方面。

故障排除：根据故障初期是否引发系统性响应，可以将风电机组的故障分为两大类：典型部件故障、系统性故障。

典型部件故障：多指机组大部件自身出现缺陷导致机组故障，比如轴承外圈故障、齿轮点蚀等轴承齿轮类故障，借助传统意义的在线监测系统（CMS）或者离线测试能够较好的诊断该类故障。

系统性故障：指由于机组设计、装配、安装、调试以及运维过程中出现问题导致的机组性能异常、整机振动过大、噪声异常等现象。

02 风力发电机组各部件的检查维护

叶片

叶片的首次维护检查应在风机动态调试完毕且正常运行7--10天后进行;以后每6个月进行一次。

1、检查叶片表面是否有损伤等现象，特别注意在最大弦长位置附近的后缘。

2、检查叶片法兰盘与叶片壳体间密封是否完好。

3、检查叶片表面是否有腐蚀现象。

4、检查叶片是否有异常噪声。叶片的异常噪声通常是由于表面不平整或叶片边缘不平滑造成，也可能由于叶片内部存在脱落物。查找叶片噪声来源，并进行处理。

5、检查叶片是否有裂纹。如有裂纹应记录机组号、叶片号、叶片角度、长度、方向及可能的原因。并在下一次检查中再次检查此裂纹，如果裂纹未发展，就无须更深一步检查。如果在叶片根部或叶片承载部分找到裂纹或裂缝，机组必须停机。

6、检查雷电保护系统。检查雷电保护系统线路是否完好，检查叶片是否存在雷击损伤。

7、检查叶片排水孔是否堵塞，如有堵塞需要进行清理。

8、检查叶片根部盖板是否安装牢固。

（资料图：深圳能源）

常见的叶片损坏类型主要有以下几种：表面分层、后缘粘接区域失效、前缘粘接区域失效、分层（内外蒙皮）、沿纤维编织方向开裂、胶衣裂纹、雷击损伤等。

表面损伤的修复：

对需修复的表面先用丙酮进行清洗；用80目砂纸打磨破损区域的涂漆层，再用丙酮清洗，然后用干布擦拭干净；刮批腻子(见材料表)，待腻子固化后，再打磨平整；最后涂面漆。

结构损伤的修复：

先清理损伤表面，再用安装有36#(中粗)纸砂盘的角磨机打磨损伤区域,将损伤区域的玻璃钢打磨成阶梯形，每层扩大20mm,打磨完成后用丙酮清洗，再按同等层数修补；根据叶片结构层破损情况，用环氧树脂(SZ1002)、加固化剂(SZ2003)，糊制与破损结构层层数相同的玻璃纤维布(XW1001)，固化后打磨平整，再用腻子刮批，砂磨光滑;最后涂面漆。

延纤维编织方向开裂的修复：

如果叶尖延纤维编织方向开裂的位置离叶片远端很近（1米范围内），则可以采取拉筋加强等办法进行修补；如果延纤维编织方向开裂，位置在离叶片远端1米以上，为安全着想应当更换叶片。

通常情况下，用变桨来调节功率的风力发电机不是特别脏时，不推荐清洁叶片;污垢经常周期性发生在叶片边缘，在前缘处或多或少会有一些污物,但是，在雨季期间，它将再一次消失。也取决于风机局部的环境，过多的污物可以影响叶片的性能和噪音，在这种情况下叶片的清洁是很必要的。

变桨轴承

1、检查变桨轴承表面的防腐涂层是否有脱落现象。

2、检查变桨轴承表面清洁度。检查变桨轴承表面是否有油污或其他污染物，并清理干净。

3、变桨轴承密封检查。检查变桨轴承（内圈、外圈）密封是否完好。

检查变桨大齿圈齿面。检查齿面是否有点蚀、断齿、腐蚀等现象，润滑剂是否涂抹均匀。

4、检查变桨轴承噪声。检查变桨轴承是否有噪声。如果有噪声，查找噪声的来源。

5、变桨轴承与轮毂连接螺栓的检查。以规定的力矩检查变桨轴承与轮毂安装螺栓，每检查完一个，用记号笔在螺栓头处做一个圆圈记号。

6、缓冲撞块用螺栓的检查。

7、极限工作位置撞块用螺栓的检查。

8、顺桨接近开关感应片用螺栓的检查。

轮毂

1、手动开桨，检查开桨声音是否正常；

2、检查轮毂整体是否有损坏、腐蚀痕迹；

3、检查轴承防腐层有无损坏、腐蚀痕迹；

4、检查轴承密封圈是否有磨损裂缝和装配错位；

5、有变桨照明的系统检查轮毂内照明是否正常；

6、清理轮毂内脏污、杂物；

7、检查轮毂内连接柜体、连接电机的所有电缆是否破损，绑扎是否牢固；

8、紧固所有柜体及变桨电机的哈廷连接器；

9、紧固限位开关、撞铁，紧固冗余编码器支架及小齿轮。

刚性轮毂其安装、使用和维护较简单，日常维护工作较少，只要在设计时充分考虑了轮毂的防腐问题，基本上是免维护的。

柔性轮毂维护工作是必不可少的，维护时要注意受力铰链和传动机构的润滑、磨损及腐蚀情况。

轮毂常见故障及处理

1、45°传感器故障

原因分析：45°传感器位置调整不当，感应探头太突出，与感应点发生挤压，导致传感器损坏。轮毂内的集油瓶、M30的螺母、轮毂孔板螺丝等物品脱落后易将传感器挤压、砸坏。

2、88°传感器故障

原因分析：轮毂内的集油瓶、M30的螺母、轮毂孔板螺丝等物品脱落后易将88°1传感器挤压、砸坏。

3、控制油缸编码器故障

编码器内油污多干扰电信号的传递；内部接线松动；外部作用力将其外壳和内部芯片损坏。

4、轮毂航空插头断线故障

原因分析：轮毂内无加热设备，在低温情况下电缆变硬变脆，易折断，

建议：将此电缆的外部套上保护套管;采用能承受更大温差范围的电缆。

5、轮毂润滑泵故障

原因分析：多数是因轮毂内有脱落物引起，脱落物有:集油瓶、M30的螺母、轮毂孔板螺丝、油缸、油管。

建议：1.认真仔细做好定期维护；2.处理轮毂内故障时紧固轮毂内所有集油瓶和油管:3.若轮毂孔板螺栓有脱落现象，在螺杆上涂螺纹紧固剂后再拧紧。

滑环

1、检查电刷及滑道的润滑

滑环体必须使用专用润滑油润滑。如果没有油膜，必须用不掉纤维的布擦干净，然后喷润滑油。整个滑道应该被油湿润，使得在电刷上形成油滴。

2、电刷和电刷板更换

损坏的电刷板，损坏或者变蓝的电刷都必须更换。更换电刷或者电刷板以后，滑环应该重新清洁并上油。

3、维护完成后，重新装好滑环外壳。不能有异物进入壳体里，不要有电缆被壳体压住。检查壳体上的密封件，如有必要，进行更换。

4、在滑环工作前，应再次检查所有连接是否正确牢固。

5、由于滑环清洗会影响滑环的通讯质量，建议现场根据需要进行清洗，尽量减少清洗次数。

齿轮箱

齿轮箱外表检查：检查齿轮箱表面的防腐涂层是否有脱落现象。检查齿轮箱表面清洁度。检查齿轮箱输入端、输出端、各管接口等部位是否有漏油、渗油现象。

（资料图： 中船科技）

螺栓

风机在正常运行时，各连接部件的螺栓长期运行在各种振动的合力当中，极易松动，为了不使其在松动后导致局部螺栓受力不均被剪切，必须定期对其进行螺栓力矩的检查。在环境温度低于-5℃时，应使其力矩下降到额定力矩的80%进行紧固，并在温度高于-5℃后进行复查。一般对螺栓的紧固检查都安排在无风或风小的夏季，以避开风机的高出力季节。

主控柜、轴柜、电池柜

1、检查柜门是否存在变形，扣合不严，门锁是否全部开关正常，有无损坏；

2、检查各个柜内各个部件有无烧黑痕迹，柜内风扇以及变桨驱动器风扇是否转动灵活；

3、断开变桨系统主电源及电池柜电源，检查各个柜内内壁是否潮湿，清理柜内卫生；

4、紧固各个柜内所有元器件及端子接线，紧固变桨驱动器固定螺栓，紧固变桨电池固定螺栓；

5、检查主控柜防雷模块是否完好，如有损坏（指示牌变红）进行更换。

03 风力发电机组故障排除

1.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。

(1)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。

(2)剧烈抖动故障的排除方法

风力发电机剧烈抖动时有发生，多数是因主要工作部件螺栓松动引起的。若螺栓松动，将松动的螺栓拧紧(注意加弹簧垫)即可；若定桨距风轮叶片变形，需要卸下修复或更换新叶片(注意，风轮叶片更换应成对、成付一起更换)，若变桨距风轮出现卡滞，此时应卸下风轮，取下叶片，并用汽油清洗变桨距的滑槽、滑块和弹簧等零件，然后再重新装回原位(注意两个叶片的零件不得相互装错，以免破坏风轮平衡)。

2.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。

(1)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。

(2)调向不灵故障的排除方法

卸下回转体，清洗后，若没有安装轴承，则需要补装压力轴承，若长期没有保养，使油泥过多或根本没有加油，则需认真清洗后，再涂新黄油即可。

3.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。

(1)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。

(2)异常杂音的排除方法

发现风机运转工作时有异常杂音，应立即停机检查。若紧固件螺丝松动，加好弹簧垫拧紧即可，若风轮与其他部件摩擦，找出故障点，调整或检修排除，若不属以上原因，则异常杂音可能出在发电机前，后轴承部位，此时应打开发电机前，后轴承盖，检查轴承，对轴承部件清洗或更换新轴承，并加好黄油，将发电机前、后轴承盖装回原位即可。

4.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。

(1)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。

(2)发电机不发电故障的排除方法

如发现发电机不发电，应立即停机检查，检查时本着先易后难、由表及里的原则，先检查输电线各接头处接触是否牢靠，若各接头没有问题，可进一步检查发电机整流管或保险管是否有损坏，如整流管和保险管没有问题，则可进一步认定是发电机里边的问题。此时卸下发电机，打开前后端盖，取出转子，检查定子线周，如是定子线圈有短路，找出短路部位，重新更换线圈或更换新发电机。

5.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。

(1)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。

(2)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。

来源综合自：百度百科、电厂小哥Leslie、CCIA 维修检测与回收专委会、电力微安全等