風能是一種取之不盡用之不竭的可再生能源,是人與自然的和諧,促進經濟發展的新能源。隨著人們越來越關注氣候問題,風力發電正在快速發展,特別是在印度和中國等發展中國家。與傳統發電相比,風力發電具有效率高、環境污染少的優點,既符合國家發展戰略,又保障了人們的生活和工作。合理利用發電技術來避免發電是每個實踐者都需要關注的問題。接下來,筆者根據自己的經驗,對風力發電機組的故障處理進行了如下探討。
1. 風力發電機組概述
1.1風力機的組成
風力發電機組是指將其他形式的能量轉化為機電設備,它由風輪、風裝置、前座和旋轉體、調速裝置、傳動裝置、制動器、發電機等設備組成。目前,風力發電機組在科技、農業生產、國防等方面都可以得到廣泛應用。發電機有多種形式,但其原則是基于電磁力定律,電磁感應法,所以它的建設原則是:用適當的導電材料,磁性材料構成互感電路和磁路,從而產生電磁功率,達到能量轉換的影響。
1.2風力機工作方式
當風力發電機發電時,必須保證輸出的電頻率是恒定的。這對于風力互補發電或風電并網發電是必要的。為了確保恒定頻率,一方面,發電機的速度必須是穩定的,也就是說,恒定頻率和恒速運行,因為通過傳動裝置的發電機組運行,所以它必須維持一個恒定的速度,以免影響風能的轉換效率。另一方面,發電機的轉速隨著風速的變化而變化,采用其他手段保證電能頻率恒定,即變速恒頻運行。風力機的風能利用系數與葉尖速比有直接的關系,為了使CP值最大化,有特定的葉尖速比。因此,在恒變速運行的情況下,發電機和風力機的轉速雖然有所變化,但并不影響輸出的頻率。
1.3風力發電的優勢
風電是一種新能源,無論是技術上還是成本上,都與傳統水電、火電有很大的不同,需要政策的大力支持才能快速發展。
根據分析,光伏太陽能風電具有以下優勢:
(1)風是大氣中太陽輻射引起的空氣對流,可以說是太陽能的另一種形式。風能是大自然的產物,不需要任何處理,不污染大氣,可以直接使用。與火力發電相比,它具有可再生、無污染的優點。
(2)現階段,尤其是在風力發電技術成熟的國家,風力發電機組已經能夠批量生產。2MW、5MW高容量機組已正式投產。相比之下,我國風力發電發展空間較大。
(3)風電占地面積小,建設周期短,成本低,發電量大。它可以在不同的環境中靈活使用,不受地形的限制。此外,隨著科學技術的發展,遠程控制可以實現。

2. 風力發電機組故障分析
2.1發電機故障
在發電機運行過程中,由于各種原因,出現各種故障。不管故障的大小,我們都應該采取有效的措施來消除,并在故障處理前切斷機組的電源,以免造成安全事故。
根據分析,發電機常見故障有:
(1)軸承發熱或異常噪聲。油脂過多或不足,軸承磨損燒損,油脂變質或含異物,軸承內圈、外圈松動等,都會導致軸承聲音或發熱異常。
(2)軸承漏油。原因與潤滑脂稀化、軸承受熱、密封間隙過大或損壞、潤滑脂等有關。
(3)發電機噪聲或振動。機組軸向串聯運動,葉片角度不同,機組與發電機共振,安裝不穩定,軸承損壞等,導致發電機振動頻繁,噪音巨大。
(4)發電機失磁。故障后,系統電壓和定子電壓會降低,定子電流會增大。點亮失磁保護動作卡,使無功功率表指示為負值,其他單位不情愿動作。
發電機著火了。發電機周圍有一股焦炭的氣味,末端空氣冷室有火,發電機差動、接地等保護措施可動作。定子鐵芯溫度升高,磁針擺動。
2.2換槳系統故障
換槳系統的故障一般包括以下幾個方面:
(1)變槳葉開度通信故障。主控變槳通信的連接線有:通信CM202、too通信防雷、主控過載、滑環、變槳過載B1、變槳防雷、EPEC控制。只要任何一行或組件出現問題,都會導致整個系統的故障。
(2)螺旋槳軸傳動故障。變槳驅動器由軸模塊、濾波模塊和電源模塊組成。常見故障模塊為軸模塊。
(3)軸變槳葉超時故障。分析表明,故障原因與驅動輸出電壓降低、電機編碼器問題、電機自身問題有關。
2.3變頻器系統故障
在變頻器系統運行過程中,常見故障主要有:
(1)轉換器CANOpen通訊故障。當風機主控制器與控制器之間的通信中斷時,風機控制器發出變頻器通信失敗的警告。分析表明,故障與通信線路虛擬連接、通信參數設置錯誤、串口引腳焊接錯誤等因素有關。
(2)電流互感器跳閘。若換流風機主控未向換流器發出離網指令,而是直接由控制器發出指令,則在檢測到換流器離網時發出故障跳閘。其原因與變頻器側故障、風機側故障及外部環境惡劣有關。
(3)網絡連接超時。當發電機轉速超過1250 RPM時,風機主發出指令啟動變頻器,然后關閉開關。正常情況下,并網超時故障是由風速不穩定、變流器充電電路故障、并網開關故障、電源模塊內部故障等原因造成的。
2.4偏航系統故障
在風力機運行過程中,偏航系統故障是一種常見的現象,主要表現為:
(1)偏航噪聲大。在偏航系統運行過程中,通常會產生一定的噪聲。如果噪聲過高,不僅會產生強烈的振動,還會影響整個機組的安全。這種現象的出現與驅動小齒輪、軸承齒圈嚙合異常、偏航制動與制動盤摩擦、機械結構干擾等因素有關。
(2)偏航減速齒輪箱齒。如今,盡管偏航驅動齒輪箱已經在中國制造,產品質量趨于穩定,一些發電機還有驅動變速箱齒撞擊的現象,其中的原因是與外部負載的影響在偏航剎車,缺陷引起的齒輪加工或加熱,和變速箱漏油。
(3)軸承斷齒和滾道脫落。受主動齒輪加工、沖擊等因素的影響,偏航軸承齒圈缺陷,從而導致斷齒、滾道脫落的問題。
(4)剎車盤磨損。偏航制動偏航壓力大,長時間的磨損使制動盤不能滿足制動要求;制動器摩擦片磨損時間長,導致液壓缸與制動器直接接觸。
3.風力發電機組故障處理措施
3.1發電機故障處理
對于發電機的故障處理,主要表現為:
(1)清除或補充潤滑脂,清洗或更換軸承,擰緊圓形螺母和螺栓。
加厚或更換密封,更換軸承,及時消除軸承加熱故障。
(3)讓發電機在規定的功率范圍內運行,檢查墊圈,發現損壞后及時更換。調整發電機的振動周期,修理或更換損壞的部件。
(4)若發電機失磁是由于FMK跳車引起的,且發電機的出口開關未跳閘,則應立即移開相應的跳板,關閉FMK開關。如果燈關不上,你需要通知總站。另一方面,發電機失磁保護動作,失活輕跳閘,可根據輸出變量進行輕跳閘處理。
(5)發電機啟動后,立即打開FMK開關,電源變壓器出線開關,保證發電機轉速為每分鐘300轉。使用滅火器滅火,并繼續使用冷水,直到火被撲滅。在滅火過程中,保持每分鐘300轉的速度不變。
3.2換槳系統故障處理
可變槳葉系統的故障處理可以從以下幾點進行:
(1)檢查軸承表面及密封情況,檢查是否有腐蝕、噪音、斷齒等情況,發現后及時修復,或更換轉子軸承。增加檢查、定期維護和保養,同時增加潤滑油。
(2)定期檢查變速箱油位是否正常、是否漏油、油色是否渾濁等,手動更換換檔檢查是否卡死。
(3)為避免滑環變流器故障,保證其潤滑性和低電阻,需定期加潤滑油,日常維護時清除內部污垢,并擰緊接線。若滑環式變頻器損壞,應立即更換,并在通電前測試絕緣電阻。
3.3變頻器系統故障處理
對于變頻器系統的故障處理,可以從以下幾點開始:
(1)檢查主控及變頻器通道電纜是否壓好,及時更換變頻器I/O膨脹板控制板,檢查電機負載是否過大,變頻器轉矩參數是否合理。
(2)當發現驅動板連接不正確時,首先手動停止風機,然后關閉變頻器電源,打開no。1,沒有。2 .將變頻器的機柜移開驅動線,清除插座和插頭上的灰塵,最后將插頭插回。
(3)檢查風機是否正常運行。如不能使用,請立即與廠家聯系更換;如風機運行正常,無故障,檢查反饋線是否為no。1 .機柜正常。如果線路也是正常的,則可以更換轉子側的電路板。
3.4偏航系統故障處理
為防止偏航系統故障的發生,在設置制動器偏航壓力時,應根據風電場的實際情況確定偏航壓力值。使用摩擦板前,應全面檢查。在設計偏航制動盤時,應保證其表面粗糙度滿足要求。加強對生產過程特別是關鍵工藝流程的控制。為了保證整機的偏航穩定性,需要選擇合適的制動力矩。偏航軸承,除了考慮軸承的關鍵部件的安全系數在設計期間,疲勞壽命和軸承的承載力應該根據具體情況模擬和分析的風力發電站,以確保一個好的跑道戒指。同時,嚴格控制產品的加工工藝,提高軸承的可靠性。為了防止穿出的制動盤,制動壓力應該合理設計,材料應選擇具有良好的耐磨性,檢查網站應該檢查,和受損的摩擦板應及時更換,以免影響整個偏航系統的操作。
4. 結論綜上所述,風力發電技術作為一種新興技術,當前仍存在諸多問題,影響發電效率,引發安全事故。因此,相關人員需要深入分析風力發電機組的故障問題,采用有效措施進行處理,同時加大作業現場的管理力度,降低故障發生率,延長整個機組的使用壽命。
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