風(fēng)機(jī)專(zhuān)題故障分析

1、偏航電機(jī)過(guò)載故障分析一、概述（工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)）一）工作原理（金風(fēng)S50-750）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)也稱(chēng)為對(duì)風(fēng)裝置，其作用在于當(dāng)風(fēng)速矢量的方向變化時(shí)，能夠快速平穩(wěn)地對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，以便風(fēng)輪獲得最大的風(fēng)能。大中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般采用電動(dòng)的偏航系統(tǒng)來(lái)調(diào)整風(fēng)輪并使其對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向。偏航系統(tǒng)一般包括感應(yīng)風(fēng)向的風(fēng)向標(biāo)，偏航電機(jī)，偏航減速器，偏航軸承等。其工作原理如下：風(fēng)向標(biāo)作為感應(yīng)元件將風(fēng)向的變化用電信號(hào)傳遞到偏航電機(jī)的控制回路的處理器里，經(jīng)過(guò)比較后處理器給偏航電機(jī)發(fā)出順時(shí)針或逆時(shí)針的偏航命令，為了減少偏航時(shí)的陀螺力矩，電機(jī)轉(zhuǎn)速將通過(guò)同軸聯(lián)接的減速器減速后，將偏航力矩作用在偏航軸承上，帶動(dòng)風(fēng)輪偏航對(duì)風(fēng)，當(dāng)對(duì)風(fēng)

2、完成后，風(fēng)向標(biāo)失去電信號(hào)，電機(jī)停止工作，偏航過(guò)程結(jié)束。二）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn) 偏航系統(tǒng)有機(jī)械和電控兩部分組成：機(jī)械部分為偏航減速器、偏航軸承、偏航剎車(chē)組成；電控部分為PLC、微斷路器、交流接觸器、熱繼電器、偏航電機(jī)、電磁剎車(chē)組成。偏航系統(tǒng)都能對(duì)風(fēng)向變化進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，并進(jìn)行自動(dòng)對(duì)風(fēng)。偏航時(shí)保持一定得偏航余壓（25bar）在偏航過(guò)程中始終保持一定的阻尼力矩，減小偏航過(guò)程中因沖擊載荷引起的振動(dòng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響，減少了起動(dòng)電流對(duì)電機(jī)的沖擊，并使起動(dòng)平穩(wěn)，延長(zhǎng)電機(jī)壽命。停止偏航是有兩級(jí)制動(dòng)1、偏航剎車(chē)保持132bar的系統(tǒng)壓力。2、電磁剎車(chē)失電后釋放將電機(jī)鎖死，并附加有偏航電機(jī)的手動(dòng)剎車(chē)裝

3、置。二、故障現(xiàn)象。系統(tǒng)偏航電機(jī)過(guò)栽信號(hào)丟失，SM321模塊偏航電機(jī)過(guò)載指示燈不亮。熱繼電器動(dòng)作、微斷路器跳閘。風(fēng)機(jī)故障停機(jī)。三、故障形成原因分析1、機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)偏航電機(jī)過(guò)栽開(kāi)關(guān)量信號(hào)為高電平。當(dāng)高電平消失時(shí)，報(bào)過(guò)載故障。2、偏航過(guò)載保護(hù)由微斷路器與熱繼電器串聯(lián)構(gòu)成。微斷路器或熱繼電器動(dòng)作。3、偏航余壓過(guò)高。4、偏航大小軸承過(guò)近，阻力矩過(guò)大。5、偏航減速器損壞、機(jī)艙存在干涉。6、偏航電機(jī)損壞，電磁剎車(chē)、整流塊損壞。7、液壓回路電磁閥290或中間繼電器K17.3損壞，電磁閥290不動(dòng)作，是偏航系統(tǒng)始終保持系統(tǒng)壓力。造成偏航阻尼力矩過(guò)大。8、風(fēng)向標(biāo)故障導(dǎo)致風(fēng)機(jī)頻繁偏航造成過(guò)載。四、處理方法。、高電

4、平消失是由于微斷路器QF8.3、熱繼電器FR8.3、8.5輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)、SM321模塊故障以及接線(xiàn)松動(dòng)所致。輔助節(jié)點(diǎn)損壞時(shí)只更換輔助節(jié)點(diǎn)即可。2、偏航電機(jī)確實(shí)過(guò)載主要是由于熱繼電器整定值過(guò)小或者電流確實(shí)超過(guò)動(dòng)作值以及交流接觸器、微斷路器回路缺相造成過(guò)載。3、偏航余壓正常為25bar，過(guò)大會(huì)使偏航阻力過(guò)大造成偏航電機(jī)過(guò)載。應(yīng)通過(guò)液壓站220溢流閥將偏航余壓調(diào)整為25bar。4、偏航大小軸承過(guò)近，可將其調(diào)整至規(guī)定間隙（0.4 mm0.8mm）。偏航軸承附近有異物引起阻力過(guò)大也會(huì)使偏航電機(jī)過(guò)載。5、偏航減速器本身?yè)p壞，無(wú)法修復(fù)的做更換處理。偏航減速器損害主要是由于缺油或者長(zhǎng)期過(guò)負(fù)荷所致。6、偏航電機(jī)

5、損壞，無(wú)法修復(fù)時(shí)做更換處理。判斷偏航電機(jī)損壞可通過(guò)測(cè)量絕緣電阻值及直流電阻值得出結(jié)論。正常情況下絕緣電阻應(yīng)在1M以上，直流電阻三相平衡為27.5。偏航電機(jī)電磁剎車(chē)整流橋損壞造成電磁剎車(chē)無(wú)法釋放，造成電機(jī)過(guò)載。目前因無(wú)備用整流橋更換，只是將整流橋拆除并將電磁剎車(chē)間隙調(diào)至失效狀態(tài)。7、檢查290電磁閥不動(dòng)作的原因，如電磁閥卡澀可清理電磁閥內(nèi)雜物。并分析液壓油內(nèi)出現(xiàn)雜志的原因。中間繼電器不動(dòng)作時(shí)查明原因，接線(xiàn)松動(dòng)時(shí)進(jìn)行緊固處理。如線(xiàn)圈燒壞則需進(jìn)行更換。8、偏航過(guò)載回路檢查無(wú)異常，復(fù)位后發(fā)現(xiàn)風(fēng)機(jī)頻繁偏航造成過(guò)載?？膳袛酁轱L(fēng)向標(biāo)故障，更換風(fēng)向標(biāo)。五、改進(jìn)（預(yù)防）措施及其它建議。針對(duì)以往偏航電機(jī)過(guò)載發(fā)生時(shí)

6、的處理情況可采取一下措施預(yù)防：1、統(tǒng)一調(diào)整偏航余壓至規(guī)定值（25bar）。2、巡檢過(guò)程中檢查偏航減速器油位，發(fā)現(xiàn)滲漏油現(xiàn)象及時(shí)徹底的處理。并補(bǔ)充油位至規(guī)定油位處。發(fā)現(xiàn)有色異常時(shí)可手動(dòng)偏航檢查偏航減速器有無(wú)異常聲音。3、檢查熱繼電器整定值是否正確2.3A。4、對(duì)接線(xiàn)端子定期經(jīng)行緊固。目前處理偏航過(guò)載過(guò)程中將部分偏航電機(jī)整流橋拆除。無(wú)整流橋工作在正常偏航時(shí)對(duì)偏航減速器沖擊較大，長(zhǎng)期運(yùn)行可能會(huì)損壞偏航減速器。正常情況下偏航剎車(chē)有兩級(jí)制動(dòng)，一級(jí)為偏航剎車(chē)，一級(jí)為偏航電機(jī)電磁剎車(chē)。為保證設(shè)備安全運(yùn)行建議不拆除偏航電機(jī)電磁剎車(chē)整流橋。在處理偏航過(guò)載過(guò)程中將大多數(shù)偏航余壓調(diào)整過(guò)小，在偏航過(guò)程中不能保持一定的

7、阻尼力矩，偏航過(guò)程中因沖擊載荷引起的振動(dòng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成一定的影響。建議用偏航余壓表正確調(diào)整偏航余壓。針對(duì)閘磨損/閘無(wú)反饋的故障分析為能今后更好的進(jìn)行高速閘的保養(yǎng)和維護(hù)，并盡可能的減少閘磨損/閘反饋故障的發(fā)生，我們必須很好的撐握高速閘的結(jié)構(gòu)、工作原理、保養(yǎng)和維護(hù)方法。有利于更好的進(jìn)行故障的判斷和處理。高速閘的結(jié)構(gòu)和工作原理：一、 結(jié)構(gòu)：高速制動(dòng)器為液壓鉗盤(pán)式制動(dòng)器。其安裝型式：剎車(chē)盤(pán)安裝在齒輪箱高速軸上（齒輪箱軸線(xiàn)平行于地面），在齒輪箱兩側(cè)對(duì)稱(chēng)的安裝兩個(gè)制動(dòng)鉗。制動(dòng)器包括制動(dòng)鉗二個(gè)、剎車(chē)盤(pán)一塊、摩擦片四片。外形結(jié)構(gòu)如下圖所示：1 剎車(chē)片1.4 螺母2 彈簧9.1 保持設(shè)備 11 剎車(chē)體15 閘片

8、磨損補(bǔ)償提示開(kāi)關(guān)15.5 開(kāi)關(guān)防護(hù)罩16.2 塞體17.74 調(diào)節(jié)螺栓30.1 安裝螺栓二、 工作原理：高速制動(dòng)器制動(dòng)方式：采用“失效-安全”原理。即液壓系統(tǒng)加壓力油時(shí)，制動(dòng)器松閘；液壓系統(tǒng)泄壓時(shí)，制動(dòng)器依靠彈簧的彈力制動(dòng)。制動(dòng)力可通過(guò)彈簧來(lái)調(diào)節(jié)，當(dāng)系統(tǒng)失電或液壓系統(tǒng)故障時(shí)，此套制動(dòng)系統(tǒng)仍能可靠制動(dòng)。液壓系統(tǒng)供給高速制動(dòng)器的壓力為：140bar-160bar,我們屬于低溫度地區(qū)，所使用的液壓油為：道達(dá)爾EQUIVISXV32。三、 剎車(chē)的控制方式：1、 電氣控制：a、 剎車(chē)的力量是通過(guò)彈簧來(lái)獲取的。當(dāng)電磁閥打開(kāi)后，一個(gè)連接到剎車(chē)上的液壓動(dòng)力單元輸送一個(gè)液壓力來(lái)促使剎車(chē)打開(kāi)。當(dāng)這個(gè)電磁閥關(guān)閉后就

9、會(huì)剎車(chē)。通過(guò)內(nèi)部的磨損補(bǔ)償系統(tǒng)WACS來(lái)自動(dòng)的調(diào)整磨損的位置。WACS如下圖所示：b、 并且剎車(chē)安裝了一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)在軸承推力螺栓(30.9)。當(dāng)剎車(chē)接近到剎車(chē)盤(pán)上開(kāi)關(guān)松開(kāi)將沒(méi)有電壓（NO:棕色線(xiàn)和藍(lán)色線(xiàn)，NC:棕色線(xiàn)和黑色線(xiàn)）常開(kāi)和WACS檢測(cè)開(kāi)關(guān)是同一類(lèi)型的。軸承推力螺栓（30.9）推動(dòng)著2個(gè)開(kāi)關(guān)（常開(kāi)觸點(diǎn)和檢測(cè)觸點(diǎn)）。當(dāng)剎車(chē)盤(pán)總體距離小于等于4.5mm時(shí)WACS檢測(cè)開(kāi)關(guān)釋放。他的開(kāi)狀態(tài)指示在WACS自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)工作故障。當(dāng)閘盤(pán)的總共的接觸觸發(fā)是4.5mm, 平均到每一個(gè)剎車(chē)片一般的間隙為1.25mm左右加上1mm的內(nèi)部的閘片的厚度。C、熱電阻感應(yīng)，連接（白色線(xiàn)/藍(lán)色線(xiàn)）了2個(gè)熱電阻感應(yīng)（行

10、程開(kāi)關(guān)）到用戶(hù)的PLC，一個(gè)監(jiān)測(cè)線(xiàn)包含在內(nèi)部。當(dāng)剎車(chē)片的厚度變?yōu)?mm厚的時(shí)候?qū)?huì)聯(lián)結(jié)剎車(chē)盤(pán)。2、液壓控制：190.1、190.2兩個(gè)電磁閥通過(guò)二條液壓油管連接到高速閘體上，通過(guò)電磁閥的得電與失電動(dòng)作。輸送的壓力值為：140-160bar。（得電時(shí)，剎車(chē)松閘，失電時(shí)，剎車(chē)抱閘）。連接方式如下圖所示：四、 閘磨損和閘反饋故障原因1、 閘磨損故障原因：1）、閘塊磨損。2）、線(xiàn)路問(wèn)題。 3）、彈簧問(wèn)題。 2、閘無(wú)反饋故障原因：1）、高速閘調(diào)整錯(cuò)誤，閘反饋開(kāi)關(guān)量信號(hào)未給出。 2）、線(xiàn)路問(wèn)題。接線(xiàn)松動(dòng)或模塊損壞。 四、 閘磨損處理方法： 程序判斷：閘1磨損信號(hào)丟失且持續(xù)時(shí)間1S1、閘塊磨損達(dá)到2mm時(shí)，

11、閘磨損信號(hào)就會(huì)丟失，持續(xù)1s后，就會(huì)報(bào)閘磨損故障。這種情況就得更換剎車(chē)片。 2、當(dāng)WACS(行程開(kāi)關(guān))接線(xiàn)端子X(jué)5:1、X5：2、X5：3、X5：4松動(dòng)時(shí)，或模塊損壞時(shí)，緊固端子或是直接更換模塊。 3、調(diào)閘時(shí)，沒(méi)有把自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)投入，隨著閘的磨損量增加，動(dòng)作次數(shù)的增加，彈簧長(zhǎng)時(shí)間的處于拉伸狀態(tài)。久而久之，影像彈簧的彈力。當(dāng)松閘時(shí)，彈簧彈力不夠，會(huì)產(chǎn)生閘磨損故障。對(duì)于這種故障，如果有備件直接更換彈簧，沒(méi)有彈簧備件時(shí)，把彈簧取下，用鋼絲鉗剪斷二到三圈，再重新安裝。2a: 閘反饋故障處理方法：程序判斷：閘1釋放后無(wú)反饋信號(hào)或閘1抱死后仍有反饋信號(hào)且持續(xù)2S1、 閘調(diào)整錯(cuò)誤，重新調(diào)整閘片。2、 安裝于

12、高速閘的WACS（行程開(kāi)關(guān)）故障，或是到模塊端子接線(xiàn)松動(dòng)造成。緊固接線(xiàn)端子。模塊內(nèi)部故障，直接更換。為提高設(shè)備利用率，加快故障處理速度，處理時(shí)準(zhǔn)備以下工具：24mm套筒帶棘輪、13mm開(kāi)口扳子、11mm開(kāi)口扳子、19mm的開(kāi)口扳子2個(gè)、鋼絲鉗一把、一字端子啟一把、萬(wàn)用表一塊、塞尺一把。五、 為了提高機(jī)組正常安全的運(yùn)行，經(jīng)高速閘研究小組討論提出以下預(yù)防措施建議：在日常巡檢過(guò)程中，對(duì)高速閘閘片磨損程度及彈簧拉伸程度進(jìn)行觀察。液壓油位低的故障分析與解決方案一、介紹HYDAC型液壓站對(duì)機(jī)組的作用金風(fēng)S50/750風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用的是HYDAC型液壓站，在機(jī)艙左部安裝一個(gè)獨(dú)立的液壓站。液壓站：液壓執(zhí)行元

13、件是把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置，它驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)作直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其輸出為力和速度或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。機(jī)組液壓系統(tǒng)構(gòu)成：包括葉尖制動(dòng)、偏航制動(dòng)、高速閘、過(guò)速保護(hù)。原理：1.葉尖制動(dòng)葉尖可繞葉片主軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)74，產(chǎn)生空氣制動(dòng)力。當(dāng)葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，液壓壓力使葉尖保持在正常運(yùn)行位置。當(dāng)停機(jī)時(shí)，釋放葉尖的液壓壓力，在離心力和彈簧力的聯(lián)合作用下，葉尖沿轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)到剎車(chē)位置，使風(fēng)機(jī)停機(jī)。風(fēng)機(jī)的氣動(dòng)剎車(chē)是風(fēng)機(jī)最可靠的保護(hù)裝置。2.偏航制動(dòng)偏航閘為液壓卡鉗形式，在偏航剎車(chē)時(shí)，由液壓系統(tǒng)提供140160bar的壓力，使與偏航閘液壓缸相連的剎車(chē)片緊壓在剎車(chē)盤(pán)上，提供制動(dòng)力。偏航時(shí)，壓力釋放但偏航剎車(chē)仍保持一定的余壓（2

14、040bar），在偏航過(guò)程中始終保持一定的阻尼力矩，減小偏航過(guò)程中因沖擊載荷引起的振動(dòng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響。3.高速閘高速閘是高速軸端剎車(chē)，由液壓系統(tǒng)控制。該剎車(chē)系統(tǒng)裝有兩套常閉浮動(dòng)式圓盤(pán)閘規(guī)，分別與兩個(gè)液壓回路相連，彈簧驅(qū)動(dòng)，失壓制動(dòng)。制動(dòng)力可通過(guò)彈簧來(lái)調(diào)節(jié)。當(dāng)系統(tǒng)失電或液壓系統(tǒng)故障時(shí)，此套剎車(chē)系統(tǒng)仍能可靠制動(dòng)，可靠性高。在風(fēng)力機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，由液壓系統(tǒng)提供140160bar的壓力，克服閘規(guī)的彈簧力，使兩個(gè)高速閘釋放。4過(guò)速保護(hù)飛車(chē)”故障會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)造成毀滅性結(jié)果，因此風(fēng)機(jī)采用三個(gè)獨(dú)立的安全系統(tǒng)用于過(guò)速保護(hù)，保證機(jī)組不會(huì)出現(xiàn)“飛車(chē)”現(xiàn)象：(1).控制系統(tǒng)的過(guò)速保護(hù)(2).葉尖空氣剎車(chē)過(guò)速保護(hù)(3).防爆膜（360）的過(guò)速保護(hù)防爆膜（360）是根據(jù)爆裂壓力來(lái)選定型號(hào)的特定金屬膜，是一個(gè)機(jī)械的過(guò)速保護(hù)。如果上述的兩種保護(hù)都沒(méi)有動(dòng)作，葉輪轉(zhuǎn)速達(dá)到23 RPM后繼續(xù)升高，葉尖壓力也繼續(xù)升高，葉尖壓力達(dá)到127bar時(shí)，防爆膜破裂(有一點(diǎn)要注意,防爆膜的設(shè)定壓力有一個(gè)5bar偏移值,也就是說(shuō)葉尖壓力在122bar134bar的范圍內(nèi)都會(huì)破裂)，葉尖壓力釋放，葉尖立即彈出，計(jì)算機(jī)指示葉尖壓力故障，風(fēng)機(jī)正常停機(jī)。二、故障名稱(chēng)：液壓油位低故障現(xiàn)象：機(jī)艙柜內(nèi)的SM321模塊上的液壓油位信號(hào)故障點(diǎn)：1、液壓油位過(guò)低 2、油位計(jì)的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)（注油后閉