風機專題故障分析

1、偏航電機過載故障分析一、概述（工作原理及結(jié)構(gòu)特點）一）工作原理（金風S50-750）風力發(fā)電機組的偏航系統(tǒng)也稱為對風裝置，其作用在于當風速矢量的方向變化時，能夠快速平穩(wěn)地對準風向，以便風輪獲得最大的風能。大中型風力發(fā)電機組一般采用電動的偏航系統(tǒng)來調(diào)整風輪并使其對準風向。偏航系統(tǒng)一般包括感應風向的風向標，偏航電機，偏航減速器，偏航軸承等。其工作原理如下：風向標作為感應元件將風向的變化用電信號傳遞到偏航電機的控制回路的處理器里，經(jīng)過比較后處理器給偏航電機發(fā)出順時針或逆時針的偏航命令，為了減少偏航時的陀螺力矩，電機轉(zhuǎn)速將通過同軸聯(lián)接的減速器減速后，將偏航力矩作用在偏航軸承上，帶動風輪偏航對風，當對風

2、完成后，風向標失去電信號，電機停止工作，偏航過程結(jié)束。二）風力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點 偏航系統(tǒng)有機械和電控兩部分組成：機械部分為偏航減速器、偏航軸承、偏航剎車組成；電控部分為PLC、微斷路器、交流接觸器、熱繼電器、偏航電機、電磁剎車組成。偏航系統(tǒng)都能對風向變化進行自動識別，并進行自動對風。偏航時保持一定得偏航余壓（25bar）在偏航過程中始終保持一定的阻尼力矩，減小偏航過程中因沖擊載荷引起的振動對整個系統(tǒng)的影響，減少了起動電流對電機的沖擊，并使起動平穩(wěn)，延長電機壽命。停止偏航是有兩級制動1、偏航剎車保持132bar的系統(tǒng)壓力。2、電磁剎車失電后釋放將電機鎖死，并附加有偏航電機的手動剎車裝

3、置。二、故障現(xiàn)象。系統(tǒng)偏航電機過栽信號丟失，SM321模塊偏航電機過載指示燈不亮。熱繼電器動作、微斷路器跳閘。風機故障停機。三、故障形成原因分析1、機組正常運行時偏航電機過栽開關(guān)量信號為高電平。當高電平消失時，報過載故障。2、偏航過載保護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作。3、偏航余壓過高。4、偏航大小軸承過近，阻力矩過大。5、偏航減速器損壞、機艙存在干涉。6、偏航電機損壞，電磁剎車、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大。8、風向標故障導致風機頻繁偏航造成過載。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輔助觸點斷開、SM321模塊故障以及接線松動所致。輔助節(jié)點損壞時只更換輔助節(jié)點即可。2、偏航電機確實過載主要是由于熱繼電器整定值過小或者電流確實超過動作值以及交流接觸器、微斷路器回路缺相造成過載。3、偏航余壓正常為25bar，過大會使偏航阻力過大造成偏航電機過載。應通過液壓站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大也會使偏航電機過載。5、偏航減速器本身損壞，無法修復的做更換處理。偏航減速器損害主要是由于缺油或者長期過負荷所致。6、偏航電機

5、損壞，無法修復時做更換處理。判斷偏航電機損壞可通過測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在1M以上，直流電阻三相平衡為27.5。偏航電機電磁剎車整流橋損壞造成電磁剎車無法釋放，造成電機過載。目前因無備用整流橋更換，只是將整流橋拆除并將電磁剎車間隙調(diào)至失效狀態(tài)。7、檢查290電磁閥不動作的原因，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。中間繼電器不動作時查明原因，接線松動時進行緊固處理。如線圈燒壞則需進行更換。8、偏航過載回路檢查無異常，復位后發(fā)現(xiàn)風機頻繁偏航造成過載。可判斷為風向標故障，更換風向標。五、改進（預防）措施及其它建議。針對以往偏航電機過載發(fā)生時

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

7、阻尼力矩，偏航過程中因沖擊載荷引起的振動對整個系統(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。針對閘磨損/閘無反饋的故障分析為能今后更好的進行高速閘的保養(yǎng)和維護，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)和維護方法。有利于更好的進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)：高速制動器為液壓鉗盤式制動器。其安裝型式：剎車盤安裝在齒輪箱高速軸上（齒輪箱軸線平行于地面），在齒輪箱兩側(cè)對稱的安裝兩個制動鉗。制動器包括制動鉗二個、剎車盤一塊、摩擦片四片。外形結(jié)構(gòu)如下圖所示：1 剎車片1.4 螺母2 彈簧9.1 保持設(shè)備 11 剎車體15 閘片

8、磨損補償提示開關(guān)15.5 開關(guān)防護罩16.2 塞體17.74 調(diào)節(jié)螺栓30.1 安裝螺栓二、 工作原理：高速制動器制動方式：采用“失效-安全”原理。即液壓系統(tǒng)加壓力油時，制動器松閘；液壓系統(tǒng)泄壓時，制動器依靠彈簧的彈力制動。制動力可通過彈簧來調(diào)節(jié)，當系統(tǒng)失電或液壓系統(tǒng)故障時，此套制動系統(tǒng)仍能可靠制動。液壓系統(tǒng)供給高速制動器的壓力為：140bar-160bar,我們屬于低溫度地區(qū)，所使用的液壓油為：道達爾EQUIVISXV32。三、 剎車的控制方式：1、 電氣控制：a、 剎車的力量是通過彈簧來獲取的。當電磁閥打開后，一個連接到剎車上的液壓動力單元輸送一個液壓力來促使剎車打開。當這個電磁閥關(guān)閉后就

9、會剎車。通過內(nèi)部的磨損補償系統(tǒng)WACS來自動的調(diào)整磨損的位置。WACS如下圖所示：b、 并且剎車安裝了一個常開觸點在軸承推力螺栓(30.9)。當剎車接近到剎車盤上開關(guān)松開將沒有電壓（NO:棕色線和藍色線，NC:棕色線和黑色線）常開和WACS檢測開關(guān)是同一類型的。軸承推力螺栓（30.9）推動著2個開關(guān)（常開觸點和檢測觸點）。當剎車盤總體距離小于等于4.5mm時WACS檢測開關(guān)釋放。他的開狀態(tài)指示在WACS自動補償系統(tǒng)工作故障。當閘盤的總共的接觸觸發(fā)是4.5mm, 平均到每一個剎車片一般的間隙為1.25mm左右加上1mm的內(nèi)部的閘片的厚度。C、熱電阻感應，連接（白色線/藍色線）了2個熱電阻感應（行

10、程開關(guān)）到用戶的PLC，一個監(jiān)測線包含在內(nèi)部。當剎車片的厚度變?yōu)?mm厚的時候?qū)?lián)結(jié)剎車盤。2、液壓控制：190.1、190.2兩個電磁閥通過二條液壓油管連接到高速閘體上，通過電磁閥的得電與失電動作。輸送的壓力值為：140-160bar。（得電時，剎車松閘，失電時，剎車抱閘）。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）、線路問題。 3）、彈簧問題。 2、閘無反饋故障原因：1）、高速閘調(diào)整錯誤，閘反饋開關(guān)量信號未給出。 2）、線路問題。接線松動或模塊損壞。 四、 閘磨損處理方法： 程序判斷：閘1磨損信號丟失且持續(xù)時間1S1、閘塊磨損達到2mm時，

11、閘磨損信號就會丟失，持續(xù)1s后，就會報閘磨損故障。這種情況就得更換剎車片。 2、當WACS(行程開關(guān))接線端子X5:1、X5：2、X5：3、X5：4松動時，或模塊損壞時，緊固端子或是直接更換模塊。 3、調(diào)閘時，沒有把自動補償系統(tǒng)投入，隨著閘的磨損量增加，動作次數(shù)的增加，彈簧長時間的處于拉伸狀態(tài)。久而久之，影像彈簧的彈力。當松閘時，彈簧彈力不夠，會產(chǎn)生閘磨損故障。對于這種故障，如果有備件直接更換彈簧，沒有彈簧備件時，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釋放后無反饋信號或閘1抱死后仍有反饋信號且持續(xù)2S1、 閘調(diào)整錯誤，重新調(diào)整閘片。2、 安裝于

12、高速閘的WACS（行程開關(guān)）故障，或是到模塊端子接線松動造成。緊固接線端子。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，處理時準備以下工具：24mm套筒帶棘輪、13mm開口扳子、11mm開口扳子、19mm的開口扳子2個、鋼絲鉗一把、一字端子啟一把、萬用表一塊、塞尺一把。五、 為了提高機組正常安全的運行，經(jīng)高速閘研究小組討論提出以下預防措施建議：在日常巡檢過程中，對高速閘閘片磨損程度及彈簧拉伸程度進行觀察。液壓油位低的故障分析與解決方案一、介紹HYDAC型液壓站對機組的作用金風S50/750風力發(fā)電機組采用的是HYDAC型液壓站，在機艙左部安裝一個獨立的液壓站。液壓站：液壓執(zhí)行元

13、件是把液體的壓力能轉(zhuǎn)換成機械能的裝置，它驅(qū)動機構(gòu)作直線往復運動或旋轉(zhuǎn)運動，其輸出為力和速度或轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。機組液壓系統(tǒng)構(gòu)成：包括葉尖制動、偏航制動、高速閘、過速保護。原理：1.葉尖制動葉尖可繞葉片主軸線旋轉(zhuǎn)74，產(chǎn)生空氣制動力。當葉輪旋轉(zhuǎn)時，液壓壓力使葉尖保持在正常運行位置。當停機時，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)動到剎車位置，使風機停機。風機的氣動剎車是風機最可靠的保護裝置。2.偏航制動偏航閘為液壓卡鉗形式，在偏航剎車時，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片緊壓在剎車盤上，提供制動力。偏航時，壓力釋放但偏航剎車仍保持一定的余壓（2

14、040bar），在偏航過程中始終保持一定的阻尼力矩，減小偏航過程中因沖擊載荷引起的振動對整個系統(tǒng)的影響。3.高速閘高速閘是高速軸端剎車，由液壓系統(tǒng)控制。該剎車系統(tǒng)裝有兩套常閉浮動式圓盤閘規(guī)，分別與兩個液壓回路相連，彈簧驅(qū)動，失壓制動。制動力可通過彈簧來調(diào)節(jié)。當系統(tǒng)失電或液壓系統(tǒng)故障時，此套剎車系統(tǒng)仍能可靠制動，可靠性高。在風力機運行過程中，由液壓系統(tǒng)提供140160bar的壓力，克服閘規(guī)的彈簧力，使兩個高速閘釋放。4過速保護飛車”故障會對風機造成毀滅性結(jié)果，因此風機采用三個獨立的安全系統(tǒng)用于過速保護，保證機組不會出現(xiàn)“飛車”現(xiàn)象：(1).控制系統(tǒng)的過速保護(2).葉尖空氣剎車過速保護(3).防爆膜（360）的過速保護防爆膜（360）是根據(jù)爆裂壓力來選定型號的特定金屬膜，是一個機械的過速保護。如果上述的兩種保護都沒有動作，葉輪轉(zhuǎn)速達到23 RPM后繼續(xù)升高，葉尖壓力也繼續(xù)升高，葉尖壓力達到127bar時，防爆膜破裂(有一點要注意,防爆膜的設(shè)定壓力有一個5bar偏移值,也就是說葉尖壓力在122bar134bar的范圍內(nèi)都會破裂)，葉尖壓力釋放，葉尖立即彈出，計算機指示葉尖壓力故障，風機正常停機。二、故障名稱：液壓油位低故障現(xiàn)象：機艙柜內(nèi)的SM321模塊上的液壓油位信號故障點：1、液壓油位過低 2、油位計的常開輔助觸點（注油后閉