水平轴风电机组偏航振动异响问题分析和处理
风机机舱振动故障排查处理方法说明
风机机舱振动类故障排查处理
方法说明
一、目的
当风机报出机舱振动类故障时，如何判断振动故障诱发的原因，以便准确的定位故障，及时有效的处理，现场技术人员可参考如下方法开展工作。
二、振动分析及处理
通常，引起风机报出振动类故障主要有：偏航时振动过大、机舱传感器损坏或接线松动和机舱共振等因素造成。
首先，当风机报出振动类故障后，不要盲目的复位处理，应先拷出该机位的故障记录文件，观察故障时刻的数据，进行分析。
具体的分析说明如下：
1、偏航时刻振动过大
故障现象：根据故障时刻数据，在风机开始偏航时机舱振动幅值由平缓开始大幅震荡，现象见图1、图2所示：
图1
图2
解决措施：及时清理刹车盘异物，保持刹车盘光洁平整；
检查刹车钳是否无法及时松闸。
2、振动传感器损坏或接线松动
故障现象：风机运行或偏航时，机舱振动幅值发生数据跳变，现象如图3 ~图5所示：
图3
图4
图5
解决措施：更换坏件或紧固电气回路接线。
3、控制问题引起
故障现象：风机在正常运行时，机舱振动幅值持续保持震荡，现象如图6 ~图8所示：
图6
图7
图8
解决措施：需要反馈控制所处理。
注：因非控制问题导致的振动类故障处理方法，请参照思达下发的《1.5MW风机频发故障处理方案(B版)》之要求处理！。
风力发电机偏航振动问题及解决对策
风力发电机偏航振动问题及解决对策摘要：科学技术的进步，使得越来越多的学者开始关注绿色能源的应用，风力发电作为其中一种，有着不可替代性。
在这过程中，风力发电机机组数量逐渐增加，想要确保机组设备的安全性，在制造过程中，会通过各类保护方式，优化风机系统配置，从而促进机组顺利运行。
基于此，本文主要阐述风力发电机偏航振动相关概念，探究风力发电机偏航振动问题及解决对策，有望对部分学者提供借鉴和帮助。
关键词：风力发电机；偏航振动；问题及解决对策前言：现代社会发展背景下，我国风力发电技术得到快速发展，该类现象的产生，一定程度上推动了风机振动状态监测技术的进步，偏航系统作为风力发电机组的重要组成部分，可以实现风机传动链的二十四小时监测。
然而，任何事物在发展过程中，都具有一定的缺陷，风力发电机也不例外，在实际应用过程中，由于设计的差异，机组所处不同的地理位置，运行环境也不相同，使得机组运行产生偏航振动问题，影响着风力发电机的整体安全性和经济性。
因此，我们就要关注风力发电机偏航振动问题，将其作为当前工作的研究重点来探索。
1.风力发电机偏航振动相关概念1.1偏航系统偏航系统，在风电机组当中作为关键系统，发挥着重要作用，是水平轴式风力发电机组必不可少的组成部分之一。
偏航系统的主要作用有两个：其一是与风力发电机组的控制系统相互配合，使风力发电机组的风轮始终处于迎风状态，以便最大限度地吸收风能，提高风力发电机组的发电效率；其二是提供必要的锁紧力矩，以保障风力发电机组在完成对风动作后能够安全定位运行。
偏航系统有被动偏航系统和主动偏航系统两种，因行业内绝大多数为主动偏航，被动偏航极少，本篇不做赘述。
偏航系统一般由偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动(阻尼)器、偏航计数器、纽缆保护装置、偏航液压装置等部分组成。
偏航轴承有滑动轴承和滚动轴承两种，滑动轴承生产简单，摩擦力大且能调节，可以省却偏航阻尼器和偏航制动装置；采用滚动轴承时，系统必须有制动和阻尼装置，因此成本较高，其优点是可靠性高，偏航驱动功率较小。
风电发电机振动与噪音控制研究
风电发电机振动与噪音控制研究随着科技的快速发展，新能源已经成为全球发展的重要方向。
在新能源中，风能已被认为是最具潜力和可持续性的能源之一。
风能的利用需要通过风力发电机来转换为电能。
然而，风电发电机的振动和噪音却是当前需要解决的一个难题。
本文将探讨风电发电机振动和噪音的原因，以及如何控制它们。
一、风电发电机振动原因风力发电机由轮毂、主轴、齿轮箱、电机和塔架等部分组成。
其中，轮毂和叶片直接接触风力，因此是振动和噪音的主要来源。
风电轮毂振动的原因可以分为以下几个方面：一、叶片的不平衡由于运输、安装等原因，叶片未能完全匹配时就会出现不平衡现象。
这种不平衡会导致转子的不稳定性和大量的振动噪音。
二、叶片的共振由于叶片材料、长度等因素的不同，叶片会在不同的频率下共振。
共振会造成振动和噪音的急剧增加。
三、叶片的疲劳长时间风力作用下，叶片会慢慢变形，形状和硬度会发生变化，进而导致轮毂的振动和噪音。
二、风电发电机噪音的原因风力发电机的噪音主要来自于两个方面：机械振动和气流噪音。
机械振动噪音的主要来源是齿轮箱、电机和转子。
当这些部分发生振动时，就会产生噪音。
气流噪音是由于风与叶片的接触或挡住空气而产生的噪音。
风速越大，叶片接触风速越大，气流噪音也会越大。
三、控制风电发电机振动和噪音的方法风电发电机的振动和噪音已经成为限制其发展的主要瓶颈之一。
因此，如何有效控制其振动和噪音已成为当前研究的重点。
一、叶片设计通过良好的叶片设计，可以减少噪音的产生。
叶片可以通过降低尖叶速比、选择合适的长度、减小叶片厚度等方式来达到这样的目的。
二、减小叶片不平衡在风力发电机的制造和运输过程中，经常会出现叶片不平衡现象。
因此，可以通过使用动平衡仪等高科技手段来减小不平衡。
三、隔音在齿轮箱、电机和转子等部分加装隔音材料，同时降低叶片旋转速度，以降低噪音。
四、创新的地面铺设方法减小地面声音也可以为风电发电机的运转提高舒适。
总结风电发电机的振动和噪音对于风电的持久发展不利，因此如何控制其振动和噪音已成为当前研究的重点。
风力发电机组振动原因分析和解决措施
风力发电机组振动原因分析和解决措施摘要：近年来，风力发电作为一种绿色能源在我国迅速发展，风电装机不断加大，机组数量不断增多，为保证机组设备的安全，风机厂家会相应对风机系统配置各种各样的保护，来确保机组在运行过程中发生异常时能够安全解列，其中风机振动超限就是一个常见的机组故障保护，主要是保证机组振动值在超过定值时机组停运，避免发生设备损毁或机组倒塌，我国早期投运的的1.5MW风机只配置两个振动传感器，振动监测较现在技术较为简单，当机组出现振动超限故障时，因涉及电气、传动、控制、结构、环境等多因素，分析处理都有一定难度，本文通过对某风场发生的振动超限故障进行研究，分析发生振动超限的原因，提出应对措施，提高风机安全和稳定性。
关键词：风机；振动；原因分析；解决措施引言：随着风力发电技术的发展，风机振动状态监测技术也得到较大的发展，目前，风机振动在线监测系统已成为风力发电机组一个重要的组成部分，对风机传动链进行24h监测。
而早期投产的风力发电机组，因技术限制，只在传动链上配置两个振动传感器，分别安装在齿轮箱和发电机下方，振动传感器拾取的振动信号不能够直接反映振动源的信号特征，而且还容易受外部干扰，所以机组运行过程中，经常会发生振动超限故障，影响风机稳定运行和造成一定电量损失，更严重的会影响到风机整机安全，所以，当风机发生振动超限故障，就需要运行单位尽快排查故障原因并采取措施，保证风机安全稳定运行。
一、风机振动原因分析云南某风电场作为较早在云南高海拔地方开发建设的风电场，安装的双馈式风力发电机组，2012年投产以后，机组经常发生振动超限故障，尤其在大风阶段，频率更高，严重影响风电场正常运营，为了彻底解决风机振动问题，通过对风场内风机发生的振动超限故障原因进行分析，发现主要为以下几个方面的问题：风向变化过快、风速湍流度大、传感器误报、传动链波动、叶片零位误差等几个方面原因。
（一）风向变化过快风力发电机组采取主动对风系统来捕捉风能，通过机组上安装的风向标来进行测风，风机位置与测风位置超过一定角度，控制系统启动对风。
风力发电机偏航异响原因及其排除
运行 ，但若不及时处理会对机组的正常运行产生安
全 隐 患 ，因此本 文 就机 组在 偏航 时 出现 的异 响 问题 进 行 分 析并 提 出相 应 的处理 方 法 。在 多年 工 作 中 ， 经 调研 、 析 了多个 不 同 区域 风 电场 的不 同风 机 ， 分 经
故 障造 成 的原 因 ： 系统 主控制 阀卡滞 ； 系统 回油
故障排除方法 ： 调整或更换系统安全阀； 检查吸
油路 及滤油 器 ； 整或 更换安 全 阀 ； 换液压 油 泵 。 调 更
阀卡滞 ； 下降速度控制旋钮关闭。 故障排除方法 ： 清洗系统主控制 阀； 清洗系统回
油阀； 拧开下降速度控制旋钮 。
产化的快速发展 ，国产风电设备已占据绝大部分风
力 发 电市场 份额 。在 风机正 常运行 中 ，风力 发 电机
需要 自动偏 航对 风 ，但 有 时在偏航 过 程 中风 机会 发
｝声音 很大 且 比较 刺耳 的噪音 ，离风 机好几 百米 甚 ｝ ｛ 至一 两公 里 处都 能 听到 。这 种偏航 异 响噪音 不仅 可 能会对 风机 安全运 行 产生一 定影 响 ，而且也 严重 干 扰 了风场 附近居 民 的生活 ， 针对此 问题 ， 风机 运 维人
１ 风 力 发 电 偏 航 系统 结构 及 工 作 原 理
图 １ 一种水 平 轴式 主动偏 航对 风 的风力 发 电 是
偏 航 系统 结 构 ， 主要 由偏航 驱 动 、 航轴 承 、 航 刹 偏 偏
收 稿 日期 ：０ ２ ０ — ０ ２ １ — ４ １
图 １ 偏 航 系统 结 构
１ 航 驱 动 ２偏 航 轴 承 ３偏 航 刹 车盘 ４偏 航 制 动 器 ． 偏 ． ．
风电机组偏航机构故障分析及处理办法探讨
风电机组偏航机构故障分析及处理办法探讨发布时间：2021-11-10T06:28:21.349Z 来源：《河南电力》2021年7期作者：李刚[导读] 风电机组偏航机构时水平轴风电机组的组成系统之一，主要作用就是跟踪风向的变化，驱动机舱围绕塔筒中心开展旋转工作。
这能够保证风轮始终处于迎风位置。
偏航系统主要构成包括机械、电气、液压及部分，在风电运行维护过程中，偏航机构方面的问题不断的出现，尤其是机械部分的故障，检修难度非常大，同时故障类型也比较多。
本文主要通过现场检修的实际经理，对风电机组偏航机构故障进行了分析与讨论，同时在这一过程中提出检修维护的具体措施，希望可以为今后现场相关工作提供参考。
李刚（北京国电思达科技有限公司北京 100000）摘要：风电机组偏航机构时水平轴风电机组的组成系统之一，主要作用就是跟踪风向的变化，驱动机舱围绕塔筒中心开展旋转工作。
这能够保证风轮始终处于迎风位置。
偏航系统主要构成包括机械、电气、液压及部分，在风电运行维护过程中，偏航机构方面的问题不断的出现，尤其是机械部分的故障，检修难度非常大，同时故障类型也比较多。
本文主要通过现场检修的实际经理，对风电机组偏航机构故障进行了分析与讨论，同时在这一过程中提出检修维护的具体措施，希望可以为今后现场相关工作提供参考。
关键词：风电机组；偏航机构；故障分析；处理方法本文主要针对于风电机组偏航机构出现故障时的故障分析方式和故障处理办法进行分析，希望可以通过本文的分析来让我国风电机组得到更好的建设与发展。
作为风电非常重要的一个组成部分，风电机组偏航机构属于连接机舱与塔筒的关键结构，可以保证风轮始终面向风，从而提升风力发电效率，对这一机构的维修与加强，能够更好的保证我国风力发电水平。
1.相关故障以及故障原因1.1与偏航异音和非正常噪音相关的问题首先是偏航驱动电机出现问题，电机转子主要使用了密封型轴承，轴承润滑油老化变质就会导致电机出现问题。
风力发电机组振动故障原因分析及处理
【摘要】风电机组振动超限类故障是一个非常常见的故障，因为涉及电气、传动、控制、结构、环境很多因素，使得该类故障分析及处理有一定难度。
本文通过一个真实案例，详细阐明机舱加速度超限故障分析过程，为该类故障提供解决方案。
【关键字】振动控制桨距加阻1.引言风力发电机组振动超限类故障较为常见，不仅因为风电机组结构，细长的叶片及塔筒，沉重的机舱容易产生振动。
还有多环节的传动链及偏航系统；复杂的控制策略，开关过程、控制过程，加之一系列动态载荷，如：阵风、湍流、波浪（海上风机）、地震、叶轮转动等；都有容易激发机组的强烈振动；另外测量回路中测量本体，线路虚接及干扰问题造成的测量信息错误引发故障也占了该类故障触发相当大的比重。
以上提及的部分都使得该故障频次较高。
相反目前风电机组普遍仅安装了机舱水平方向（X前后、Y左右、Z上下）加速度传感器，又无机组主要部件固有频率仿真结果，一旦发生实际振动，很难找到振动部位，在无经验可循的情况下便大大增加了处理难度。
振动故障的处理及分析过程需要有一定的专业知识，涉及方面包括电气、传动、控制、结构、环境很多因素。
本文主要通过描述一个真实振动案例分析和解决的过程，寻求一个该故障的普遍解决办法，为解决风力发电机组振动故障提供参考和借鉴。
2.测量回路引发故障2.1 检测回路基本原理为防止机组振动引发严重后果，一般风电机组会配备加速度传感器计量机舱振动情况，有些机组厂商还会增加摆锤作为后备保护串入安全链中，通过调节摆锤的重心高度，达到相应的加速度限值要求。
加速度传感器主要通过对内部质量块所受惯性力的测量，利用牛顿第二定律获得加速度值，根据传感器敏感元件的不同，常见的加速度传感器包括电容式、电感式、应变式、压阻式、压电式等。
大部分整机厂商应用的是一种电容式加速度传感器，输出信号是加速度正比电压。
也有整机厂商应用的是PCH，使用CAN 通讯进行传输信号，可以测量X、Y、Z三个方向加速度值。
图1：加速度传感器以某机型为例，这种传感器（见图1）可以测量X和Y两个方向上的振动加速度，测量范围为-0.5g～+0.5g（g重力加速度），相对应输出的信号范围为0～10V。
风电轴承的振动与噪声源分析
风电轴承的振动与噪声源分析随着可再生能源的迅速发展，风能成为了一种重要的清洁能源形式。
作为风能发电机组的关键部件之一，风电轴承的振动和噪声问题一直备受关注。
振动和噪声源分析是研究和解决风电轴承问题的必要步骤。
本文将从风电轴承的振动和噪声形成机理、主要振动和噪声源以及相关的振动和噪声控制措施等方面进行探讨。
风电轴承的振动和噪声形成机理：风电轴承的振动和噪声问题主要源于以下几个方面：1. 转速不平稳：由于风能的不稳定性，导致风力发电机组的转速也不稳定。
转速的不平稳性会引发轴承振动。
当转速不均匀时，正常的润滑条件会被破坏，从而导致轴承振动和噪声的产生。
2. 轴承的机械结构缺陷：风电轴承长期运行过程中，由于材料疲劳、负载变化等原因，可能出现球或滚道表面的微小损伤。
这些损伤将导致轴承的结构变形和不稳定，从而引发轴承振动和噪声。
3. 润滑条件不良：轴承的正常工作需要良好的润滑条件。
当轴承的润滑油脂不足或污染时，摩擦产生的热量会增加，同时也会引发轴承的振动和噪声。
4. 不良的安装和使用条件：风电轴承的安装和使用条件也会直接影响振动和噪声的产生。
例如，不合理的轴承预紧力、不正常的工作环境温度等都会导致轴承振动和噪声问题。
主要振动和噪声源：风电轴承的振动和噪声源主要包括以下几个方面：1. 球轨相对滚道的滚动振动：当风力发电机组在工作过程中，球会在滚道上滚动，滚动过程中因为传力和载荷的作用，会产生相对滚道的滚动振动。
2. 球与滚道的撞击和碰撞：由于风力发电机组的转速不稳定和工作状态的不均匀性，轴承内的滚珠可能会发生撞击、碰撞的现象，从而引发振动和噪声。
3. 润滑油脂的振动：不稳定的转速、不良的润滑条件等会导致润滑油脂的振动，进而引起轴承的振动和噪声。
4. 组件相对偏心和非对称性：由于制造和安装等原因，风电轴承的各个组件之间可能出现相对偏心和非对称的情况，这些不均匀性会导致振动和噪声的产生。
振动和噪声控制措施：为解决风电轴承的振动和噪声问题，可采取以下措施：1. 优化轴承设计和加工工艺：通过优化轴承内部结构和材料，减少材料缺陷，提高制造精度和加工工艺，可以降低轴承的振动和噪声。
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水平轴风电机组偏航振动异响问题分析和处理
摘要：并网型水平轴式风力发电机组偏航系统普遍采用主动偏航对风方式，使机组的叶轮始终处于迎风状态，更好地吸收风能，发挥机组的发电效率。
偏航系统作为风力发电机组的重要组成部分，直接关系到风电机组的性能发挥和运行稳定。
然而，在风力发电机组偏航过程中有时会发生振动异响情况，不但影响机组的可利用率，而且噪音给风电场周围的居民生活也带来影响。
分析风力发电机组偏航振动异响产生的原因，提出该问题的处理方法，对于提高机组运行稳定性以及运行效率具有重要作用和意义。
关键词：风力发电机组；偏航；振动异响；分析；处理
对于风力发电机组运行维护工作来说，保证机组运行稳定，提高机组的可利用率，使机组发挥最大的经济效益是运维工作的主要任务。
水平轴式风力发电机组在运行一段时间以后，维护人员时常会遇到一个问题，即有些机组在偏航过程中会发生振动现象并伴随异常噪声，这给运维工作带来了一定难度。
并网型水平轴式风电机组通过自动偏航来找到主风向，在运行过程中偏航和制动动作比较频繁。
如果机组偏航时发生振动异响，会引发机舱加速度故障及其他故障，不但降低了机组的可利用率，缩短了摩擦片的使用寿命，而且还造成结构件疲劳从而影响整机的使用寿命。
另外，异常噪音对周围环境产生污染，也影响到附近居民的正常生活。
因此，分析风电机组偏航振动异响产生的原因并提出解决方案，是运维工作迫切需要解决的问题。
1.风机偏航系统的工作原理及其作用
水平轴式风力发电机组普遍采用的是主动偏航对风方式。
在机舱后部有两个相互独立的传感器——风向标和风速仪，风向标的信号反映出风机与主风向之间的偏离程度，机组在运行时根据风向标的方向与机舱方向的夹角决定风机是否偏航。
当风向持续发生变化时，控制器根据风向标传递的信号控制偏航驱动装置使机舱转动对准主风向，偏离主风向的误差一般在±5度内。
在机组偏航时，安装在机舱底座上的偏航制动器加有部分刹车载荷（20bar-30bar的余压），使得偏航过程始终有阻尼存在，保证机舱平稳转动。
偏航制动器多采用液压驱动方式，通常有常闭式和常开式两种结构，目前多数机组采用常闭式结构，即静止时偏航制动器将机舱牢固锁定，在需要偏航时，制动闸松开但仍保持一定的余压，使机舱在阻尼作用下平稳偏航。
偏航制动器的数量根据偏航转动的制动载荷来确定，偏航速度采用力矩特性较软的多极电机驱动并采用大功率低转速的设计方案。
机组偏航主要在以下几种条件下出现：一是当风向发生变化时，机组主动寻找主风向而正常偏航。
二是当机组朝着一个方向持续偏航到设定角度以后，为了使机组悬垂部分的电缆不至于过度纽绞而自行反方向偏航，这是解缆偏航。
一般
设定在小风状态下解缆，主要是为了避免机组在高风速段损失发电量。
三是强制偏航，即当电缆的纽绞程度威胁到机组安全运行时会触发纽缆保护装置，使机组紧急停机，此时若要恢复机组运行，必须手动强制偏航使之解缆。
2.水平轴式风电机组偏航过程振动异响原因分析
风机在偏航过程中出现振动和异响，不利于风机安全运行。
结合偏航原理和在实际工作中对故障的处理，从以下几个方面进行分析，查找原因。
2.1偏航制动器安装问题
水平轴式风力发电机组普遍采用液压钳盘式制动器，制动器为机舱提供必要的锁紧力矩，以保障机组的安全运行。
在机组偏航时，制动器提供的阻尼力矩应保持平稳，与设计值的偏差应小于5%，制动摩擦片与制动盘的贴合面积应不小于设计面积的50%，闭合时摩擦片周边与制动钳体的配合间隙任一处应不大于0.5mm，制动过程不得有异常噪声。
制动器在工作时，液压油进入缸体，在油压作用下两个缸体内的活塞推动摩擦片做相向运动，摩擦片像卡钳一样夹住制动盘，使得机舱的偏转运动停止，从而实现制动作用。
针对机组在偏航过程出现振动和异响，我们对偏航制动器进行观察并拆解，发现以下情况：（1）钳体两侧固定摩擦片的挡块螺栓松动。
挡块的作用是限制摩擦片位移和方便摩擦片更换，风机长时间运行以后挡块螺栓容易松动，偏航时摩擦片不受位移限制就会卡在钳体与制动盘之间，而且摩擦片与活塞之间也发生相对位移，造成摩擦力矩不均匀，贴合面积变化。
（2）调整垫片装配不当。
安装过程在制动器与基座之间加装有调整垫片，目的是调整摩擦片与制动盘间的间隙，但是当装配间隙发生变化后，导致钳体安装不平行，或者钳体与摩擦片贴死，局部摩擦力增大。
（3）摩擦片周边与钳体的配合间隙超差。
有些制动器没有间隙调整机构，这样不利于调整摩擦片与钳体的配合间隙。
对于有间隙调整装置的制动器来说，安装后由于摩擦片两侧的间隙调整超差，导致上下摩擦片卡涩或窜动，偏航时摩擦片对制动盘的轴向压力不相等。
由于每台机组上偏航制动器数量有若干个，如果每个摩擦片与制动盘的间距不一致，摩擦力矩不均匀，偏航过程制动盘上的多个受力点受力情况不一致，就会引起机舱振动。
2.2从摩擦材料的性能及摩擦过程分析
风机偏航过程始终需要有阻尼存在，这是一个相对复杂的低速滑动摩擦过程。
许多试验证明，振动一般在低速情况下最为不利，当一个巨大的质量沿滑轨作低速滑动时，发生粘滑运行，当滑动速度很低时，常常不仅产生噪音，而且还会发生颤动。
风机偏航制动器技术条件里一般规定摩擦材料的摩擦系数为0.35-0.40。
如果摩擦系数大于0.4，对制动盘的磨损量会增大，进而导致偏航过程热量增大，热
量将导致摩擦材料表面烧结、表面材质变硬、摩擦系数降低。
如果摩擦系数小于0.35，偏航时的阻尼力矩及制动力矩减小，将影响机组偏航以后准确定位。
摩擦材料对载荷、滑动速度及环境温度等因素比较敏感。
由于风机偏航系统处在一个非封闭的环境里，气候条件的变化以及摩擦热量会引起摩擦副的摩擦系数发生波动，摩擦的不稳定性表现在机组结构上就会因摩擦力作用而产生振动，而噪音是摩擦诱导的振动现象。