风力发电机常见故障及其分析
茂名职业技术学院
毕 业 设 计
题目：风力发电组轴承的常见失效形式及故障分析
系别： 机电信息系
专业： 机械制造与自动化
班别： 13机械一班
姓名： ***
指导老师： ***
日期： 2015年7月1日至2016年5月1日
内 容 摘 要
随着全球经济的发展和人口的增长，人类正面临着能源利用和环境保护两方面的压力，能源问题和环境污染日益突出。风能作为一种蕴藏量丰富的自然资源，因其使用便捷、可再生、成本低、无污染等特点，在世界范围内得到了较为广泛的使用和迅速发展。风力发电己成为世界各国更加重视和重点开发的能源之一。随着大型风力发电机组装机容量的增加，其系统结构也日趋复杂，当机组发生故障时，不仅会造成停电，而且会产生严重的安全事故，造成巨大的经济损失。
本论文先探讨了课题的实际意义以及风力发电机常见的故障模式，在这个基础上对齿轮箱故障这种常见故障做了详尽的阐述，包括引起故障的原因、如何识别和如何改进设计。通过对常见故障的分析，给风力发电厂技术维护提供故障诊断帮助，同时也给风电设备制造和安装部门提供理论研究依据。
关键词
风力发电机;故障模式;齿轮箱;故障诊断 Common Faults And Their Analysis
Of The Wind Turbine
Abstract
With the global economic development and population growth,
humanity is facing with the pressure from two sides of the energy use and
environmental protection, the energy problem and environmental pollution
has become an increasingly prominent issue. Wind power as a abundant
reserves of natural resources, because of its convenient use, renewable, low
cost, no pollution, has been more widely used and rapid development in the
world. Wind power has been taken as one of the priority development energy
sources in the world．The increase of wind power capacity and complicated
system structure will not only cause power outage，but also raise serious
accidents when the set is at fault．
In the beginning, the dissertation introduces the practical significance of
project and the common failure mode of wind turbines, then researches and
describes the failure of gearbox in detail, including the cause of failure, how
to identify and how to improve the design. Based on the analysis of common
failures, not only provide assistance for fault diagnosis to the technical maintenance of wind power plants, but also provide a theoretical basis to the
wind power equipment manufacturing and installation departments.
Key Words
Wind Turbines; Failure Mode; Gear Box; Fault Diagnosis目 录
第一章 绪论 ................................................ 1
1.1 风力发电的背景 ...................................... 1
1.2 风力发电机故障诊断的意义 ............................ 2
第二章 风力发电机常见故障模式及机理分析 ..................... 5
2.1 风力发电机结构 ...................................... 5
2.2 常见故障模式及机理分析 .............................. 7
2.2.1 叶片故障及机理 ................................. 7
2.2.2 变流器故障及机理 ............................... 8
2.2.3 发电机故障及机理 .............................. 10
2.2.4 变桨轴承故障及机理 ............................ 13
2.2.5 偏航系统故障及机理 ............................ 16
2.3 本章小结 ........................................... 21
第三章 风力发电机齿轮箱故障诊断 ........................... 22
3.1 风力发电机齿轮箱常见故障模式及机理分析 .............. 22
3.2 齿轮箱典型故障振动特征与诊断策略 .................... 28
3.3 针对齿轮箱不同故障的改进措施........................ 32
第四章 结论 ............................................... 36
致 谢 ..................................................... 37
参考文献 .................................................. 38 ·1· 风力发电机常见故障及其分析
第一章 绪论
1.1 风力发电的背景
随着全球人口数量的上升和经济规模的不断增长，世界范围内对能源需求持续增加，化石能源、生物能源等常规能源使用带来的环境问题日益突出。在此背景下，低碳经济即以低能耗、低污染、低排放为基础的能源经济发展模式应运而生。风力发电作为清洁能源的一种，是适应当前经济下国际能源发展的新型发电技术，有着得天独厚的优势：风能分布广泛，蕴藏量巨大，是一种可再生资源，有利于可持续发展；风力发电无温室气体排放，清洁无污染，完全符合低碳经济低能耗、低污染、低排放的要求；风力发电施工周期短，占地少。
风能作为一种清洁的可再生能源，蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。中国风能储量很大、分布面广，仅陆地上的风能储量就有约2.53亿千瓦。自2004年以来，全球风力发电能力翻了一番，2006年至2007年间，全球风能发电装机容量扩大27%。2007年已有9万兆瓦，这一数字到2010年是16万兆瓦。预计未来20-25年内，世界风能市场每年将递增25%。随着技术进步和环保事业的发展，风能发电在商业上将完全可以与燃煤发电竞争。 ·2· 在“九五”期间，我国风力发电场的建设开始了快速发展。2001年底，我国已在新疆、内蒙古、辽宁、吉林、广东、福建、浙江、甘肃、河北、山东、海南等11个省区建立了27座风电场，总装机容量达40万KW，风电发电量占全国总发电量的0.1％。过去十年来，风力发电以年均55％的高速增长，按国家制定的“十一五”规划，2010年整机装机容量达到1000万KW，国产化率将达到75％～85％。
风力发电的原理是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力发电技术是一种利用风能驱动风机桨叶，进而带动发电机组发电的能源技术。由于风能储量丰富、用之不竭、无污染等特点，被各国广泛重视，纷纷投入大量的人力、物力、财力来发展风力发电技术。根据国际新能源网的有关资料显示，迄今为止，世界上已有82个国家在积极开发和应用风能资源。目前，风电发展正在不断超越其预期的发展速度而发展，并一直保持着世界增长最快能源的地位。
1.2 风力发电机故障诊断的意义
风电对缓解能源供应，改善能源结构、保护环境和电力工业的持续发展意义重大。这些年来，风电机组在我国得到了广泛的安装使用。随着大型风力发电机组装机容量的增加，其系统结构也日趋复杂，风力发电机的故障也成为一个不容忽视的问题。
随着风电机组运行时间的加长，目前这些机组陆续出现了故障（包括风轮叶片、变流器、齿轮箱、变桨轴承，发电机、以及偏航系统等都·3· 有），导致机组停止运行。当机组发生故障时，不仅会造成停电，而且会产生严重的安全事故。风电机组的部分部件一旦损坏，在风电场无法修复，必须运到专业厂家进行修理。因其维修费用高、周期长、难度大，势必给风电场造成巨大的经济损失，严重影响了风电的经济效益。
风电机组的输出功率是波动的，可能影响电网的电能质量，如电压的偏差、电压的波动和闪变、谐波以及周期电压脉动等。当风电机组发生故障时，输往电网的有、无功功率发生波动，且造成电网的谐波污染和电压波动。伴随的危害有照明灯光的闪烁、电视机画面质量下降、电动机转速不均和影响电子仪器、计算机、自动控制设备的正常工作状况等。风电机组的故障也会导致风力发电机从额定出力状态自动退出并网状态，风力发电机组的脱网会导致电网电压的突降，而机端较多的电容补偿高于脱网前风电场的运行电压，引起了电网电压的急剧下降，从而影响接在同一个电网上的其它电气设备的正运行，甚至会影响到整个电网的稳定与安全。
风力发电机组因为长期工作在野外、暴晒和雷雨等恶劣环境中，其损坏率高达40％-50％。同时，由于风力发电设备的维护技术跟不上风力发电的发展速度，一旦其关键零部件(如齿轮、轴承、叶片等)发生故障，将会使设备损坏、发电机停机，带来严重的经济损失。例如,2006年，德国北部奥尔登堡的一台风力发电机的转子叶片被强风刮断,长达10米的沉重碎片飞到20米远的田地里，造成了严重的事故;2007年，荣成市港西镇附近的风力发电机因齿轮油泄漏，导致其周围5.07亩的海参饲养池受到污染，造成海参大量死亡。
风电场中风力发电机组运行的常见故障及针对性处理建议
风电场中风力发电机组运行的常见故障及针对性处理建议
摘要：风力发电是可再生能源领域的重要组成部分，风力发电机组在风电场中起着关键作用。然而，风力发电机组常常面临各种故障，本论文介绍了现代风力发电技术中的故障预测与维护策略，以提前发现潜在问题并采取预防性维护措施，从而降低故障对风电场的影响。
关键词：风电场；风力发电机组；故障
在当前全球对可再生能源的需求不断增加的背景下，风能被广泛认为是一种可持续的清洁能源，已成为能源领域的关键组成部分。风力发电机组作为风能转化为电能的关键设备，在风电场中扮演着至关重要的角色。然而，尽管风能的利用具有显著的环境和经济优势，但风力发电机组在其长期运行过程中常常面临各种故障，这些故障可能导致电力生产效率下降、维修成本增加，甚至影响电力网的稳定性。本论文将深入探讨风力发电机组在风电场中运行过程中可能遇到的各种故障类型，并提供针对性的处理建议，旨在帮助维护人员和运营商更好地应对这些挑战。
一、常见故障类型
在风力发电机组的运行过程中，常常会遇到不同类型的故障，这些故障可以大致分为三类：机械故障、电气故障和控制系统故障。以下将简要介绍这些故障类型以及可能的原因。
（一）机械故障
机械故障在风力发电机组运行中占据着重要地位，它们是由于多种复杂因素交互作用引起的，常见的机械故障包括叶片损坏、轴承故障和发电机故障。这些故障不仅对风力发电机组的性能和可靠性构成威胁，还可能对能源生产和维护成本产生不利影响【1】。
（二）电气故障
电气故障在风力发电机组的运行中占据重要地位，涉及电缆、接线以及发电机的定子和转子。这些故障可能是由多种原因引起的，包括电缆老化、不正确的安装或动物造成的干扰等。电气故障不仅会威胁风力发电机组的正常运行，还可能对电网稳定性和维护成本产生负面影响。
（三）控制系统故障
在风力发电场中，控制系统的稳定运行对于风力发电机组的性能和安全至关重要。控制系统故障包括风速控制问题和故障监测系统问题，它们可能由于多种原因引起，包括传感器故障、软件问题或通信中断等。
风力发电机故障检修与处理
风力发电机故障检修与处理
摘要：随着我国社会的不断向前发展，各种资源面临短缺，人们对于可再生性清洁资源的使用重视程度越来越高。风力发电是实现将可再生性风能资源有效转化成电力资源，为社会提供更加优质和充足的电能，推动整个社会快速向前发展。在风力发电过程中需要使用到大量的风力发电机组，由于风力发电机组的系统构成相对比较复杂，在工作过程中转子叶片的转速会随着外部风速的变化而做出相应的调整。基于此，本文将对风力发电机故障检修与处理对策进行分析。
关键词：风力发电机组；故障诊断；处理技术
1 风力发电机的介绍
风力发电机是把风能转换成机械能，机械能转换成电能的一种电力装置，通常由风轮、发电机、调向器、塔架以及储能装置等构件组成。风力发电的原理可以做出如下阐述：风力驱动风车叶片转动过程，运用增速机去增加旋转速度，进而使发电机发电。结合当前我国的风力发电机技术能力，大概是3m/s的微风速度就能开始进行并网发电。
2 风力发电机的常见故障
2.1 变流器故障
变流器是风力发电机的重要组件之一，其作用主要是在叶轮转速持续改变下调控输出端的电压水平，具体控制原理即是维持变流器内电压水平及频率和电网电压水平及频率的一致性。通常而言，电流电压是造成变流器运行过程中发生故障问题的主要因素，在电流、电压过高的运行工况下，很容易使变流器设备发生过热现象，而电流电压过低则会导致欠电压现象，当发生以上异常状况时，便会造成变流器的开关超出设备正常运用可承受的电压电流极限范围，进而导致变流器出现运行故障，严重时发生被击穿损坏的情况。当前，国内发电场配备的变流器设备运行期间主要采用两种散热方式，其一是风冷，其二是水冷，主要的散热作用对象是变流器柜体，这主要是由于柜体温度过高时，便会干扰内部热敏感元件及线路运行的稳定性，造成变流器运行异常。
2.2 发电机故障
发电机的作用主要是实现自然能、机械能、电能之间的能量转换，最后通过电网把电能传输到用电客户应用。异常振动、过热、线圈短路或断路等是发电机运行期间的常见故障类型。其中发电机振动是评估电路运行质量的一项常用指标，如果发电机出现过于强烈的振动现象将会破坏机组的稳定运行状态，增加电机大轴断裂的风险，不利于发电场安全生产，影响经济效益。引起发电机异常振动故障的因素较多，包括机组设计理念不符合发电场技术要求、发电机部分零件质量或精度不达标，发电机工作负荷过大等。
风力发电机常见故障及故障排除的方法
风力发电机常见故障及故障排除的方法
说实话风力发电机常见故障及故障排除这事，我一开始也是瞎摸索。
先说那个叶片的问题吧。有时候叶片会有破损或者不平衡。我刚开始都不知道咋回事，就看到发电机转起来晃晃悠悠的。后来我一点点检查，发现有个叶片被什么东西砸了个小坑。就好比人的手臂受伤了，干活肯定不利索啊。那要怎么修复呢？如果是小坑小缝，简单用些特殊的胶水和材料补补就行。可要是破损比较严重，那就得换叶片了。这换叶片可不容易呢，就像给巨人换胳膊一样。得找专业的工具把旧的拆下来，再把新的装上去，每个螺丝都得拧紧，拧的时候还得保证叶片的角度之类的。我就有一次没紧好螺丝，结果一转起来又出问题了，在那瞎晃荡，可把我愁坏了，又重新拆了紧才行。
还有电机内部的故障。有时候电机不转了，我就想啊这是怎么回事呢。我首先检查电路，看看是不是哪根线断了。就像检查家里电灯为啥不亮一样，从电源开始顺着线找。有一次还真发现是一根线被老鼠咬断了，接好之后以为就没事了，结果还是不行。后来才知道电机里的轴承可能也有点毛病了。这轴承出问题就像是车轮的轴不好使了，转起来特费劲。要更换轴承，那可得小心了，把电机拆开的时候要注意每个部件的位置和顺序，就像拆钟表一样，拆的时候你就得想着怎么装回去呢。如果不小心装错了，电机可能就直接报废了。
另外，那个控制系统有时候也会出故障。它就像发电机的大脑一样。我曾经遇到过控制器上某个参数设置错了，然后发电机就运行不正常。这参数调整啊，就像调收音机的频道一样，得小心翼翼的。要是不确定正确的数值，还得查手册或者请教更有经验的人呢。
塔架部分也不能疏忽。有一回塔架出现了一些裂缝，这可把我吓一跳。就好比房子的柱子有了裂缝一样危险。对于这种情况，要判断裂缝的严重程度。如果不严重，可以用些加固的材料去修补，如果太严重了，那就得考虑是不是整个塔架都得重新修建或者加固了。不过这方面我也不是特别在行，有时候就得请专门的检测人员来给看看，这也是比较明智的决定吧。
浅析风力发电设备运维存在的问题与改进措施
浅析风力发电设备运维存在的问题与改进措施
摘要：随着我国社会经济的持续发展，对于电力也有了越来越高的需求，为了满足日益增长的能源需求，我国将目光战略性地转移到了可再生能源开发上。光伏、风力发电蓬勃发展是我国在新能源研究方面所取得的佳绩，它们在一定程度上缓解了我国能源不足的情况，然而由于其发展时间过短，进而在诸多方面还存在不足，而风力发电设备的运行维护是需要关注的重点。
关键词：风力发电；设备；运维
1 风力发电机组的运行故障
1.1 变流器故障
变流器是风力发电机的重要结构组成之一，并且会对风力发电机的运行产生重要影响，一旦变流器发生故障，不仅会影响到风力发电机组运行的稳定性，甚至会导致风力发电机组无法运行。在我国目前的风力发电过程中，主要应用直驱式发电机和双馈式风力发电机两种，其中以双馈式风力发电机的应用最为广泛。但是无论哪种发电机，变流器都发挥了至关重要的作用。我们以双馈式风力发电机为例，这种发电机需要借助两个变流器才能保障稳定运行，变流器在双馈式风力发电机中安装的位置相对比较特殊，导致其运行环境比较恶劣，在运行过程中，很容易受到电磁干扰，并且会产生大量的灰尘淤积，再加之元器件的温度提升等，这些因素均会在很大程度上增加变流器的运行负荷。一旦出现变流器超负荷运行的状况，便会导致击穿或者烧毁等问题，进而影响到风力发电机的运行，甚至还会引发严重的安全事故。
1.2 风力发电机叶片故障 风力发电机叶片故障比较常见，风力发电机的运行，需要借助叶片来将风能转化为机械能，然后才能通过机械能转化为电能，因此可以将叶片看作风力发电的重要动力设备，是电能生产的重要设备，一旦发生故障，必然会对电能生产造成不利影响。在风力发电机组运行过程中，叶片在长时间的运转过程中会发生老化现象，进而会影响其正产运转，导致发电效率降低。除此之外，叶片的运转环境比较恶劣，不仅需要长时间暴露在户外环境下，而且还会经常遭受强风侵袭，因此很容易造成叶片的老化甚至损坏。近年来，为解决这一问题，人们通常会采用增加叶片厚度与叶片弦长的方式来提升叶片的抗老化能力。这种方式起到了十分显著的效果，但是依然未能彻底避免叶片故障。
风力发电机齿轮箱常见故障及预防措施
风力发电机齿轮箱常见故障及预防措施
风力发电机齿轮箱是风力发电机的核心部件之一、在运行过程中，由于受到风能变化、运行负载和磨损等因素的影响，齿轮箱会出现一些常见的故障。为了保障风力发电机的正常运行，必须及时识别和处理这些故障，并采取相应的预防措施。
常见的风力发电机齿轮箱故障主要包括齿轮磨损、齿轮断裂和轴承故障等。下面将就这些故障进行详细介绍，并提出相应的预防措施。
1.齿轮磨损：
齿轮磨损是由于齿轮啮合过程中的冲击、疲劳和磨擦等原因引起的。如果齿轮磨损过多，将会导致齿轮箱的运行不稳定和效率下降。为了预防齿轮磨损，必须注意以下几点：
-优化齿轮设计，提高齿轮的承载能力和寿命。
-定期检查齿轮啮合情况，发现问题及时进行维修或更换。
-加强润滑，保持齿轮箱的润滑油清洁，并根据实际情况定期更换润滑油。
-控制齿轮箱的运行温度，过高的温度将加速齿轮磨损。
2.齿轮断裂：
齿轮断裂是由于齿轮受到过大的冲击或疲劳载荷导致的。齿轮断裂会导致齿轮箱损坏，甚至造成风力发电机的停机。为了预防齿轮断裂，必须注意以下几点：
-优化齿轮设计，提高齿轮的承载能力和疲劳寿命。 -加强齿轮的制造质量检验，确保齿轮的材料和工艺符合要求。
-加强齿轮箱的运行监测，及时发现齿轮断裂的预警信号。
3.轴承故障：
轴承故障是由于轴承受到过大的力、振动和摩擦等因素引起的。如果轴承出现故障，将会导致齿轮箱的运行不稳定和寿命降低。为了预防轴承故障，必须注意以下几点：
-选择优质的轴承，提高其承载能力和寿命。
-加强轴承的润滑，保持润滑油清洁并定期更换。
-加强轴承的运行监测，及时发现轴承故障的预警信号。
除了以上常见的故障，风力发电机齿轮箱还可能出现其他问题，如油封泄漏、齿轮间隙无法调整等。为了预防这些问题，必须加强对齿轮箱的维护和监测，定期进行检查和维修，及时处理问题。
总之，风力发电机齿轮箱的常见故障主要包括齿轮磨损、齿轮断裂和轴承故障等。为了预防这些故障，必须采取相应的预防措施，包括优化齿轮设计、加强润滑、加强轴承的检测和维护等。只有加强对齿轮箱的管理和维护，才能保障风力发电机的正常运行，并提高其寿命和效率。
风力发电机齿轮箱常见故障分析与预防措施 王俊磊
风力发电机齿轮箱常见故障分析与预防措施 王俊磊
摘要：针对我风电场风力发电机两种型号齿轮箱结构，以及出现的齿轮箱故障。分析了齿轮箱齿轮损坏、轴承失效、箱体开裂、轴窜动、空心管渗油、风力发电机异常振动等故障的原因。提出了齿轮箱故障的诊断方法及预防措施。
关键词：风力发电机；齿轮箱；齿轮；轴承；空心管；油质：振动监测
我风电场建于2007年，运行至今已有7年之久，齿轮箱是整套机组中非常重要的传动部件，已出现明显的裂化趋势。由于风力发电机组的特殊性，齿轮箱维修难度大、费用高，所以对风力发电机组的齿轮箱故障诊断和预防就显得更加迫在眉睫。
一、齿轮箱的结构
我风电场1MW、1.5 MW风力发电机齿轮箱由一级行星齿轮和两级平行轴齿轮传动组成，是一种典型的传动装置。齿轮箱利用其前箱盖上的两个突缘孔内的弹性套支撑在支架上。齿轮箱低速级的行星架通过涨紧套与机组的大轴连接，三个一组的行星轮将动力传至太阳轮，再通过内齿联轴节传至位于后箱体内的第一级平行轴齿轮，再经过第二级平行轴齿轮传至高速级的输出轴，通过柔性联轴节与发电机相联。齿轮箱输出轴端装有制动法兰供安装系统制动器用。
该齿轮箱结构紧凑、拆卸方便，低速级转速低、扭矩大。平行轴圆柱齿轮传动，可合理分配减速比，提高传动效率。胀紧套连接传递的扭矩大。太阳轮质量小、惯性小、浮动灵活、结构简单。
二、齿轮箱部件损坏形式及原因分析
齿轮箱的运行环境比较恶劣，受力随风速变化而变化，很容易因润滑不充分、密封老化等原因引发故障。针对我风场齿轮箱故障原因分析总结如下：
1、齿轮断齿损坏
图1
齿轮是一种复杂的机械零件，它的制造工艺、安装以及运行维护都是较为复杂的，而这一系列工作过程控制得是否严格，都对齿轮的寿命有很大的影响。造成齿轮损坏的主要原因如下：
大型风力发电机主轴轴承故障分析及预防方法
大型风力发电机主轴轴承故障分析及预防方法
摘要：在直驱风电机组中，由于受偏航、变桨、刹车等冲击的影响，其动态特性十分复杂。根据直驱风机的工作特性，采用常规的振动监测方法，因其工作状态复杂，故障演变机制不清楚，致使风机发生重大事故。传统的振动检测方法存在着缺陷，目前国内外尚无一套行之有效的状态监控理论。本文针对直驱式风扇的主轴轴承进行了故障机理和动力学特性的研究。探讨了动态交变应力条件下的故障演变机制，揭示了故障的主轴承动力特性和故障信息特征之间的定量关系。
关键词：大型风力发电；主轴轴承；故障；预防
1 项目背景
（1）风机设计时通常由风机主机厂向风机轴承供应商提出技术要求，风机轴承供应商据已有标准规范：GL 2010风机认证指南，IEC 61400风电标准，ISO
281滚动轴承，额定动载荷和额定寿命，ISO 16281滚动轴承，通用装载轴承用改良参考额定寿命的计算方法，JB/T 10705-2016 滚动轴承，风力发电机轴承，GB/T29718-2013 滚动轴承风力发电机组主轴轴承，GB-T 4662-2003 滚动轴承，额定静载荷，GB-T 6391-2003滚动轴承，额定动载荷和额定寿命，GB/T18254-2002高碳铬轴承钢等标准进行轴承选型计算提供相应型号轴承，在某些情况下由于轴承选型不合理导致轴承在实际运行过程中发生开裂、断裂及过早磨损等失效，而使用轴承的风机主机厂商并没有掌握风机轴承选型的方法，当风机轴承发生故障后很难分析出引起轴承故障的原因及预防轴承发生故障。本项目通过对已颁布的风机轴承相关标准进行整理，掌握风机轴承在选型过程中注意事项及计算方法，编制轴承选型规范，为后续风机设计轴承选型提供选型依据。
（2）目前公司机组使用轴承（变桨轴承、偏航轴承、主轴轴承）集中润滑系统是贝卡（国外）生产的轴承集中润滑系统，贝卡的轴承集中润滑系统成本较高，本项目通过开发国产轴承集中润滑系统来降低轴承集中润滑系统成本，拟降低成本30%。目前风机轴承废旧油脂收集是在轴承的排油口安装集油瓶，通过轴承转动对轴承中的废旧油脂被动压入集油瓶。在机组实际运行过程中，由于油脂的皂化常常阻塞轴承排脂口，废旧油脂无法正常排出，导致废旧油脂在轴承内部堆积，油脂对轴承不能起到充分润滑作用，甚至还会加速轴承的磨损。本项目通过开发国产轴承集中润滑系统及废旧油脂收集系统，以降低轴承集中润滑系统成本，解决轴承废旧油脂排脂困难问题。
风电场电气运行常见故障及应对措施分析
风电场电气运行常见故障及应对措施分析
摘要：随着清洁能源建设的推广使用，我国多个地区纷纷建立起风力发电场。科学技术日新月异，一些风电场中的电气设备就会出现不同的故障，这就需要对这些设备进行不断的完善。基于此，本文首先介绍了风电场中电气运行系统的主要组成类型，然后对风电场中电气运行常见故障进行分析，同时针对这些故障提出对应的维修措施。
关键词：风电场；电气运行；常见故障；应对措施
1引言
近年来，风电场的建设运行越来越多，这都源于我国对清洁的电力能源越来越关注。随着清洁能源理念的推广，风电场的运行越来越受重视，针对其电气运行中常见的故障，利用科学技术手段对其设备进行不断改进和完善，使风电场能够更好的运行，创造社会效益。
2电气运行常见故障分析
2.1电气系统故障
风电场发电是利用风能通过系统的发电设备以及控制设备进行发电。风电机组系统通过变频器等和电网进行并网，来为电网进行送电，并且对有关的电气设备参数要利用控制器来控制。电气系统中常见的故障有电气设备短路、电压以及电流过载或欠压、电气设备温度过高以及变频器使用不正常等。
2.2风电机组机械齿轮故障
风电机组的齿轮是用来提高转速的，在风电场进行发电时将风力产生的动力传递给风力发电机组，使齿轮获得转速。在运行过程中，由于风电机发电自身的影响以及齿轮机的传动轴的润滑情况的影响，机械齿轮在运行过程中会出现各种故障。
2.3发电机设备故障
风电场发电过程中发电机设备主要是将风能转化的机械能再转化成相关的电能进行发电。发电机运行过程中常见的故障主要是由于线圈绕组短路或者定子绕组存在问题导致机组的转轴以及定子故障。又或者发电机内部存在电气不对称、电流谐波异常以及磁通连通异常情况。
窗体底端
3常见故障和机理分析
风力电场一般都建设在风力资源充足的场地，比如说高山、戈壁、海滩等地方，因此风电设备长期经历着毫无规律可言的强风、高温等恶劣气候的影响，因此，电气运行中就会经常出现较多的故障。一般来说电气运行系统是风电场中发生故障概率最多的部件。对于故障的类型主要有三种类型，第一种是电气系统故障；第二种是机械齿轮故障；第三种是发电机故障。
风电变流器常见故障原因及解决策略
- 1 - 风电变流器常见故障原因及解决策略
风电变流器是风力发电系统中的关键设备之一，其负责将风能转化为电能并输送到电网中。然而，由于长期运行、环境变化、设备老化等原因，风电变流器也会发生一些常见故障，需要及时排除。本文将介绍风电变流器常见故障原因及解决策略。
一、过电压故障
过电压故障是指风电变流器输入端或输出端电压超过了设定值，导致设备保护动作。过电压故障的原因可能包括：电网故障、风力发电机运行不正常、电容器老化等。解决过电压故障的策略包括：加强对电网的监控、更换故障的电容器等。
二、过流故障
过流故障是指风电变流器输出端电流超过了设定值，导致设备保护动作。过流故障的原因可能包括：电网故障、风力发电机运行不正常、电路故障等。解决过流故障的策略包括：加强对电网和风力发电机的监控、检查和修复电路故障等。
三、温度故障
温度故障是指风电变流器温度过高或过低，导致设备保护动作。温度故障的原因可能包括：环境温度变化、散热不良等。解决温度故障的策略包括：加强对风电变流器的散热设计、检查和清理散热器等。
四、通讯故障
通讯故障是指风电变流器与其他设备之间通讯异常，导致设备 - 2 - 保护动作。通讯故障的原因可能包括：通讯线路故障、通讯协议不兼容等。解决通讯故障的策略包括：检查和修复通讯线路、升级通讯协议等。
总之，风电变流器的故障排查需要综合考虑设备本身及其周围环境的因素，及时采取针对性的解决策略，以确保风电发电系统的正常运行和稳定发电。
风电场风电机组中风力发电机的运行维护
风电场风电机组中风力发电机的运行维护
摘要：风电机组作为风电场运行的核心装置，由于通常地处沿海区域或恶劣环境、交通不便的偏远郊区，且机舱一般位于离地面上百米的高空，因此，给风电机组日常运行维护造成一定难度。为尽量避免风电机组故障造成停机，而带来的巨大经济损失，迫切需要提高风电机组尤其是核心设备风力发电机的运行可靠性，控制风力发电机的运行维护成本。本文在分析风力发电机故障特点的基础上，具有针对性地提出运行维护策略。
关键词：风电场；风电机组；运行维护
1绪论
风力发电是风能利用的一种重要形式，也是可再生能源中技术最成熟和发展规模最大以及商业发展前景最广阔的项目之一。风力发电因其具有无污染、可再生以及技术成熟等特点而受到社会的青睐。当前，风电场运行管理和建造技术虽然有了长足的进步，但是在实际运行中仍然存在一定的安全隐患，这会对风机场的安全运行产生一定的影响。风力发电的安全保护技术当前主要包括直驱式风力发电机的安全系统运行和控制技术，该文针对安全系统的控制技术进行相关分析和总结。由于我国大部分的风能资源都非常丰富，这些地区主要是处于北部以及沿海近海岛屿的 2 个带状范围中，分布区域当前的自然环境十分恶劣，并且离主要的人口聚集区相对要远一些，因此使用人工的方式检测有很大难度。如果在运行中出现了故障，就无法快速检修。当前的风力设备在运行过程中不仅要保持运行的持续性，同时还需要保证运行的安全性，除此之外还需要注意，不要让外部环境对其产生负面影响。在风力设备的控制系统中，安全保护系统是当前经常会使用的 1 种防护措施，尽管其在控制系统里进行工作的时间并不多，频率不高，但是优先级较高，如果安全保护系统快速进入运行状态，整体控制系统中的其余子系统自身的控制功能就会自动服从安全保护系统[1]。 2风力发电机常见故障问题
2.1叶片
风电机组中叶片作为风电机组感应风能的重要构件，叶片往往承受较大风能应力，且所处环境极其恶劣，即使风电机组正常运行，也会出现一些设备故障，如 ：叶片结构松动造成雨水通过裂纹进入叶片内部，引起叶片不平衡 ；环境污染等原因增加叶片表面粗糙程度 ；长期受到风能应力导致叶片变形、叶片结构裂纹、桨距控制失效而造成空气动力不平衡。由于叶片受力出现形变或裂纹时，会释放时变的、高频的、瞬态的声发射信号，风电机组叶片损伤探测与评估常使用声发射检测技术，考虑到叶片故障引发的转子叶片受力不均会传导到机舱上而造成机舱晃动，可在机舱主轴上安装多个振动传感器，通过传感器采集低频振动信号，分析叶片转动空气动力不平衡等故障[2]。