15MW风力发电机维护手册20158

风力发电机

维护使用手册

佳木斯电机股份有限公司

风力发电机维护使用手册

1通用信息

请妥善保存本手册！

适用范围

本手册适用于由佳木斯电机股份有限公司生产制造的1、5MW双馈风力发电机。

2指南

本手册简要概括了电机构造及以下相关信息说明

?结构型式

?保养与维护

?故障分析与排除

?售后服务

本手册不能代替相关专业人员对操作人员所作的重要操作指导。本手册对组件安装已做出了相类似说明,操作者可参照此些方法执行。对于超出一般范畴而在此手册中未提及的电机维修及保养工作,应由电机专业有经验人员执行。电机若由于交货后客户的不适当操作或存储维护不利所产生的损失,电机生产商对此不承担责任。

须指出,此手册的内容不属于早期或现行协议、承诺或法律关系的一部分。也无修订这些内容的作用。

3发电机结构特征

1 轴

2 伸端接地碳刷

3 伸端端盖系统

4 定子接线盒

5 机座

6 自动注油泵

7 呼吸阀

8 进、出水管

9 尾端端盖系统10 滑环罩11 转子接线盒12 编码器13 辅助接线盒14 手动注油管

15 轴承测温16 自动注油管17 排油器

4维护保养

精心的维护保养(包括监控,维护,检测及设备补充)才能保证电机的正常

运转。

未对电机进行维护保养,用户将失去保修的权利。

发电机应进行周期性的维护与检查,应保证:

a)发电机清洁,定子与转子的通风管路畅通无阻;

b)负载不超过额定值与使用系数;

c)线圈温升不超过额定值;

d)绕组绝缘电阻与端盖绝缘电阻要大于推荐的最小值。

危险！

绝缘试验所使用的高压能造成损伤与生命危险,只能由合格人员来做试验,注意试验装置说明中的安全部分。

e) 电压频率的变化应符合相关的规定;

f) 滚动轴承温度应不超过95℃,保持润滑油清洁与适当油量;

g) 没有异常的振动与噪声;

h) 必要零件的贮备及备用件库存一览表;

i) 对中数据(与准确对中的偏差,高温允许值);

j) 正常检查结果(“使用记录”);

k) 修理(“使用记录”);

l) 润滑数据:1) 使用方法;2) 润滑脂的贮备;3) 维护周期;4) 对每台设备进行记录。

请在电机停机时进行维护工作,应断开电源开关。

4.1清洁

4.1.1机壳外部

去除电机外部及其配件的污垢、灰尘与陈油。

4.1.2小型清洁(每6～8个月)

?清洁接线盒内部

?清洁集电环及刷架(见4.5.1)

?清洁绝缘端盖灰尘及油污

4.1.3大型清洁(每3年至5年,由环境条件决定)

?用毛刷在干燥的压缩空气下小心清洁受污绕组。对于粘性的污垢(如润滑油脂)应使用酒精浸渍过的抹布将其去除。最后必须对绕组进行干燥处理

(见4、3)

?用干燥压缩空气吹洗定子及转子铁心通风沟。

?用干燥压缩空气吹洗定子机壳,轴承端盖及转子的金属表面。

?清洁接线盒及绝缘端盖。

4.2检测线圈直流电阻及绝缘电阻

4.2.1检测线圈直流电阻

每6个月检查直流电阻,通常使用双臂电桥来检查,如下图所示。

断开用户接线状态下,用双臂电桥分别测量接线板U与V相、V与W相、U与W 相间直流电阻(或者K与L相,L与M相,K与M相),阻值分别记为R1、R2、R3。

三相平均电阻值为R=(R1+R2+R3)/3。各线端电阻值(R1或R2或R3)与平均电阻值(R)之差不应大于1、5%。

4.2.2 检测线圈绝缘电阻

每2个月检查绝缘电阻,通常使用1000V 兆欧表来检查,如下图所示。 电机定子绕组与转子绕组的冷态绝缘电阻,应不低于5M Ω。 电机绕组的绝缘电阻在热态时,应不低于下式求得值:

)(100

/1000Ω阻值M P U

=+

绝缘电阻测试后,应对地进行充分放电。

4、3 绝缘烘干

如果兆欧表读数小于按4、2中公式计算值,其原因可能就是线圈受潮所致,可用下列形式烘干:

a) 防冷凝空间加热器烘干;

b) 线圈通电烘干(已被水浸泡的电机不能使用这种方法);

绝缘烘干温度为120℃,要慢慢地加热,应先用90℃烘干大约6小时(以防止蒸汽进入线圈)。然后再慢慢升温到120℃;

在加热前,应先测绝缘电阻,此后每2h～3h测一次,观察绝缘电阻变化情况。

注意！

电机温度升高,绝缘电阻值会减小,如果连续烘干,则阻值将回升。

为了使电阻读数恒定,应使电机温度均匀。当兆欧表读数恒定时,则烘干完成,停止烘干。如果读数始终偏低,须检查其它的原因。

4.3.1 防冷凝空间加热器烘干:

a)拆下端盖;

b)拆去转子;

c)用排风扇对准定子吹风,以带走潮气;

d)将温度计放到线圈上,按绝缘烘干温度要求进行加热。

4.3.2 线圈通电烘干

a)拆下端盖;

b)在定子铁心中确定转子的中心;

c)将楔形绝缘条打进气隙,使转子碰不到定子铁心;

d)将排风扇对准定子吹风,以带走潮气;

e)将温度计装在线圈上,按绝缘烘干温度要求进行加热;

f)用外部电源将电流直接通过电机的线圈。电焊机就是很方便适用的。

当在定子上使用这种方法时,如果定子所有相的两端均可接近,则定子的相间可以以串联与并联的方式联接,以适应所使用的电源。如果电机只能伸出三个接头,那么电流可以在一个接头与两个连在一起的接头之间循环。如果采用这种接法,则要频繁检查每相绕组的温度,并经常改变导线连接,可以达到更好的效果。推荐使用的直流电压就是每相正常电压的0、25%～5、0%,对应的功率就是额定功率的0、5%～3、2%。

交流电用起来没有直流电那么容易,要获得所要求的电压更难控制,交流电要求一个更高的电源,接近线圈额定电压的10%～30%。

4.4滚动轴承的维护

发电机的轴承在运行期间内,通过正确维护,使之对中良好、润滑性能良好,这样可以使轴承寿命延长。刚性与挠性联轴器的不良对中能引起轴承超载,并产生过大的振动与推力,影响轴承寿命。

4.4.1轴承润滑

轴承的润滑周期及每次的加润滑脂的量取决于转速与运行情况。使用环境与运行条件可以决定润滑周期。使用条件好、轴承温度低、运行条件好可以加大润滑周期。使用条件恶劣、轴承温度高、运行条件差必须缩短润滑周期,详见轴承铭牌的要求。在运输前,发电机自动注油泵已设置好注油间隔,为每24小时,加脂1分钟。

注意！

经常存在一个普遍的错误,即轴承的过分润滑。当润滑脂增加而又不打开排油装置时,过剩的润滑脂到处窜,可能通过轴承内盖进入线圈。要特别注意正确的润滑,润滑过分所造成的危害会超过润滑不足所引起的后果。

4.4.2润滑脂

性能良好的润滑脂就是由锂基脂与高质量的石油产品合成的。推荐使用克鲁伯BEM41-132润滑脂。不同种类的润滑脂混在一起能软化润滑脂,破坏润滑性能。

轴承的运行温度范围就是-40℃至95℃,电机加润滑脂方法如下:

a)彻底清理,并从轴承外盖上拆去排油器;

b)用手提式注油枪通过油杯加润滑脂,直到有少量的新润滑脂从排油孔中被

压出,再停止注油;

c)将溢出油杯的润滑脂除去;

d)从打开的排油器孔排出剩余的润滑脂,运行至少一小时;

e)用排油器清理废旧的润滑脂;

f)将清理过的排油器安装好;

g)选用自动润滑泵进行润滑,必须根据电机的运行条件与运行工矿,确定润

滑间隔与润滑量。润滑泵的牌号为:LINCOLN公司的P223－2XLBO-1K6-24-2A6、15-MF00。

手动注油管

手动排油管

伸端注排油

手动注油管

手动排油管

尾端注排油

4、4、3 排油系统

在系统自动注油的同时,应及时对发电机进行排油维护。如果排油不及时,可能会导致外盖处的油脂都积淤在轴承外盖与排油盒连接处,造成油脂堵塞无法排出;特别就是在温度较低时,废油容易在低温下凝固且与新废油混合后形成更大的堵塞而不易进入排油盒内;每个月应对伸、尾端轴承排油一次。

排油步骤:

a)将禁锢螺栓松开;

排油管

不及时排除费油,油脂易积淤此处。

b)旋开排油管、将排油管抽出;

c)排油管反复从排油盒内取出、放入,将废油排除。

4、4、4 轴承更换

更换的轴承可能就是不同厂家的产品,但必须与原来用在电机上的轴承相同。轴承具体型号见电机铭牌,更换轴承时按以下步骤进行:

1、确定发电机已经成功脱网停机

2、拆除接地刷、轴承PT100、自动注油管、保护罩、排油装置

3、拆除轴伸端轴承外盖、外密封环、挡油盘、甩油环及波形弹簧垫圈等,拆除密封环、挡油盘、甩油环时可采用汽油喷灯适当加热后拆卸。

4、拆除端盖

5、轴承的拆卸

用轴承拔具将轴承内圈从轴上取下来。如轴承内圈与轴承烧融在一起,允许使用角磨。角磨使用前,应当先做好防护,将电机定子线圈与转子线圈端面整体用防火布包严,防止铁屑、灰尘进入电机内部。用角磨磨掉轴承内外圈后,将损坏轴承卸下,拆卸过程中,应避免碰伤轴承内盖及转轴。

注意！

用盖板保护轴的端部(见下图)。如果轴承可再用,则拔具对轴承内圈施力。如果拔具钩不住轴承内圈,则做一个开口的轴套,并将其安装在轴承与拔具钩之间。

用拔具拆卸轴承

注意！1、在拆卸过程中注意保护轴承室、轴承台部位不得碰伤。

2、轴承卸出后须妥善保管。

3、现场使用角磨、汽油喷灯时须进行《风力发电机维修现场使用角磨、汽油喷灯安全评估工作方案》,详细要求如下:

一.适用范围

为使用户在风力发电机产品出现问题时及时对产品在现场进行维修及更换受损部件,特殊情况下需在现场动用角磨及汽油喷灯。此项工作的基本原则为现场维修存在不安全源的安全评估及对策。

二.安全评估内容

a、危险源评估与级别的确认。

角磨工具:

1、带保护眼罩。

2、打开开关之后,要等待砂轮转动稳定后才能工作。

3、长头发职工一定要先把头发扎起。

4、切割方向不能向着人。

5、连续工作半小时后要停十五分钟。

6、不能用手捉住小零件对角磨机进行加工、

7、工作完成后自觉清洁工作环境、

汽油喷灯工具:

1、任何储油容器受到高温烘烤都会发生爆炸,本产品也不例外。

2、使用喷灯的现场,必须清理易燃易爆物品,工件加热的作业区域,要求使用防

火布包围,避免火灾隐患,灭火器材放置于工件加热作业区域外,且易于得到。3、使用喷灯的操作人员,应密切注意灯壶温升,如发现烫手及其她异常现象,应将喷灯迅速撤离高温区并立即停止使用。

这两种工具中汽油喷灯安全级别为高等级。

b、危险源应急救援预案的评价。

现场以能够将危险消灭在初期为目的。

c、危险源监控设施的现状。

现场配备灭火毯,泡沫灭火器。

三.危险有害因素辨识与分析

根据实际情况,辨识与分析危险有害因素及其存在的部位与方式,以及事故发生的途径,种类,变化等。

四.安全对策措施

评估结果确认安全级别。对照现场实际情况,提出消除或减弱危险及管理与应急措施及建议。

对操作人员进行安全知识培训。现场演练。

角磨使用时,前方应设挡板防止角磨磨出火星溅落到危险物品上。

汽油喷灯使用时,防止汽油洒落,引燃危险物品。

汽油喷灯使用时,禁止吸烟。

6、轴承的安装

轴承的安装流程与拆卸基本顺序相反。轴承、外密封环采用感应加热器加热的方法。轴承内圈加热温度到80℃-90℃即停止加热,戴好干净的手套迅速安装轴承到位(轴承内圈测温需要利用已经专业部门校验过的红外测温仪)。安装后立即使用塞尺检测轴承内圈端面与轴承台端面就是否贴合紧密无间隙(要求检测三处,间隔120°,间隙≤0、03mm)。如果超出规定范围,要用铜棒轻击轴承内圈,直至达到规定的范围之内,冷却至60℃以下时再复检一次。

注意:装配过程中不允许使用重锤直接敲击轴承。轴承、外密封环经感应加热后,操作人员需做好防护,避免烫伤。

无论何时要更换轴承,操作的每一步骤必须保证清洁。

塞尺检测

4.5滑环刷架系统、伸端接地碳刷的维护

电机在运行中,碳刷始终与滑环高速接触,因此其属于易损易耗零部件,因

此每6个月对电机主碳刷滑环系统、伸端接地碳刷、尾端接地碳刷进行维护更换。

4.5.1清理

碳刷摩擦时会在碳刷与集电环之间、滑环室内聚集灰尘,因此至多每6个月需要对碳刷滑环进行一次检测及清洁,应用干燥的抹布去除集电环之间及碳刷装置之间绝缘区上的灰尘,碳刷中的灰尘应由专门的吸尘设备去除。

切勿用压缩空气吹洗集电环室,务必使用吸尘设备吸除电刷内灰尘！

4.5.2碳刷的磨损

如果碳刷迅速磨损或者磨损不均匀,应检查以下方面就是否存在问题,如果存在,应立即维护或更换。

?碳刷就是否安装良好？

?碳刷磨弧状况就是否良好？接触面积就是否达到80%？

?碳刷接地电缆就是否有效接地？

?滑环或接地环就是否光滑？就是否有电蚀现象？

?碳刷压力就是否在规定范围之内？

?碳刷微动控制开关就是否灵敏？

4.5.3 碳刷火花

通过滑环外壳上的窗口可观察到电刷可能产生的火花。火花通常表示运行不足。必须立即采取防止火花的措施。消除产生火花的原因,恢复正常运行。产生火花的原因可能就是以下几点:

?载荷条件不足;

?电刷卡在支架中;

?电刷在支架中过于松动;

?电刷端子连接松动;

?电刷磨合不当;

?电刷压力不正确或者不均匀;

?滑环的滑动表面情况恶化;

?碳刷的类型不适合工作条件;

?联轴器未对正;

?设备失去平衡;

?磨损的轴承存在不均匀的气隙。

4.5.4 更换碳刷

更换碳刷后,需检查碳刷与滑环的接触面,若滑环与碳刷的接触面小于80%,需对碳刷进行研磨,研磨方法如下图所示,砂纸使用玻璃砂纸,粒度在60/80即可;不可使用金刚砂纸。

注意！

同一台电机上使用的碳刷必须就是同一厂家、同一牌号、同一结构,不得混合使用。发电机绝不允许在伸端或尾端接地碳刷抬起的情况下运行,如有此情况发生,用户将失去保修的权利。

警告!

滑环刷架系统与发电机转子的主回路相连,带有高电压,注意危险。

停机后20分钟,方可触碰滑环刷架表面,以免高温烫伤。

4.5.5 电机伸端增加接地碳刷

如果发电机上没有安装接地碳刷,需在轴伸端增加接地碳刷。如下图所示。采用此种结构后,能避免电流流过轴承,从而起到改变轴承电流回路、释放轴电流的作用。

伸端接地碳刷

具体步骤:

(一)接地环安装

操作注意事项:

轴伸端接地环必须加热安装到位,安装后清除接地环表面杂质。见下图。

轴套

(二)刷架安装

将支柱安装在轴承外盖上。见下图。

支柱

(三)将接地碳刷刷架安装在支柱上(如下图箭头所示),调整好刷架的位置好,最后用把紧螺栓。

刷架

(四)将碳刷及碳刷的恒压弹簧装在刷握内,用M6外六角扳手将接地碳刷刷辫安装在刷盒上,(如下图箭头所示),用M8外六角扳手调整接地碳刷刷架与轴的间隙为3mm,可用塞尺进行检验,然后用M8外六角扳手将螺栓进行固定。

刷辫

(五)最后将电机防护罩安装在刷架外边,刷架的接地线安装完成后不得与旋转轴有接触。

接地线

(六)接地碳刷反馈信号线

(七)将接地碳刷信号线通过三通管并入轴伸端轴承测温线路中,然后导入接线盒中,由于碳刷报警线为串联接线,所以将伸端接地碳刷报警线与尾端碳刷报警线串联后一并接入辅助接线盒中,接线盒中5、6号端子即为电机碳刷报警线,详见下图。

4.6自动注油泵的维护

发电机带有自动润滑系统,可以根据发电机的运行环境及条件,设定自动润

滑系统的润滑周期,一般情况下,润滑间隔为每24小时,加脂2分钟,维护时应注

意以下几点:

?应由有资格的人员进行维护,维护时应进行隔离与断电保护,维护前须切断电源;

?必须定期往泵油箱里补充洁净的润滑脂;

?定期进行检查,每个月一次,确保所有油路畅通及所有润滑点都能得到润滑;

?补油油位不得超出最高标记位置,补油太满会导致油箱爆裂;

?推荐使用克鲁伯BEM41-132润滑脂;

自动注油泵使用说明书见随机附件

4、7 辅助接线盒

辅助接线盒为电机控制、监控线路接线盒,应每6个月对内部接线进行检查,

保证其接线完好,并需要定期检测各线路阻值就是否正常。

4、8 编码器

编码器就是速度信号反馈的紧密仪器,应保证其有效的固定,应每2个月对

编码器的固定支撑杆进行检查固定。

固定步骤:

a)将编码器防护罩取下;

编码器防护罩

b)对支撑杆进行紧固固定;

4、9 其它

除上述外,日常维护时,还需注意以下几点:

?电机轴与联轴器良好对中;

?电机排水阀、呼吸阀安装良好;

?电机编码器安装牢固;

?电机进、出水管无漏水;

?电机转子接线盒内接地线完全接地;

5故障分析与排除

在正常维护与检查之间,要注意表2～表6的故障问题,及时排除故障。

表1 机械故障

故障

原因分析排除方法

温升

高

振动噪声

??润滑故障检查润滑剂质量与数量以及润滑系统的功能

??轴承

故障

轴承部件损坏检查轴承状况并更换轴承部件

轴承组件存在故障检查更换轴承组件

??冷却风扇存在故障,风扇失衡或损坏检查并维修冷却风扇

??设备未对正检查设备对正情况

??转子或者轴失衡重新平衡转子

??连接机械传递的振动检查连接机械的平衡情况与联轴器的类型??连接机械传递的轴向负载检查对正情况与联轴器的功能与类型??联轴器装配不当或者存在故障检查联轴器的功能

?绕组故障检查绕组

??网络极不稳定检查网络波动情况就是否符合规定?设备内部存在异物、水分或者污垢检查并清洁设备内部,干燥绕组