劉（liú）偉
（浙江運達風電股份有限公司，浙江杭州，311109）

　　摘　要：目前（qián），我國經濟發展迅速，國家的方（fāng）針和政策一直在強調發展經濟的同時要兼顧環境和能源的可持（chí）續發展政策。在這樣的大背景下，風力發電被廣泛（fàn）認可和采用。但是我們也必須清楚的認識（shí）到，風力發電設備（bèi）的運行和維護（hù）以（yǐ）及故障的（de）排除都是尤為重要的。文章介紹了風力發電主軸-齒箱傳動係統日常維護工作的主要內容和具（jù）體實施，分（fèn）析了（le）風力發電傳動（dòng）係統常見的故障現象及處理方法，闡（chǎn）述了加（jiā）強對（duì）風力發電傳動係統的日常（cháng）維（wéi）護和提高維修（xiū）人（rén）員的維修能力的重要性，為風（fēng）電場工程技術人（rén）員和（hé）維修人員（yuán）提供參考。
　　關鍵詞：風力（lì）發電；傳動係統；維護診斷；齒輪箱；主軸軸承

　　風力發（fā）電的原理為將（jiāng）風能轉化為動能，其主要通過主軸-齒箱傳動裝置（zhì）。傳統係統故（gù）障直接影響發電效率及電能質量（liàng），如何（hé）對（duì）其進行治療維（wéi）護就顯得至關重要。文（wén）章以（yǐ）變（biàn）槳（jiǎng）變頻發電機和定漿（jiāng）距失速型（xíng）發電機傳動係統故障分析和維護為例，具（jù）體介紹了風力發（fā）電過程係統維護和故障診斷，其中包括齒輪（lún）箱的維護和診斷、主軸軸承的維（wéi）護診斷（duàn）等。定漿距失速（sù）型發電機（jī）組和變槳（jiǎng）變頻發（fā）電（diàn）機組的傳動係統都是由主軸、軸承、齒箱和鎖緊脹套（tào）組成。由於受（shòu）加工工藝和材（cái）質影響，其中齒箱和主軸軸承（chéng）很容（róng）易故障。我國很多風（fēng）力發電由於傳動係統出現（xiàn）故障而導致損壞，給電力部門造成了大（dà）量的損失。針對因傳動係統故障導致損失，除日常和周期維護，還應特別（bié）製定計劃，加強對傳動係統監視和診斷。文章針對（duì）易出現故障部位即齒輪或齒輪箱與主軸的機（jī）理（lǐ）和（hé）維護方案做（zuò）出了具體的（de）分析。
　　1　齒輪箱的維護與保養
　　作為重（chóng）要零件之一，齒輪箱在運行過程中極易出（chū）現故障。在長期運作狀態下或在未及時保養的情況下易出現（xiàn）齒輪箱故障（zhàng）。因此要求對其進行定期（qī）的、必要的維護和保養，從而提高其使用年限，降（jiàng）低其故障發生概率。
　　齒輪（lún）箱的（de）日常（cháng）檢查包括檢查齒輪箱是否有異常（cháng）噪音；油位是否存在泄漏（lòu）問（wèn）題；確定齒輪（lún）箱是否泄（xiè）漏及油量不夠（gòu）的問題，並及時進行控製（zhì）和補油。若油同時，要對齒輪箱的濾清帽進行定期（qī）的清理或衝洗。檢查設備彈性支（zhī）撐的使用情況，防止其出現破損（sǔn）或老化，必須及時（shí）進行維修或者更換。防止齒輪箱出（chū）現長期停（tíng）轉狀態（tài），必須（xū）確保其運行才能（néng）延長其使用時間，提高其工作效（xiào）率。
　　2　齒輪箱的診斷（duàn）
　　若齒輪箱箱（xiāng）體溫度（dù）過高或出現大量水（shuǐ）珠，則可通過分析確定其為油泄漏導致的汙染破壞，應對油位和油溫進行檢查。這種故障發（fā）生的概率較（jiào）低，但是（shì）一旦（dàn）發生影響較為嚴重，因此必須加強防禦。檢（jiǎn）修人員應根據經驗確定出現這一現象的原因是否為溫度引（yǐn）起，並確定溫度異常的具體位置在進行維修，否則會造成不必（bì）要的損害。若在檢（jiǎn）查過程中，發現（xiàn）溫度升高較快，檢查人員對齒輪箱運行過程中的噪音等因素和其他部位進（jìn）行逐一排查，發現溫度偏高位置為中箱體，進一（yī）步確定縮小範圍並進行排查和維修。
　　總之風力發電過程中，齒輪箱故障的診斷十分重要，溫度升高或異常是其運行中重大（dà）問題之一，應盡早進行排查，準確的找到溫度（dù）異（yì）常（cháng）具體位置，這樣可以防（fáng）止損害麵擴大，避（bì）免和減少不必要的經濟損失。
　　3　主軸軸承的日常維護和保養
　　主軸承工況（kuàng）：受一定振（zhèn）動和衝擊、低速重載、溫（wēn）度較（jiào）高或較低、介質侵等。失效表現為：磨（mó）損、鏽蝕而導致運轉不（bú）靈活，運轉（zhuǎn）阻力大更甚（shèn）者卡死。
　　目前（qián），滾動（dòng）軸承力發電機成為風力發電廠的主要選擇，其具有效率高等優點，與（yǔ）此同時（shí）也易受到損害，滾動軸承產生故障的（de）原因很多，應給予重視。究其原因，一部分為滾動軸在潤滑和保養中被汙染，一部（bù）分為其安裝不合（hé）理，還有一部分為其生（shēng）產質量存在問題。通常軸承故障表現為滾珠錯位或者支（zhī）架斷裂，直至粉碎（suì），主軸軸承就會卡死。
　　主軸軸承（chéng）維護保養：
　　1）主（zhǔ）軸軸承潤滑係統運行正常，潤滑泵沒有堵塞，潤滑油管沒有（yǒu）爆裂。
　　2）檢查軸承與軸承座接觸麵應清潔，無雜物。
　　3）軸承座應緊固，沒有（yǒu）前後錯位情況。
　　4）轉（zhuǎn）速傳感器信號準確。
　　4　主軸（zhóu）軸承運行診斷（duàn）
　　風力發電過程應加（jiā）強現場監管，這樣才能夠確保設備安全運行，降低其發生故障的概率。可根據現場監測，對易發生故障部位和已發生故障部位原因及結（jié）果進行統計分析和處理。從而製定合理的故障管理和診（zhěn）斷方案。同時確保其在設備選型和風資源的評估中起到積極的作用。
　　潤滑不良是主軸軸承（chéng）發生故障的主要（yào）因素，其影響因素為：大氣溫（wēn）度過低，使潤滑油脂凝固（gù），導致潤滑油脂不能到達指定區域而造成磨損；潤滑脂散熱性能不好，經（jīng）常過熱使軸承內部油脂碳化（huà）而損（sǔn）壞軸承；濾芯堵塞，油位傳感（gǎn）器汙染，潤滑劑“中毒（dú）”而失效；對此輕則主軸軸承磨損，重則（zé）導致機組無法轉動、徹底停機。目前（qián）對（duì）於主軸潤滑監測主要依據油液監測係統監視潤滑係（xì）統壓力，達到（dào）檢（jiǎn）測進入軸承的（de）潤滑脂是（shì）否正常。
　　振動監測是風電軸（zhóu）承在線監測的趨勢，由於風電負荷和風力不穩定因素（sù）影響（xiǎng）傳統時域和頻域FFT分析方法的效果，需引入不平穩信號的（de）處理方法，準確分析（xī）軸承振動情況，及時對主軸軸承進行維護和修（xiū）理，避免大的損失。
　　5　結論
　　對於風電機組主軸-齒箱傳動係統，它（tā）是機組維護中的（de）重中之重，它關係到整個風場正常運行和經濟效益，為此，筆者認為：
　　1）除傳動（dòng）係統正常維護和日常維修維護外，還應加（jiā）強對傳（chuán）動係統定時檢查，重點（diǎn）關注齒（chǐ）輪箱和軸（zhóu）承，做到對傳統係統的實時監護。
　　2）對於環境比較惡劣的地區，齒輪箱（xiāng）應（yīng）裝設油液監測係統、軸承應裝設振（zhèn）動監測（cè）。在線監測傳動係統（tǒng），及早作（zuò）出（chū）判斷。
　　3）利用機組已有的SCADA數據，獲取機組齒輪箱和軸承的運行狀態，結（jié）合在線監測診斷具有重要意（yì）義。
　　主軸及軸承、聯軸器、齒（chǐ）輪（lún）箱以（yǐ）及發電機風是電機組傳動係統的組要組成部分。由於其通過傳動實現能源轉（zhuǎn）換，因此傳動過程中Z易出現係統故障。其中，齒輪（lún）、軸和軸承Z易出現故障。齒輪故障表現為齒麵汙濁、磨損甚至剝落等。而主軸故（gù）障表（biǎo）現為對正或者彎曲。軸（zhóu）承故障則為滾動體磨損和軸承集體（tǐ）受損。要分（fèn）析和控製風（fēng）力發電設備故（gù）障，首先應了解其故障機理。對於風電（diàn）機組來說，其故障表現形式（shì）多為某一零（líng）件磨損、破壞等。但其原因一些可以（yǐ）通過故障直接（jiē）判斷，另外一些則需要通（tōng）過特殊的儀器測量。有些甚至無法確定，因此對（duì）於風力發電設備故障機理研究十分重要。
　　參考文獻
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來源：《矽穀》2014年5期