文 | 狄海龍 苑杰

華儀HW82-1500風(fēng)電機(jī)組頻發(fā)故障及處理

文 | 狄海龍 苑杰

華儀風(fēng)能有限公司成立于2002年，專業(yè)從事風(fēng)能資源測量與評(píng)估、風(fēng)電場項(xiàng)目開發(fā)與維護(hù)、風(fēng)電機(jī)組的制造和銷售。華儀HW82－1500型風(fēng)電機(jī)組是華儀風(fēng)能有限公司與歐洲知名風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)公司德國Aerodyn共同合作研發(fā)的一種新型的、適應(yīng)我國各種氣候條件的機(jī)組，并通過德國TUV認(rèn)證。該機(jī)型在內(nèi)蒙古華電玫瑰營風(fēng)力發(fā)電有限公司所轄長春風(fēng)電場和富麗達(dá)風(fēng)電場調(diào)試及運(yùn)營階段出現(xiàn)了一些頻發(fā)故障，雙方技術(shù)人員共同進(jìn)行分析，并提出解決方案予以處理。

HW82－1500型風(fēng)電機(jī)組頻發(fā)故障情況

一、變槳通訊故障

試運(yùn)行期間，華儀HW82－1500型風(fēng)電機(jī)組頻繁發(fā)生該故障，表現(xiàn)為變槳通訊經(jīng)常無規(guī)律性發(fā)生閃斷現(xiàn)象，故障名稱為“300400 變槳變頻器故障”。2012年9月長春風(fēng)電場發(fā)生8次該故障，占當(dāng)月故障總數(shù)32%；富麗達(dá)風(fēng)電場發(fā)生15次該故障，占當(dāng)月故障總數(shù)的34%；2013年1月長春風(fēng)電場發(fā)生15次該故障，占當(dāng)月故障總數(shù)的71%；富麗達(dá)風(fēng)電場發(fā)生8次該故障，占當(dāng)月故障總數(shù)25%。初期主要處理方法為：就地檢查變槳數(shù)據(jù),重點(diǎn)查看蓄電池電壓是否正常，對(duì)輪轂內(nèi)的三個(gè)變槳軸距進(jìn)行全面檢查，對(duì)輪轂到滑環(huán)通訊線進(jìn)行檢查。但從故障出現(xiàn)的頻次來看，依舊沒有找到發(fā)生該故障的根本原因。

二、偏航保護(hù)故障

試運(yùn)行期間，華儀HW82－1500型風(fēng)電機(jī)組頻繁發(fā)生此故障，故障現(xiàn)象為偏航電機(jī)供電回路保護(hù)開關(guān)220Q1跳閘，故障名稱為“060200 偏航保護(hù)故障”。 長春風(fēng)電場2012年9月發(fā)生6次該故障，占故障總數(shù)21%；2013年7月發(fā)生4次該故障，占故障總數(shù)25%；富麗達(dá)風(fēng)電場2012年7月發(fā)生4次該故障，占故障總數(shù)14%；2012年 8月發(fā)生8次該故障，占故障總數(shù)20%。早期采取的處理方法為調(diào)整偏航電機(jī)電磁剎車間隙，并對(duì)偏航系統(tǒng)供電回路開關(guān)定值進(jìn)行適當(dāng)放大調(diào)整，但運(yùn)行一段時(shí)間后該故障又會(huì)重復(fù)出現(xiàn)。

三、 槳葉位置比較故障

2013年12月，富麗達(dá)風(fēng)電場華儀HW82－1500型風(fēng)電機(jī)組發(fā)生9次“300330 槳葉位置比較故障”引起停機(jī)，占當(dāng)月故障總數(shù)的47.37%。該故障在變槳電機(jī)編碼器與槳葉位置編碼器角度大于3度時(shí)觸發(fā)安全鏈停機(jī)。風(fēng)電場和華儀維護(hù)人員檢查變槳蓄電池電壓正常，檢查槳葉絕對(duì)位置顯示錯(cuò)誤，判斷冗余編碼器讀數(shù)存在閃斷現(xiàn)象，對(duì)槳葉位置編碼器置零，使槳葉恢復(fù)至初始位置，機(jī)組恢復(fù)正常運(yùn)行，但運(yùn)行一段時(shí)間此故障仍然發(fā)生。

四、 振動(dòng)加速度過大故障

2013年7月－8月，長春風(fēng)電場HW82－1500型風(fēng)電機(jī)組集中發(fā)生“振動(dòng)加速度過大故障”引起停機(jī)，共發(fā)生34次該故障，占故障總數(shù)53%。初期雙方現(xiàn)場技術(shù)人員對(duì)頻繁發(fā)生該故障的機(jī)組振動(dòng)傳感器進(jìn)行了檢查，未發(fā)現(xiàn)異常后復(fù)位，風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行一段時(shí)間后仍然頻繁發(fā)生。

五、 齒輪油冷卻風(fēng)扇電機(jī)過載

2012年2月富麗達(dá)風(fēng)電場發(fā)生3次“80075 齒輪油冷卻風(fēng)扇過載”故障引起停機(jī)，占當(dāng)月故障21%，長春風(fēng)電場發(fā)生3次該故障，占故障總數(shù)33%。該故障在齒輪箱油冷卻風(fēng)扇主電源回路空氣開關(guān)FG387跳閘時(shí)觸發(fā)，初期現(xiàn)場人員對(duì)齒輪箱油冷卻風(fēng)扇電機(jī)以及供電回路檢查正常后，將開關(guān)保護(hù)定值進(jìn)行適當(dāng)增大調(diào)整，復(fù)位后風(fēng)扇電機(jī)恢復(fù)運(yùn)行，但是運(yùn)行一段時(shí)間后仍然發(fā)生該故障停機(jī)。

六、導(dǎo)電軌發(fā)熱故障

玫瑰營公司長春風(fēng)電場、富麗達(dá)風(fēng)電場所使用的HW82－1500型風(fēng)電機(jī)組機(jī)艙至塔底電能傳輸均采用江蘇威騰母線公司制造的導(dǎo)電軌。2013年5月－9月，兩個(gè)風(fēng)電場多數(shù)風(fēng)電機(jī)組導(dǎo)電軌接頭處溫度超過設(shè)計(jì)允許溫度70℃，有3臺(tái)風(fēng)電機(jī)組因?qū)щ娷夁^熱引起絕緣降低，最終發(fā)電機(jī)定子回路導(dǎo)電軌燒損接地，機(jī)組因?qū)щ娷壒收献铋L停機(jī)時(shí)間30天。

七、發(fā)電機(jī)接地碳刷磨損故障

進(jìn)入運(yùn)營階段，富麗達(dá)風(fēng)電場頻繁發(fā)生發(fā)電機(jī)接地碳刷磨損故障，該故障為發(fā)電機(jī)接地碳刷磨損至10mm時(shí)觸發(fā)安全鏈停機(jī)，故障名稱為“70070 發(fā)電機(jī)碳刷磨損故障”。2013年2月發(fā)生7次該故障，占當(dāng)月故障總數(shù)的43%；3月發(fā)生15次該故障，占當(dāng)月故障總數(shù)的42%。早期處理方法為更換磨損的發(fā)電機(jī)接地碳刷后恢復(fù)機(jī)組運(yùn)行，但是更換完畢后不久又發(fā)生該故障。

HW82－1500型風(fēng)電機(jī)組頻發(fā)故障原因分析及處理

一、 變槳通訊故障

經(jīng)過現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)，兩個(gè)風(fēng)電場HW82－1500型風(fēng)電機(jī)組有76.8%的變槳通訊故障系輪轂內(nèi)變槳回路與機(jī)艙內(nèi)控制回路通訊閃斷所導(dǎo)致，檢查主要故障點(diǎn)在變槳通訊滑環(huán)，分析主要故障原因?yàn)樽儤ㄓ嵒h(huán)長時(shí)間運(yùn)行后臟污，使得輪轂內(nèi)的變槳信號(hào)通過電刷與滑環(huán)傳遞時(shí)發(fā)生閃斷?，F(xiàn)場維護(hù)人員將風(fēng)電機(jī)組變槳滑環(huán)進(jìn)行統(tǒng)一清洗后，頻繁發(fā)生該類故障的狀況得到有效解決。結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)際情況，該風(fēng)電場規(guī)定每六個(gè)月進(jìn)行一次滑環(huán)清洗工作。

二、 偏航保護(hù)故障

工程實(shí)際中，為了保證偏航穩(wěn)定性，風(fēng)電機(jī)組在偏航過程中需有一定的偏航余壓，用來保障機(jī)組在偏航過程中有一定阻尼。風(fēng)電場和制造廠技術(shù)人員分析認(rèn)為該故障系偏航回路負(fù)荷過大導(dǎo)致。兩個(gè)風(fēng)電場HW82－1500型風(fēng)電機(jī)組偏航余壓設(shè)定值為45bar,經(jīng)過安全技術(shù)論證后，確定將偏航余壓調(diào)整至35bar左右。調(diào)整后，頻繁發(fā)生該故障的狀況得到有效解決。

三、 槳葉位置比較故障

兩個(gè)風(fēng)電場HW82－1500型風(fēng)電機(jī)組均采用MOOG變槳系統(tǒng)，經(jīng)風(fēng)電場、華儀、MOOG三方分析后，認(rèn)為MOOG變槳系統(tǒng)程序不完善，將程序升級(jí)后，長春風(fēng)電場該故障得到根本解決；富麗達(dá)風(fēng)電場將變槳程序升級(jí)后，風(fēng)電機(jī)組仍然頻繁發(fā)生該故障，檢查分析后確認(rèn)槳葉位置編碼器質(zhì)量不符合使用要求，更換后該故障得到有效解決。

四、 振動(dòng)加速度過大故障

由于此故障在7月、8月份雷雨天氣時(shí)頻繁發(fā)生，判斷為電磁干擾所導(dǎo)致。維護(hù)人員對(duì)振動(dòng)傳感器屏蔽層嚴(yán)格按要求完善接地，重新調(diào)整振動(dòng)傳感器的水平度使其符合設(shè)計(jì)要求，緊固傳感器相關(guān)模塊，此故障頻繁發(fā)生的現(xiàn)象得到徹底解決。

五、齒輪箱油冷卻風(fēng)扇電機(jī)過載故障

經(jīng)過風(fēng)電場、華儀、電機(jī)制造廠三方人員檢查分析，確認(rèn)該批次電機(jī)質(zhì)量不合格，對(duì)全部風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部齒輪箱油冷卻風(fēng)扇電機(jī)進(jìn)行更換，此故障得到有效解決。

六、導(dǎo)電軌發(fā)熱故障

風(fēng)電場、華儀、導(dǎo)電軌制造廠三方人員召開技術(shù)聯(lián)絡(luò)會(huì)，確認(rèn)發(fā)熱原因?yàn)閷?dǎo)電軌接頭器處接觸面積設(shè)計(jì)偏小，安裝工藝不符合設(shè)計(jì)要求。江蘇威騰母線公司重新設(shè)計(jì)制造加長接頭器，安裝時(shí)在接觸面涂抹適量導(dǎo)電膏，并對(duì)安裝固定螺栓力矩嚴(yán)格把控，更換了全部導(dǎo)電軌接頭器。經(jīng)過后續(xù)觀察，導(dǎo)電軌過熱現(xiàn)象得到徹底處理。

七、發(fā)電機(jī)接地碳刷磨損故障

風(fēng)電場、華儀、發(fā)電機(jī)制造廠三方人員召開技術(shù)聯(lián)絡(luò)會(huì)進(jìn)行充分論證，確定采取增加發(fā)電機(jī)主軸沖擊電流的釋放面積方案。該方案在發(fā)電機(jī)輸入端前軸承處增加一組刷架，每個(gè)刷架裝設(shè)兩個(gè)12.5mm×25mm×64mm形制接地碳刷。方案實(shí)施后，經(jīng)過觀察，發(fā)電機(jī)接地碳刷磨損故障得到徹底解決。

結(jié)論

風(fēng)電機(jī)組是風(fēng)力發(fā)電企業(yè)最主要的發(fā)電設(shè)備。隨著我國電力工業(yè)的長期發(fā)展，電力設(shè)備制造行業(yè)日益強(qiáng)大，其他發(fā)電設(shè)備的質(zhì)量大幅提高，可靠性得到極大提升，穩(wěn)定風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行成為保障風(fēng)力發(fā)電企業(yè)可靠運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。風(fēng)力發(fā)電企業(yè)應(yīng)當(dāng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組的頻發(fā)故障給予極大關(guān)注，只有大幅降低風(fēng)電機(jī)組頻發(fā)故障，風(fēng)力發(fā)電企業(yè)才會(huì)安全穩(wěn)定運(yùn)營，才能夠成為電網(wǎng)安全運(yùn)行的重要支撐，提高利用小時(shí)數(shù)，不斷發(fā)展壯大。同時(shí)，風(fēng)電機(jī)組制造廠應(yīng)當(dāng)具有長遠(yuǎn)的眼光，在設(shè)計(jì)階段即應(yīng)針對(duì)中國國情，針對(duì)設(shè)備使用地的工況，做好適應(yīng)性設(shè)計(jì)；在設(shè)備運(yùn)營階段，積極配合運(yùn)營企業(yè)開展設(shè)備治理，改造設(shè)備的不足之處，認(rèn)真提升產(chǎn)品品質(zhì)，才能獲得更好的市場占有率。

（作者單位：內(nèi)蒙古華電玫瑰營風(fēng)力發(fā)電有限公司）