楊楸珺內(nèi)蒙古華電輝騰錫勒風(fēng)力發(fā)電有限公司

1.5MW風(fēng)力發(fā)電機組佳木斯發(fā)電機整改優(yōu)化

楊楸珺
內(nèi)蒙古華電輝騰錫勒風(fēng)力發(fā)電有限公司

本文擬對華銳風(fēng)電提供的佳木斯電機存在的轉(zhuǎn)子故障、集電環(huán)故障、軸承故障等故障問題分兩批進行整改優(yōu)化，以期能夠降低故障率，提高風(fēng)力發(fā)電機組的安全性能。

佳木斯電機；故障；整改方案

一、整改對象情況統(tǒng)計

根據(jù)華銳風(fēng)電提供的佳木斯電機明細，將需要整改對象分為兩個批次：一批次為佳木斯總部生產(chǎn)故障發(fā)生在轉(zhuǎn)子及接地系統(tǒng)共計69個。二批次為成都整改前生產(chǎn)故障發(fā)生在接地系統(tǒng)共計90個。

二、故障原因分析

根據(jù)對近兩年佳電1.5MW風(fēng)力發(fā)電機故障統(tǒng)計分析，其中集電環(huán)故障占總故障率的55.2%（其中集電環(huán)打火占集電環(huán)故障的90%），軸承故障占總故障率的32.8%，轉(zhuǎn)子等其他故障占12%。

1、針對轉(zhuǎn)子等其他故障

主要原因在于前期本部生產(chǎn)的部分電機，個別工人操作意識不強，引線防護或浸漆等環(huán)節(jié)處理不好所致，后期已做整改。

2、針對集電環(huán)故障

主要可能原因有碳刷接觸面積未到到要求，碳刷不預(yù)磨或維護不到位及部分集電環(huán)本身質(zhì)量問題導(dǎo)致。

3、軸承故障

產(chǎn)生軸承故障的可能原因有：

（1）軸承電蝕?，F(xiàn)象：可在軸承內(nèi)外圈形成搓板紋。原因：發(fā)電機與變頻器相連，從變頻器輸出的三相電壓是一系列的矩形脈沖，不是真正的正弦波。三相電壓的總和不為零，就形成了共模電壓，造成電蝕軸承。

（2）缺損和破裂。現(xiàn)象：軸承內(nèi)、外圈以及滾動體部分破損。原因：油脂不干凈；有異物進入軸承；不正確的裝配方法。

（3）剝離?，F(xiàn)象：軌道表面層金屬被剝離，表面發(fā)生剝離后非常粗糙。原因：碾壓疲勞。

（4）刮痕?，F(xiàn)象：表面粗糙并且有細小微粒附著。原因：滾動體在滾動過程中產(chǎn)生滑動，而潤滑劑性能差，不能有效地避免滑動。

（5）變色?，F(xiàn)象：軌道表面變色。原因：潤滑脂變質(zhì)在其表面沉積。

（6）生銹和腐蝕?，F(xiàn)象：軸承內(nèi)、外圈和滾動體表面生銹，嚴重時有腐蝕現(xiàn)象。原因：軸承進水或腐蝕性物質(zhì)（如酸性物質(zhì)）或空氣中的水分凝結(jié)到軸承里。

三、整改技術(shù)方案

根據(jù)IEC 60034-25標(biāo)準(zhǔn)的推薦，以及結(jié)合多年生產(chǎn)實際經(jīng)驗，可以通過以下方案解決上述問題：

1.第一批改造方案

針對第一批次佳木斯總部生產(chǎn)的發(fā)電機，本著盡量在桿上處理的原則，制定以下維護及檢修方案：

1.1檢測定、轉(zhuǎn)子三相直流電阻是否平衡。（1）定子電阻。定子各線端間的阻值與3個線端電阻的平均值之差應(yīng)不大于1.5%。（2）轉(zhuǎn)子各線端間的阻值與3個線端電阻的平均值之差應(yīng)不大于2%。如若超出上述值，應(yīng)看現(xiàn)場情況，如若無法繼續(xù)檢測以發(fā)現(xiàn)問題所在，則需下桿處理。

1.2檢測電機定、轉(zhuǎn)絕緣電阻值。發(fā)電機繞組的絕緣電阻在冷態(tài)時，應(yīng)不低于5MΩ；發(fā)電機繞組的絕緣電阻在熱態(tài)時，應(yīng)不低于下式計算數(shù)值：

式中，R為發(fā)電機繞組的絕緣電阻，單位為兆歐（MΩ）；U為發(fā)電機繞組的額定電壓，單位為伏（V）；P為發(fā)電機額定功率，單位為千瓦（kW）。

如果兆歐表讀數(shù)小于上述公式計算值，其原因可能是線圈受潮所致，可用下列形式烘干：（1）熱空氣烘干；（2）防冷凝空間加熱器烘干；（3）線圈通電烘干（已被水浸泡的電機不能使用這種方法）；（4）絕緣烘干溫度為120℃，要慢慢地加熱，應(yīng)先用90℃烘干大約6小時（以防止蒸汽進入線圈）。然后再慢慢升溫到120℃；

在加熱前，應(yīng)先測絕緣電阻，此后每2至3小時測一次，觀察絕緣電阻變化情況。若絕緣電阻仍不能達到標(biāo)準(zhǔn)范圍，則需下桿處理。

1.3檢測集電環(huán)及接地碳刷工作情況。包括檢測接線是否正確、信號是否暢通，報警開關(guān)的工作狀態(tài)是否正常。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電刷長度有少于總長30%的，需進行電刷更換工作。更換新電刷時，為了保證負荷分配的均衡性，原則上應(yīng)全部一起更換。另外，需檢測集電環(huán)表面是否粗糙，電蝕，如若發(fā)上上述情況則需對集電環(huán)進行維護、打磨。如果無法打磨，則需要更換集電環(huán)。

1.4檢測電機軸承是否存在電蝕現(xiàn)象。檢測時需對伸端、尾端軸承同時進行檢測，如若發(fā)軸承電蝕，需更換軸承。

1.5檢測自動注油泵工作情況。主要包括，泵內(nèi)潤滑脂存儲量，潤滑脂存儲時間，如不足或過期，則需要填充或更換，另外還要檢測注油泵管路是否暢通，注油周期、注油量是否需要更改。使用條件惡劣、軸承溫度高、運行條件差必須縮短潤滑周期，可根據(jù)發(fā)電機的運行環(huán)境及條件，設(shè)定自動潤滑系統(tǒng)的潤滑周期，一般情況下，潤滑間隔為1500小時，潤滑脂量為100 g，按照潤滑泵每個出口每循環(huán)排量進行潤滑脂量分配和時間設(shè)定。在補給潤滑脂5次之后，應(yīng)更換所有潤滑脂。

1.6檢測輔助接線盒接線。需根據(jù)輔助接線盒內(nèi)接線指示圖上的內(nèi)容對照檢測輔助接線盒內(nèi)接線，如有斷線、虛接等，須及時處理。

2.第二批改造方案

第二批次電機相對第一批次，轉(zhuǎn)子工藝得到了徹底地改進，對于該批次電機主要解決軸承接地問題。因此針對第二批次電機，我司采取措施的基本原則為：首先檢測軸承，根據(jù)結(jié)果確定是否更換，然后增加裝接地，同時對電機整體進行系統(tǒng)的檢查，根據(jù)實際情況進行相應(yīng)處理，具體操作指導(dǎo)見附件，相關(guān)技術(shù)分析及工作內(nèi)容見前文。

2.1軸承故障判斷。軸承狀態(tài)檢測主要通過機組運行時軸承溫度、振動、噪音三個維度進行判斷，同時結(jié)合工程師經(jīng)驗確定是否對軸承進行更換。

2.2接地系統(tǒng)。采用適宜的接地系統(tǒng)是解決高頻軸承電流的基礎(chǔ)，通過適宜的接地系統(tǒng)可以有效的消除高頻軸承電流中的轉(zhuǎn)軸接地電流、電容性放電電流。

2.3其他

（1）檢測自動注油泵工作情況。主要包括，泵內(nèi)潤滑脂存儲量，潤滑脂存儲時間，如不足或過期，則需要填充或更換，另外還要檢測注油泵管路是否暢通，注油周期、注油量是否需要更改。（2）檢測輔助接線盒接線。需根據(jù)輔助接線盒內(nèi)接線指示圖上的內(nèi)容對照檢測輔助接線盒內(nèi)接線，如有斷線、虛接等。

四、結(jié)論

綜上所述，本文針對佳木斯風(fēng)力發(fā)電機組常見的故障進行了兩批次整改，整改效果良好。在今后的工作中要對風(fēng)力發(fā)電機組的常見故障進行狀態(tài)檢修，提前發(fā)現(xiàn)故障并整改，以期能夠降低故障率，提高整個機組的安全性能，減少經(jīng)濟損失。

［1］謝建民，邱毓昌，張治源.風(fēng)力發(fā)電機優(yōu)化選型與云南省風(fēng)力發(fā)電場規(guī)劃研究［J］.電力建設(shè)，2001，22（5）:27-31.

［2］朱文娟.雙轉(zhuǎn)子永磁風(fēng)力發(fā)電機的設(shè)計與優(yōu)化［D］.華南理工大學(xué)，2011.