張中泉，鐘天宇，劉曉光，劉保松

發(fā)電技術(shù)

風(fēng)電設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督與檢驗(yàn)規(guī)范探討

張中泉，鐘天宇，劉曉光，劉保松

（華電電力科學(xué)研究院,浙江杭州310030）

目前國(guó)內(nèi)風(fēng)電設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督還未形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，風(fēng)電設(shè)備潤(rùn)滑相關(guān)的技術(shù)監(jiān)督工作缺乏系統(tǒng)性及規(guī)范性。基于這種情況，提出了風(fēng)電設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督的對(duì)象、監(jiān)督范圍及目標(biāo)，明確了風(fēng)電設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督工作的具體內(nèi)容，明確了風(fēng)電潤(rùn)滑油脂、潤(rùn)滑裝置的檢修維護(hù)規(guī)范。

風(fēng)電；設(shè)備潤(rùn)滑；技術(shù)監(jiān)督

0 引言

2015年，全國(guó)新增安裝風(fēng)電機(jī)組超過(guò)1.6萬(wàn)臺(tái)，新增裝機(jī)容量超過(guò)3萬(wàn)M W，累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組超過(guò)9萬(wàn)臺(tái)，累計(jì)裝機(jī)容量超過(guò)14萬(wàn)M W。然而，在我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，許多風(fēng)電技術(shù)監(jiān)督相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尚未形成，風(fēng)電潤(rùn)滑設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行維護(hù)仍缺乏系統(tǒng)性和規(guī)范性。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在投產(chǎn)后的2-4年是故障的高發(fā)期，其中，機(jī)械類型的故障是風(fēng)電機(jī)組故障的主要形式，而潤(rùn)滑相關(guān)的機(jī)械類型故障的比例占到一半以上[1]。作為機(jī)械設(shè)備，風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)以及發(fā)電機(jī)的潤(rùn)滑質(zhì)量直接影響著風(fēng)電機(jī)組整體運(yùn)行的穩(wěn)定性及安全性，因此，設(shè)備潤(rùn)滑應(yīng)是風(fēng)電運(yùn)行維護(hù)的重點(diǎn)。然而，目前我國(guó)尚未形成風(fēng)電設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，多數(shù)風(fēng)電企業(yè)仍未制定設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督相關(guān)的制度，風(fēng)電設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督工作的開展缺乏相關(guān)制度及標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

本文在總結(jié)中國(guó)華電集團(tuán)公司多家風(fēng)電企業(yè)近幾年技術(shù)監(jiān)督工作的基礎(chǔ)上，選取有代表性的風(fēng)機(jī)和零部件制造廠家進(jìn)行實(shí)地調(diào)研，并結(jié)合風(fēng)電機(jī)組實(shí)際檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，擬確定風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督的對(duì)象、監(jiān)督范圍及目標(biāo)，提出風(fēng)電設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督工作的具體內(nèi)容，提出風(fēng)電潤(rùn)滑油脂、潤(rùn)滑裝置的檢驗(yàn)及檢修維護(hù)規(guī)范，以減少風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中設(shè)備潤(rùn)滑故障引起的各類事故，從而為風(fēng)機(jī)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)提供技術(shù)規(guī)范和參考。

1 風(fēng)電設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督簡(jiǎn)介

在分析了各類風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、運(yùn)行工況以及易出現(xiàn)的設(shè)備潤(rùn)滑故障，并結(jié)合風(fēng)機(jī)制造商運(yùn)維手冊(cè)的相關(guān)內(nèi)容以及風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)監(jiān)督工作經(jīng)驗(yàn)，確定了風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督的對(duì)象、內(nèi)容及目標(biāo)，見(jiàn)表1。

表1 風(fēng)電設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督的對(duì)象、內(nèi)容及目標(biāo)

1.1 潤(rùn)滑油（脂）

風(fēng)電設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督工作中，要對(duì)潤(rùn)滑油（脂）相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并定期開展風(fēng)電潤(rùn)滑油（脂）的檢測(cè)工作，分析油（脂）指標(biāo)是否滿足工況及運(yùn)行要求，對(duì)不符合要求的油（脂），要依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)進(jìn)行更換。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組所用潤(rùn)滑油，其全部油量的3/4用于齒輪箱的潤(rùn)滑。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組潤(rùn)滑脂主要用于風(fēng)機(jī)主軸、偏航系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)等重要部件的各軸承、齒輪的潤(rùn)滑。齒輪箱潤(rùn)滑油應(yīng)良好的極壓抗磨性能、冷卻性能、熱氧化穩(wěn)定性、抗乳化性能、粘溫性能、低溫性能以及長(zhǎng)的使用壽命等，同時(shí)還應(yīng)具有較低的摩擦系數(shù)以降低齒輪傳動(dòng)中的功率損耗[2]。依據(jù)風(fēng)電機(jī)組機(jī)齒輪箱潤(rùn)滑油的基本性能要求，其定期檢測(cè)分析項(xiàng)目應(yīng)包括：運(yùn)動(dòng)粘度、傾點(diǎn)、水分、閃點(diǎn)、酸值、氧化安定性、泡沫性以及光譜元素分析等。依據(jù)風(fēng)電機(jī)組機(jī)潤(rùn)滑脂的基本性能要求，其定期檢測(cè)分析項(xiàng)目應(yīng)包括：外觀、滴點(diǎn)、雜質(zhì)、極壓性能、抗磨性能以及基礎(chǔ)油粘度等。

1.2 設(shè)備潤(rùn)滑部件及裝置

風(fēng)機(jī)齒輪箱是將風(fēng)輪獲得的低轉(zhuǎn)速機(jī)械能轉(zhuǎn)變成高轉(zhuǎn)速的機(jī)械能，是載荷和轉(zhuǎn)速匹配的中心部件[3]。齒輪箱的潤(rùn)滑系統(tǒng)對(duì)齒輪箱及風(fēng)電機(jī)組的正常工作具有十分重要的意義，在齒輪箱失效的原因中，潤(rùn)滑不足的比例超過(guò)50%。圖1給出了齒輪箱潤(rùn)滑系統(tǒng)示意圖，可見(jiàn)齒輪箱潤(rùn)滑系統(tǒng)由泵單元（由電機(jī)、泵和過(guò)濾器組成）、熱交換單元以及油過(guò)濾單元組成。在風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，齒輪箱油溫及油壓是反映齒輪箱潤(rùn)滑狀態(tài)的重要指標(biāo)。通常，齒輪箱正常工作時(shí)的最高油溫不應(yīng)超過(guò)85℃，不同軸承間的溫差不應(yīng)超過(guò)15℃[4]。齒輪箱潤(rùn)滑系統(tǒng)應(yīng)是風(fēng)電機(jī)組設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督工作應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)督的對(duì)象，在風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)應(yīng)對(duì)齒輪箱油溫油壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在定期巡檢中應(yīng)對(duì)齒輪箱潤(rùn)滑系統(tǒng)各單元進(jìn)行檢查，必要時(shí)，可以使用工業(yè)內(nèi)窺鏡對(duì)齒輪箱內(nèi)部齒輪及軸承磨損情況進(jìn)行直接觀測(cè)。

圖1 齒輪箱潤(rùn)滑系統(tǒng)示意圖

變槳系統(tǒng)是根據(jù)風(fēng)速和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)改變?nèi)~片槳距角的大小，從而達(dá)到控制發(fā)電機(jī)的輸出功率的目的[5]。偏航系統(tǒng)在風(fēng)電機(jī)組中的作用是轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)艙，使風(fēng)輪穩(wěn)定的跟蹤風(fēng)向變化，保證捕獲最大的風(fēng)能[6]。目前，風(fēng)電機(jī)組變槳及偏航系統(tǒng)的潤(rùn)滑點(diǎn)多采用潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑，常見(jiàn)的變槳及偏航系統(tǒng)潤(rùn)滑故障有軸承密封圈漏脂、潤(rùn)滑脂變質(zhì)、自動(dòng)加脂系統(tǒng)漏脂及故障等。發(fā)電機(jī)是風(fēng)電機(jī)組中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的設(shè)備，發(fā)電機(jī)的潤(rùn)滑故障主要是軸承潤(rùn)滑故障，包括：軸承滾珠損壞、潤(rùn)滑脂過(guò)多或不足、軸承與端蓋配合過(guò)松或過(guò)緊等。技術(shù)監(jiān)督工作中應(yīng)針對(duì)風(fēng)電機(jī)組各大部件的常見(jiàn)潤(rùn)滑故障開展相應(yīng)的檢查檢驗(yàn)。

風(fēng)電機(jī)組設(shè)備潤(rùn)滑裝置主要是為了保障設(shè)備潤(rùn)滑效果的附件，比如自動(dòng)加油裝置、自動(dòng)加脂裝置等，包括油泵、輸油管路、過(guò)濾器、加熱裝置、冷卻裝置等。

2 風(fēng)電設(shè)備潤(rùn)滑檢驗(yàn)規(guī)范

2.3 潤(rùn)滑油（脂）的檢測(cè)檢驗(yàn)

潤(rùn)滑油的檢測(cè)項(xiàng)目、指標(biāo)要求及檢測(cè)周期見(jiàn)表2所示，潤(rùn)滑脂的相關(guān)檢測(cè)要求見(jiàn)表3所示。當(dāng)某些參數(shù)不能達(dá)到要求時(shí)，應(yīng)分析原因，通過(guò)過(guò)濾、凈化、更換等技術(shù)手段切實(shí)治理。

2.1 檢驗(yàn)手段

風(fēng)電設(shè)備潤(rùn)滑狀況的檢驗(yàn)，主要包括對(duì)風(fēng)電潤(rùn)滑油（脂）的檢測(cè)以及對(duì)風(fēng)電潤(rùn)滑裝置的檢查。

風(fēng)電潤(rùn)滑油（脂）的檢測(cè)主要依據(jù)化學(xué)檢測(cè)分析手段，對(duì)潤(rùn)滑油（脂）的黏度、元素組成、水分含量、污染度等級(jí)等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)各指標(biāo)反映潤(rùn)滑油（脂）的品質(zhì)，進(jìn)而判斷設(shè)備潤(rùn)滑狀況。

對(duì)風(fēng)電潤(rùn)滑裝置的檢查，主要是通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查看的方式進(jìn)行，包括對(duì)齒輪、軸承的磨損狀態(tài)的檢查、對(duì)輸油管路的檢查、對(duì)設(shè)備滲漏油情況的檢查等。此外，針對(duì)配備了溫度、壓力監(jiān)測(cè)裝置的風(fēng)機(jī)，潤(rùn)滑油的溫度、油壓也是風(fēng)電潤(rùn)滑裝置的檢查對(duì)象。

2.2 檢驗(yàn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于齒輪箱潤(rùn)滑油，其交貨驗(yàn)收的抽樣和取樣應(yīng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 7597電力用油（變壓器油、汽輪機(jī)油）取樣方法》及《GB/T 4756電力用油（變壓器油、汽輪機(jī)油）取樣方法》的規(guī)定，齒輪箱潤(rùn)滑油的質(zhì)量應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)《G B 5903工業(yè)閉式齒輪油》和《SH 0164石油產(chǎn)品包裝、貯運(yùn)及交貨驗(yàn)收規(guī)則》的規(guī)定。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組試運(yùn)行交接時(shí)，應(yīng)對(duì)齒輪箱潤(rùn)滑油進(jìn)行抽樣檢測(cè)，潤(rùn)滑油的取樣應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 19073風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱》的規(guī)定，油質(zhì)試驗(yàn)檢測(cè)項(xiàng)目和質(zhì)量應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)《DL/T 1461發(fā)電廠齒輪用油運(yùn)行及維護(hù)管理導(dǎo)則》的規(guī)定。

對(duì)于風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)用潤(rùn)滑脂，其檢測(cè)取樣應(yīng)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《SH/T0229固體和半固體石油產(chǎn)品取樣法》的規(guī)定，潤(rùn)滑脂的交貨驗(yàn)收應(yīng)滿足標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 7323極壓鋰基潤(rùn)滑脂》和《SH 0164石油產(chǎn)品包裝、貯運(yùn)及交貨驗(yàn)收規(guī)則》的規(guī)定。

對(duì)于潤(rùn)滑部件及裝置，目前并沒(méi)有針對(duì)性的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，而且不同廠家、不同型號(hào)的機(jī)組，其潤(rùn)滑裝置也有很大差異，因此設(shè)備潤(rùn)滑裝置的檢驗(yàn)應(yīng)根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行維護(hù)手冊(cè)的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

表2 潤(rùn)滑油的檢測(cè)項(xiàng)目、指標(biāo)及檢測(cè)周期

表3 潤(rùn)滑脂的相關(guān)檢測(cè)要求

2.4 潤(rùn)滑設(shè)備及裝置的檢驗(yàn)

潤(rùn)滑相關(guān)設(shè)備及裝置的檢查檢驗(yàn)要求可參照表4進(jìn)行，各項(xiàng)目的檢查周期應(yīng)少于1a。

表4 潤(rùn)滑相關(guān)設(shè)備及裝置的檢查

3 設(shè)備潤(rùn)滑檢修維護(hù)

為保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)備潤(rùn)滑系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)應(yīng)在日常維護(hù)中對(duì)風(fēng)機(jī)設(shè)備潤(rùn)滑部件及裝置進(jìn)行巡檢，巡檢內(nèi)容應(yīng)包括：潤(rùn)滑部件的清潔度；油位、濾芯及前后油壓；密封性及滲漏油（脂）；異響及噪聲；油（脂）泵、吸濕器工作情況等。在日常維護(hù)過(guò)程中，若風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)生高溫停機(jī)、油位低、潤(rùn)滑油（脂）壓力異常、潤(rùn)滑油泵過(guò)載、自動(dòng)加脂裝置報(bào)警、設(shè)備滲漏油等情況時(shí)，應(yīng)對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行檢查并及時(shí)采取相應(yīng)處理措施。

3.1 潤(rùn)滑油異常及處理

風(fēng)電潤(rùn)滑油指標(biāo)異常原因分析及處理措施建議見(jiàn)表5。

表5 齒輪箱潤(rùn)滑油指標(biāo)異常原因分析

3.2 設(shè)備潤(rùn)滑異常及處理

在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)各種設(shè)備異常及故障，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)仔細(xì)分析故障原因，檢查是否是由于設(shè)備潤(rùn)滑異常引起，并進(jìn)行相應(yīng)處理。其中，表6給出了部分設(shè)備潤(rùn)滑問(wèn)題及處理建議。

表6 部分設(shè)備潤(rùn)滑異常及處理建議

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督與檢驗(yàn)規(guī)范的探討，明確了風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督的對(duì)象、范圍、目標(biāo)以及具體的工作內(nèi)容，可以為風(fēng)機(jī)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)提供技術(shù)規(guī)范，并為我國(guó)風(fēng)電設(shè)備潤(rùn)滑技術(shù)監(jiān)督行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供參考。

[1]關(guān)衛(wèi)東，王琴，文海.風(fēng)電潤(rùn)滑的優(yōu)化管理[J].風(fēng)能，2011，（9）：76-78.

[2]王一剛，曲曙光，鄭新慶.基于油品監(jiān)測(cè)的風(fēng)電場(chǎng)潤(rùn)滑管理分析[J].風(fēng)能，2013，（3）：112-115.

[3]薛凱.淺析齒輪箱潤(rùn)滑系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制原理[J].液壓與氣動(dòng)，2011，（3）：58-59.

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修回日期：2017-02-06

行標(biāo)《綠色建筑運(yùn)行維護(hù)技術(shù)規(guī)范》正式發(fā)布

住房城鄉(xiāng)建設(shè)部于2016年12月15日發(fā)布第1393號(hào)公告，批準(zhǔn)《綠色建筑運(yùn)行維護(hù)技術(shù)規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》）為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，編號(hào)為JGJ/T391-2016，自2017年6月1日起實(shí)施。

《規(guī)范》由中國(guó)建筑科學(xué)研究院會(huì)同有關(guān)單位研究編制完成。由吳德繩、王有為等10位行業(yè)專家組成的標(biāo)準(zhǔn)審查委員會(huì)認(rèn)為：《規(guī)范》內(nèi)容完整，符合我國(guó)國(guó)情，并吸收了國(guó)際上領(lǐng)先的相關(guān)研究成果，具有科學(xué)性、先進(jìn)性和可操作性?！兑?guī)范》具有諸多創(chuàng)新點(diǎn)：首次構(gòu)建了綠色建筑綜合效能調(diào)適體系，確保建筑系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)不同負(fù)荷工況運(yùn)行和用戶實(shí)際使用功能的要求；基于低成本/無(wú)成本運(yùn)行維護(hù)管理技術(shù)，規(guī)定了綠色建筑運(yùn)行維護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)策略；建立了綠色建筑運(yùn)行管理評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，有利于優(yōu)化建筑的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)綠色建筑設(shè)計(jì)的目標(biāo)。

為了配合《規(guī)范》的宣傳、培訓(xùn)、貫徹及實(shí)施工作的開展，全面系統(tǒng)地介紹《規(guī)范》的編制情況和技術(shù)要點(diǎn)，幫助《規(guī)范》使用者理解和把握《規(guī)范》的有關(guān)內(nèi)容，中國(guó)建筑科學(xué)研究院等《規(guī)范》編制單位特組織有關(guān)專家編寫了《〈綠色建筑運(yùn)行維護(hù)技術(shù)規(guī)范〉實(shí)施指南》，凝聚了所有參編人員和審查專家的集體智慧，內(nèi)容主要分為三個(gè)篇章，分別為：《規(guī)范》編制與應(yīng)用概述、《規(guī)范》內(nèi)容與說(shuō)明、綠色建筑運(yùn)行維護(hù)技術(shù)研究報(bào)告。

《規(guī)范》的實(shí)施將進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)綠色建筑的健康發(fā)展，有效提升綠色建筑的運(yùn)行管理水平，利于促進(jìn)我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的可持續(xù)發(fā)展。

《規(guī)范》將由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所組織中國(guó)建筑工業(yè)出版社于近期出版發(fā)行，將由中國(guó)建筑科學(xué)研究院《規(guī)范》編制組組織開展《規(guī)范》的宣貫培訓(xùn)工作。

（摘自“慧聰空調(diào)制冷網(wǎng)”）

Research on Technology Supervision and Inspection Code for Equipment Lubrication of Wind Power

ZHANG Zhong-quan，ZHONG Tian-yu，LIU Xiao-guang，LIU Bao-song
（Huadian Electric Power Research Institute，Hangzhou 310030，China）

R ecently，equipm entlubrication of W ind Pow er is still lack of system aticaland norm atively technology supervision and itstrade standards have notbeen form ed.Based on thissituation，the object，scope and purpose oftechnology supervision for equipm ent lubrication of W ind Power have been proposed.The content of technology supervision for equipm ent lubrication of W ind Pow er，the inspection and m aintenance oflubrication oil，grease and installation have also been defined in thispaper.

wind pow er；equipm ent lubrication；technology supervision

TH 117.2

B

2095-3429（2017）01-0006-05

2016-11-29

張中泉（1986-），男，安徽太和人，博士研究生，工程師，主要從事新能源發(fā)電技術(shù)監(jiān)督工作。

D O I：10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.01.002