风力发电机组运行、维护与维修

风力发电机组部件检查与维护引用标准•DL/T797-2001风力发电场检修规程•DL/T573-1995电力变压器检修导则•DL/T574-1995有载分接开关运行维修导则•SD230-1987发电厂检修规程•DL/T666-1999风力发电场运行规程*检修必备的知识—机组四种运行状态•紧停→停机，须满足如下条件–紧急电路（安全链）关闭–液压系统建立工作压力–机械闸松开•停机→暂停，须满足如下条件–自动偏航系统启动–全翼展阀门关闭，变桨距系统激活–自动冷却开启•暂停→运行，须满足如下条件–核对机组是否处于上风向–风速达到切入风速，可以并网发电运行暂停停机紧停作状态转换运行→紧停，暂停→紧停，停机→紧停，主要控制指令为暂停→停机，主要控制指令为运行→停机，主要控制指令为运行→暂停，主要控制指令为暂停运行停机急停每种状态是一个活动层次，运行状态层次最高，急停状态最低，四种工作状态的主要特征和说明如下：（1）、运行状态机械闸松开允许机组并网发电机组自动偏航调向桨距控制系统选择优化工作模式，根据风速状况选择优化的桨距角。液压系统保持工作压力冷却系统自动状态操作面板显示“运行”状态（2）、暂停状态机械闸松开液压系统保持工作压力机组自动偏航调向叶片桨距角调到接近全翼展状态叶轮空转或停止冷却系统自动状态操作面板显示“暂停”状态这个状态在调试时很有用，主要用来调试时测试整个系统的功能是否正常运行暂停停机紧停作状态转换机组四种运行状态定义（3）停机状态机械闸松开叶片处于全翼展状态液压系统保持工作压力机组自动偏航调向停止冷却系统非自动状态操作面板显示“停机”状态（4）紧急停机状态机械闸抱闸紧急电路（安全链）开启控制器所有输出信号无效控制器仍在运行和测量所有输入信号操作面板显示“紧急停机”状态当急停电路（安全链）动作时，所有接触器断开，控制器输出的任何信号都无效。这种状态多在手动操作和按下紧急停机按钮时出现。这几种工作状态的转换遵循以下原则：运行-暂停-停机-紧停工作状态转换由下到上的工作状态转换必须一层一层的上升由上到下的工作状态转变可以越过一层或多层运行暂停停机紧停作状态转换机组四种运行状态定义3、机组四种运行状态转换运行暂停停机紧停作状态转换工作层次下降状态下运行→紧停，暂停→紧停，停机→紧停，主要控制指令为打开紧停电路置控制器所有输出信号无效机械闸抱闸控制器中所有逻辑电路复位暂停→停机，主要控制指令为自动偏航停止全翼展阀打开，桨距角调到全翼展状态自动冷却系统停止运行→停机，主要控制指令为自动偏航停止全翼展阀打开，桨距角调到90自动冷却系统停止发电机脱网运行→暂停，主要控制指令为如果发电机并网，调节输出功率降为0，发电机脱网如果发电机未并网，发电机转速降为0叶片被称为变速变桨，叶片主材为玻璃纤维增强环氧树脂（NOI叶片）或者玻璃纤维增强聚酯（LM叶片）制成的多格的梁/壳体结构。叶片将风能转换为机械能并传递到轮毂上。各个叶片有内置的防雷电系统。包括一个位于叶尖的金属接闪器、一根直径不小于70mm2铜电缆沿着前缘侧筋板根部向法兰区铺设且连接到变桨轴承的楔块上（对于NOI叶片）或者是一根直径为50mm2镀锡铜电缆连接到与根部法兰相连接的避雷导杆上（对于LM叶片）。不允许雷电通过紧固螺栓传导。一、叶片检修的主要项目维护和检修工作，必须由专业技术人员或接受过科技有限公司培训并得到认可的人员完成。在进行维护和检修工作时，必须携带《检修卡[叶片]》。《检修卡[叶片]》上的每项内容必须严格进行检修与记录。在进行维护和检修前必须：阅读《安全手册》。所有操作必须严格遵守《安全手册》。如果环境温度低于-20℃，不得进行维护和检修工作。低温型风力发电机,如果环境温度低于-30℃，不得进行维护和检修工作。如果超过下述的任何一个限定值，必须立即停止工作。不得进行维护和检修工作。叶片位于工作位置和顺桨位置之间的任何位置5-分钟平均值(平均风速)10m/s5-秒平均值(阵风速度)19m/s叶片位于顺桨位置(当叶轮锁定装置启动时不允许变桨)5-分钟平均值(平均风速)18m/s5-秒平均值(阵风速度)27m/s1.1检查与维护1.2重要提示：•对叶片进行任何维护和检修，必须首先使风力发电机停止工作，各制动器处于制动状态并将叶轮锁锁定。•如特殊情况，需在风力发电机处于工作状态或风轮处于转动状态下进行维护或检修时（如检查轮齿啮合、噪音、振动等状态时），必须确保有人守在紧急开关旁，可随时按下开关，使系统刹车。•当修复叶片表面时，必须穿戴安全面具和手套。这一点特别重要，因为修复材料有刺激性并且对人体有害。1.3叶片的外观检查•叶片表面应该检查是否有裂纹、损害和脱胶现象。在最大弦长位置附近处的后缘应该给予格外的注意。•叶片清洁•通常情况下，用变桨来调节功率的风力机不是特别脏时，不推荐清洁叶片。污垢经常周期性发生在叶片边缘，在前缘处或多或少会有一些污物,但是，在雨季期间，它将再一次消失。•取决于局部的条件，过多的污物可以影响叶片的性能和噪音等级。在这些情况下清洁是很必要的。•裂纹检查•找到的所有裂纹必须记录：风力机号、叶片号、叶片角度、长度、方向及如果可能的故障类型。•仅出现在外表面的裂纹必须记录并报告，如果可能，必须在裂纹末端做标记和写下日期并且进行拍照记录。在下一次检查中必须检查此裂纹，如果裂纹未发展，就无须更深一步检查。•裂缝的检查可通过敲击表面，可能的裂缝处必须用防水记号笔做记号，且裂缝处必须记录、拍照。1.4、叶轮不平衡•如果功率异常及可变负载跟随旋转出现，它可能是由于大量不平衡或叶轮有不同的叶片角度造成。•如果可变负载出现且与风速无关，可能在叶轮上有不平衡。请记录：风力机号、叶片号及大致改变的功率，请与厂家检修部联系。•如果可变负载是不规则的且部分与风速有关，可能叶片角度调整错误，测量叶片角度，检修部可以调整角度。•叶片噪音•叶片的异常噪音声是由于洞或叶片边缘造成。不在边缘就在叶尖处，这些有问题的地方应用玻璃纤维修补或除去，技术人员来自检修部。叶片尾部厚的边缘也可以产生噪音，必须通过特殊处理减小。叶片的异常噪音很大，可能是由于雷击损坏。•被雷击损坏的叶片外壳处会裂开，此时，风力机必须停机，因为叶片部分外壳下落是危险的。1.5、雷击损坏的叶片•在叶尖附件防雷接收器处可能产生小面积的损害。较大的闪电的损害(在接收器周围多于十毫米的黑点)应该由服务部门进行修理。•叶片表面有火烧黑的痕迹，远距离看象油脂或油污点。•叶尖或边缘裂开。•在易断裂的叶片边缘有纵向裂纹。•在叶片表面有纵向裂纹。•在外壳和梁之间裂开。•在外壳中间裂开。•在叶片缓慢旋转时，叶片发出卡嗒声。•1～3项通常可以从地面或机舱里用望远镜观察。如果从地面观察后，可以决定吊下叶片，在拆卸之前就不用更仔细检查。万一有疑问，就使用升降机单独检查叶片。雷击损坏的叶片吊下后，从厂家得到可靠解释及批准后，方可修补叶片。一个新的或修补的叶片必须做平衡与其他叶片相比较。1.6、叶片螺栓的维护和检查•运行1000小时检查•叶片根部连接是T螺栓连接，有54个等距的M30x2螺栓。•在被检查的螺母上做一个防水的位置标记(每隔一个螺母检查1,3,5,....或者2,4,6,...)•逐个松开标记的螺母•采用MoS2喷剂润滑螺纹和螺母表面•使用800Nm力矩交叉把紧螺母•使用1000Nm力矩交叉把紧螺母•使用1250Nm力矩交叉把紧螺母•标出螺母的终端位置•如果螺母的终点位置距松开前的位置相差20度以内，说明预紧力仍在限度以内，如果一个或者多个螺母超过20度，那么所有的螺母必须松开并重新把紧。1.7、运行年度检查•使用叶片根部连接是T螺栓连接，有54个等距的M30x2螺栓。•在被检查的螺母上做一个防水的位置标记(每隔四个螺母检查1,6,11,....)（每次检查要变换标记的颜色，优先检查没有标记的螺母！）•逐个松开标记的螺母•采用MoS2喷剂润滑螺纹和螺母表面•使用800Nm力矩交叉把紧螺母•使用1000Nm力矩交叉把紧螺母•使用1250Nm力矩交叉把紧螺母•标出螺母的终端位置•如果螺母的终点位置距松开前的位置相差20度以内，说明预紧力仍在限度以内，如果一个或者多个螺母超过20度，那么所有的螺母必须松开并重新把紧。•在结构中螺栓的缺失意味着危险。螺栓必须立即拧紧。如果有多个螺栓出现问题，或者反复出现，请立即与厂家联系。叶片的标准公制螺纹螺栓的把紧和检查报告1.8、叶片的安装及拆卸•安装及拆卸方法•叶片为空气动力形状的硬壳式结构，表壳轻薄。这种轻重量的外壳要求在对叶片的运输和吊装过程当中给与格外注意。•在叶根处对螺纹螺栓进行连接时同样需要注意。一定要避免对此的损害，因为这对在把紧过程当中已经达到的预负载具有影响。•对叶片进行加固或者吊装的过程当中，每个叶片应该使用两个尼龙带。•1.一个缠在叶根的柱型部分。•2.一个在叶片长度的2/3处。在后一种情况下应该使用保护罩。•按下图所示，在叶片的两点固定250mm宽的尼龙吊带。任何情况下都不能使用钢丝绳。•重心标记处不能用运输支架。•在吊装叶片时必须使用提供的后缘遮盖物，防止叶片后缘损坏。•决不能在吊车吊着叶片时，使叶片绕纵轴转动。•按照上述方法将叶片安装在变桨轴承上。1.9、叶片的安装及拆卸中螺栓的把紧方法•叶片根部连接是T螺栓连接。在直径为1800mm上包括54个等距的M30x2螺栓。•检验螺纹，清洁度以及是否损坏•喷涂MoS2喷剂，润滑螺纹和螺母表面•首先使用800Nm力矩交叉把紧螺母•其次使用1000Nm力矩交叉把紧螺母•最终使用1250Nm力矩交叉把紧螺母•标出螺母的终端位置三、轮箍及变距机构的维修•3.1变桨系统概述•3.2变桨系统构成主要部件•3.3注意事项•3.4变桨轴承检修•3.4.1剖面图•3.4.2变桨轴承检查•3.4.3变桨轴承螺栓检查•3.4.4变桨轴承润滑•3.5变桨电机检修•3.5.1技术参数•3.5.2变桨电机检查•3.5.3检查变桨电机与旋转编码器连接螺栓•3.6变桨齿轮箱•3.6.1技术参数•3.6.2变桨齿轮箱与变桨小齿轮检查•3.6.3变桨齿轮箱螺栓检测•3.6.4加润滑油紧固3.7变桨控制3.7.1变桨控制检查3.7.2变桨控制柜螺栓3.7.3检查备用电池3.7.4限位开关3.7.5检查轮毂转速传感器3.8.轮毂3.8.1轮毂外表检查与维护3.8.2轮毂与齿轮箱连接螺栓紧固3.9滑环3.10轮毂装配中所用紧固件分部件统计变桨系统各部件明细1、轮毂与变桨系统•变桨系统概述•变桨系统是安装在轮毂内作为气动刹车系统或在额定功率范围内通过改变叶片角度从而对风力发电机运行功率进行控制。•变桨功能：从额定功率起，通过控制系统将叶片以精细的变桨角度向顺桨方向转动，实现风力发电机的功率控制。•制动功能：理论上三个叶片中的一个动作转动到顺桨位置，就可以实现气动刹车，可以安全地使风力发电机停机。变桨系统采用了独立同步的三套控制系统。具有很高的可靠性。图3.1-1变距机构变桨轴承变桨电机变桨齿轮箱变桨限位撞块极限工作位置撞块变桨机构轮毂2、注意事项•维护和检修工作，必须由接受过培训并得到认可的人员完成。•在进行维护和检修工作时，必须携带《检修卡[变桨系统]》。《检修卡[变桨系统]》上的每项内容必须严格进行检修与记录。•在进行维护和检修前必须：•阅读《安全手册》。所有操作必须严格遵守《安全手册》。•如果环境温度低于-20℃，不得进行维护和检修工作。低温型风力发电机,如果环境温度低于-30℃，不得进行维护和检修工作。•如果超过下述的任何一个限定值，必须立即停止工作。不得进行维护和检修工作。–叶片位于工作位置和顺桨位置之间的任何位置•5-分钟平均值(平均风速)10m/s•5-秒平均值(阵风速度)19m/s•叶片位于顺桨位置(当叶轮锁定装置启动时不允许变桨)•5-分钟平均值(平均风速)18m/s•5-秒平均值(阵风速度)27m/s3、重要提示：–对变桨机构进行任何维护和检修，必须首先使风力发电机停止工作，各制动器处于制动状态并将叶轮锁锁定。–如特殊情况，需在风力发电机处于工作状态或