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北京国电思达张健:风电设备可靠性提升方案的应用与探讨

北极星风力发电网  来源:能见App    2018/6/15 8:54:07  我要投稿  

北极星风力发电网讯:由中国农业机械工业协会风力机械分会主办的“第五届中国风电后市场专题研讨会”,于2018年6月13-14日在上海市召开。

北京国电思达科技有限公司工程服务中心主任张健出席“第五届中国风电后市场专题研讨会”,在风电场技改与优化专题论坛,分享题为“风电设备可靠性提升方案的应用与探讨”的主旨演讲。

以下为发言内容:

张健:大家好,我是来自于北京国电思达的张健,今天带来的报告是关于可靠性提升的报告,报告一共是六个部分,实际上是以可靠性提升为核心,它主要涵盖了下面四个部分构成的,第一个关于状态检修,第二个设备失效分析,第三个部件精维护,第四个设备改进。

首先第一个介绍一下我们公司,北京国电思达科技有限公司,成立于2011年8月,隶属于国家能源集团,是专业化的风电设备安装调试和运维服务公司,在风电场工程EPCM、风电场运检一体化服务、技术升级、风电场运维咨询培训等方面为风电运营企业提供整体解决方案,所承担的运维风电机组近11000台,机组平均可利用率达到98%以上,目前思达公司拥有联合动力各主力机型(1.5MW,2MW,3MW和6MW)包括陆上型、海上型机组的专业服务团队超过1500人,服务风场遍布全国30个省及海外。同时具备承接业内各主流机型运维的能力,为风电运营企业提供全方位解决方案。

可靠性提升主要分四部分给大家介绍:

第一部分是关于状态检修的,因为状态检修去年也是协会组织关于运维的交流会,去年12月份组织的,目前这项工作也是我们具体业务当中的重点,之前大家也都是从被动检修到主动检修的过渡,所以状态检修也是从我们基础的业务数据做开展的。

第二关于设备失效分析,主要是针对大部件类失效模型的分析。

第三部分是关于部件精维护,我们有这方面的业务,但是针对部件有针对性、深层次的维护,它的来源也是从事设备的分析演变过来的。

第四部分是关于设备改进,关于一些新技术、新工艺、新设备的优化等等。

第一部分关于状态检修,我们是分了三部分的思路来完成的,第一个关于设备主要部件的监控,以及它的对比和趋势的分析,这是第一部分我们运行数据的采集分析阶段。

第二阶段是对异常项目深入的调查,制订相应的检修的方案,我们称之为状态检修方案的制订。

第三部分我们对于业务叫检修计划的制订,检修质量标准确认,技术方案准备,物资、设备的准备。

我们从主要部件的温度值入手,也是最基础的,包括风速风向、振动、转速、功率曲线构成的。

首先这一部分是对齿箱温度的监控,一般温度70度的时候可能会达到一个限值,这之前会有一个功率的限制,限功率的情况发生,不提前发现肯定会影响发电的效率,上面的风机看到发电温度值是50到60之间,下面点是非常分散的,下面发现有一些异常,针对这个异常制订检修的计划。

这个是风速偏差的案例,两个风速做比较这是它的差值,通过数据分析差值超过两度,这个也是提前进行计划的制订,包括校零和计划的检查。第二个关于设备失效分析,我拿了一个集电环失效的案例进行说明,思路是这样的,通过运行的数据发现也是选取某一个风场环组非常多,对于这样失效的结果我们把集电环损坏的信息,成立集电环分析专题分析,这个集电环我们去年有超过80个推进,这一块分析也比较简单,人员、环境的,环境的发生原因可能是导致板结堆积,人员是不是定期清理,碳刷更换周期是不是满足标准,恒压瘫痪是不是一致,包括集电环的材质、安装精度是不是一致,针对这个分析每个专题有9个阶段的划分,这个技术之上我们根据原因分析出来之后制定了计划,根据原因制定了增加集电环加热程序;优化碳刷更换周期、维护点项中加入恒压弹簧检测、缩短碳粉清理周期这一类的措施,根据这一类的措施回到最基础的操作手册环节,来指导我们现场作业人员的执行,这样的一个思路。

下面这个案例是对于发电机轴承的故障分析,这台风机的温度和其他风机区别是非常大的,通过这一异常的分析来看,也是按照上面介绍的思路进行一个分析。

另外第三个案例,实际上这是齿油温过高的案例,我们风场所有机位的信息,一、三、五号风机功率异常,针对这个情况我们进行一个检查,通过部件原理分析,散热器的度色、导流罩的损坏等等都是存在的,针对这些原因,我们针对这些原因优化我们的点项是一一对应的,原因对应维护点项,每个点项在哪个维护周期完成的,我们进行了专项的维护,针对我们自己风机特有的。

以上的措施制定完成之后我们也对结果进行验证,它的数据达到了正常的值。

第三部分是关于部件的精维护。这个部分在我们拓展占比里面非常大,不是整个风场的,只是部件的维护。原则分三部分,首先是基本的操作,这块是以常规的作业为基础,规范我们的作业归需,包括工艺指导操作,第二个精心维护,第三部分是精细的管理,这也是作业点项的管理,也是我们全过程管理,把关键的点项逐渐完善到作业清单里面去。

我们精维护分便浆、变频率、齿轮箱、发电机、液压占、滑环等等。后面有实际案例给大家介绍一下。这个是我们几个案例,精维护是首先对整体的功能进行诊断测试,对重点器件进行相应的精细维护,另外四层级的深入保养,还有步骤点项全覆盖,这是我们变频率其中的一部分,这只是并网接触器的深度保养维护,长期的维护包括检查、转向、振动,我们会针对内容拆借进行一个专项维护,包括这个是常规的齿轮箱内部的内窥镜检查。

这是实际结果的对比,左边这张图是对比了2016年到2017年半年时间有几个实际精维护的案例,蓝色这条线是针对液压系统的精维护,红色是齿轮箱类故障,绿色是变浆的故障,2016年当时齿轮箱有147个故障,我们维护之后下降到23个,我们变浆精维护下降非常明显,下降90%。这是对变浆详细的故障,通讯类下降的比例,变浆位置故障率下降明显。

这是设备改进的四块,这有一个背景,这么多年风机运行总结四部分的问题,部件的损坏率非常高,从我们风机来看比较典型的变速器的损坏比较高,第二部分可能一些设备的更新换代备件出现停产,对我们影响也比较大。

第三部分根据电网与环境的变化,适应性不是非常好,第四是维护成本比较高,这四部分的问题,针对这四部分的问题进行相应的升级改进,首先是对充电器系统的升级改造,第二是变浆电机的升级改造,第三是驱动器升级改造,这是变浆系统的核心部件,性能测试有静态、动态、高低穿的测试,高低穿最近是一个重点。

经过升级改进之后我们的达成指标是这样的,像驱动器类的达成的效果响应的时间和跟随性提高的,包括驱动器散热风扇的控制,满足高低穿测试要求,超载报警、雷电保护会达到效果。

变浆电池充电器升级改造,充电性能、快速的报警、满足高穿测试要求,变浆电机改进,驱动器联调性好,更好的电气与机械性能,更好的响应特性等等。

这是一个变流器系统的改进,根据原油的是保留运行稳定的柜体,根据邀请开发新的集成控制系统,优化电网与环境适应性,高可靠设备运行性能,改造维护成本低,性能测试满足要求,通讯也得到了优化,这是改造之后的照片。

通过这个改进看到故障率下降非常明显,对于维护成本维护的费用下降也非常突出。以上是我主要介绍关于设备可靠性提升的一些内容。

谢谢大家!

(根据发言整理,未经本人审阅)

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