风电故障与分析——北京国际风能大会展中报道

维护和存储原因，这个里头我们看两个实例，上海某一个风场在换油的时候，油之间的互溶性不好，造成了轴承的保持架出现了腐蚀，这台风机腐蚀以后在那儿停了一年多，他们跟润滑油的厂家打官司，就是因为他之前提供的报告和最后产生的结果不一致。这个是福建的一个风场的齿轮箱，就是因为它的齿轮箱产生问题以后，把它吊装下来，没有做好防锈处理，这种事实际上可以完全避免的。

运输和安装原因，我们这个也是容易产生问题的，我们做这个服务，遇到很多的情况，就是因为齿轮箱运输的时候跌落，这个案例就是有一个风场运输过程当中跌落，它的扭力臂部位摔伤了，但是直接影响到内部的齿轮。这是山东的一个风场用液压扳手，就是操作不当，安装的时候液压扳手损坏，里面有问题，造成了整个的螺栓的断裂。

运行的原因，静止压痕是运行当中的一个最主要出现的原因，这是上海的一个风场，它停机了一年以后，没有做任何的空转还有润滑，造成齿轮各个齿高速、中间、低速齿都产生了静止压痕。这是福建一个风场断齿以后没有产生急速停机，造成其他断齿的部位插到低速轴的齿轮里边。所以，就被压到低速轴的齿面里面，所以实际上这些产生的问题，运行当中都可以避免。

维护和保养，怎么对齿轮箱进行有效的维护和保养?一般来说，润滑油在齿轮箱里面是一个最重要的，我们在维护和保养方面必须要引起足够重视的这么一个，就是对齿轮箱维护保养影响比较大的因素。新机运行250小时，需要做第一次的油样分析，半年以后再做一次，三年以后，根据油样分析的结果决定是否要更换润滑油。更换油的时候，首先要更换同型号，同品牌，如果同型号，同品牌做不到，我们必须做互溶性的试验。滤芯需要12个月更换一次，日常维护一般来说1-3个月，比如检查齿轮箱的箱体外观，螺栓，包括管路等。

更换油滤，必须要观察油滤上是不是有铁屑，如果堵塞，油滤必须要更换，说明这个润滑油里面是有问题了，就是要详细检查各个齿轮的部位。另外，检查磁棒，齿轮箱里面我们一般在外部设一个磁棒伸到齿轮箱的内部，如果磁棒干净，我们肉眼观察齿轮箱里面没有问题，如果上面吸附了很多的金属粉末，或者铁屑，说明某一个部位磨损严重。

磁堵，齿轮箱的各个部委都会设置一些磁堵，如果干净，或者没有问题。

空气滤芯，也是很重要的一个部件，我们首先检查它是否干净，如果它有堵塞，或者非常赃，需要马上更换。

还有长时间的停机和齿轮箱长时间的存放，我们必须要每3个月手动盘车数圈，增加润滑，并防止静止压痕。还有机械泵长时间存放的时候也必须做好润滑。

内窥镜检查是我们对齿轮箱内部进行检查的一个有效手段。一般我们通过内窥镜可以看到各个部位轴承的状况，包括齿面的状况，包括肉眼从观察口看不到的这些地方。

运输和存储，这对齿轮箱的维护保养也是非常重要的，存储一般我们是在干燥通风的环境当中，地面保持水平，齿轮箱要安放平稳，齿轮箱保持一个静止状态。另外又要做好防锈处理，还有不能露天存放，有一些风场因为存储条件不好，经常把齿轮箱放到露天的，这很容易出问题。还有天气状况，根据天气状况，我们要每6-12个月重新涂抹一下防锈剂，环境条件应该保持在空气湿度低于70%，温度一般在18到45度之间。存储中，齿轮箱上的孔需要加盖油脂。特别是在运输，运输当中我们这个也要重视，就是有一些物流公司我们在运输的时候特别之前要检查一下它的资质，是不是用过齿轮箱，还有包装，固定非常重要，因为齿轮箱的跌落也是我们经常遇到的一个情况，造成齿轮箱不必要的损失。

这个就是我的报告内容，我最后想说一句，在齿轮箱的维护和保养方面，我们应该最先做到一个积极的预防还有维护。就是要转变以前很被动的方式，就是遇到问题才检查它，维修它，而是遇到问题之前，就要采取积极的措施去预防和维护，这样才能使齿轮箱的寿命更长，我们机组运行的寿命更长，以及我们发电的效益更好!

杜广平：这个齿轮箱的问题确实是风电机组一个重要的关键部件，王总介绍的很详细，从故障分析到维护保养给我们进行了一个非常全面的介绍，希望对客户在使用运行过程中，以及厂家在齿轮箱的设计选型方面都有所帮助。下面请龙源(北京)风电工程技术有限公司总工程师岳俊红先生给我们介绍风电机组振动监测创新模式与应用!

岳俊红：今天我跟大家交流的题目叫风电机组振动监测创新模式与应用。刚才杜总还有力士乐的风电机组的可靠性的问题，特别是力士乐提出他的九类故障，我认为头两类故障是最基本的故障，可能先发故障，后期有几个故障可能是基本故障引发后期的故障。这次交流我想提出一个适合现场实际应用的这么一种振动监测的一个模式。

主要分四部分的内容，第一、振动监测的必要性，第二、目前振动监测的实现方法。第三、龙源集团振动监测的模式。第四、实施案例和实施效果。

首先看振动监测的必要性，去年年底国内一共有1445个风场，装机容量到66万千瓦，主力机型是1.5兆瓦和2兆瓦，风电投资商主要是50多个大型的风电开发企业，共1300个风电项目公司，主要以国营企业为主。现在装机容量在国内排名，现在龙源电力排名在国内也是第一，在世界是排名第二，就是新能源公司方面，在国内排第一，世界排第二。

这么大的存量资产，风电技术的可靠性大家越来越关注，振动监测已经证明是避免齿轮箱和发电机早期故障的一个有效方式，现在出来一个风力发电机组监测的道则和规定。总的来说，变桨系统发生的故障很多，这是德国的两个调查机构的，跟图形是一致的。最左边这个图是国外一个知名的主机制造商，它调查说齿轮箱和发电机维护费用占风机所有部件维护费用的60%以上，右边这两个饼图是美国可再生能源研究实验室调查的，就是如果说要是把这个齿轮箱维护变成计划维护，或者预防性维护，那么维护费用大概在59%，我们自己内部也统计过，可能没有这么高，但是由于各种机型不一样，大致也是这样的水平。这里就是在没有备件的情况下，或者重新定齿轮箱的情况下这么一个统计结果。从这个来看，一个是停机时间，一个是维护费用来说，振动监测还是有必要的，因为可以发现齿轮的早期故障，轴承的早期故障。

现在振动监测的方法有两种，一种就是在线振动监测，在机组上安装振动加速的传感器数据采集完送到监控中心，或者远程监测中心，对风电机组的状态进行分析。在线振动监测一般安装6-8个加速度传感器，主轴承、齿轮箱输入端，还有新型轮，外齿圈、中间层、发动机前轴承，发电机后轴承。有些在线振动监测商再加两个传感器，这个为的就是便于趋势分析，因为风电机组运行是变功劳运行，所以用转速和功率把运行工矿进行分类，便于趋势分析。在线监测的优点就是可以实施监测机组运行状态，节省人力成本，因为它一旦安装以后，就通过现在网络技术比较发达，通过网络就可以看到振动的状态。第三、可以进行趋势分析，预测设备寿命，准备安排检修时间。缺点就是测点少，再一个就是台机组需安装一套，风电机组数量多，安装总成本很高。所以，就不具有可实操性。

离线方式就是根据现场的情况修正一些报告。这个优点就是测点按需随即灵活布置，可以布置在任何需要的地方，我们一般是需要3个到20个测量，水平方向，垂直方向，中间轴，高速轴，包括塔桶的振动，还有叶片的振动。一套便携式设备可满足70台机子的振动监测，我觉得振动监测不用连续监测，成本低廉，容易实施。第二、监测人员在现场结合工况，诊断故障，可以丰富人员的诊断经验。缺点就是需要专业的工程师到现场监测分析，由于风速及天气的情况，由于攀爬风机，所以效率很低。第二、每次监测工况不同，不便进行趋势分析。但是，对风电机组，因为它在高空运行，这个趋势分析是不是要确定它最精确的检修时间，我觉得这个有待探讨。因为风电机组的检修，一部分是齿轮箱的维修费用，一部分是吊装费用，而且吊装费用比较高。我觉得如果发现齿轮箱或者风电机组有问题了，我们就是批量的更换，或者批量的维修，因为吊车进场一次不容易。再一个就是风电场工作和生活条件较差，难以留住专业的振动监测的分析工程师，因为振动监测，重要的不是这个设备，而是去分析。像我们看病似的，那个片子，咱们一般人看不懂，主要是医生看，我们重要要培养振动监测分析师，风电场地属偏僻，这样的工程师我们找不到。