风电故障与分析——北京国际风能大会展中报道-第8页-北极星风力发电网

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另外一个方面就是安装维护不当，这在托架方面有这样的一些先例，有这样的一些问题，就是它在安装维护的过程中，是不是按照这个要求进行的拧紧，维护的过程中是不是也是做到了。比如螺栓拧的不均匀，这个风险就会比较大，如果说都拧的比较大，大的不多也行，但是就怕拧的不均匀，很有可能，本来分三次来施工，它一次就施工完了，有可能拧的后面的时候，前面的螺栓已经松动了。

另外，塔架如果失效，它也是可能和现场的风况有关系，所以通常需要对现场的风况进行分析。如果它是来一阵大风就倒，可能会重点关注它的事故前一段时间的风况，如果它还存在疲劳的这些问题，或者曾经承受过大载荷，也会导致它存在隐患。所以，风况分析也会存在一段时间。包括它的风频分布，湍流的，风向的，以及其他的。

除了这些原因以外，塔架可能还会有一些其他的失效的可能，比如说有一个风轮叶片结冰以后，它的模式会发生改变，这样会影响机组的整合。还有主要部件的更换，这有可能也会导致这个机组的特性发生改变。这个在我们国内还是比较突出的，因为通常原始设计都是经过比较严密的认证，但是使用过程中，通常会更换一些部件，特别是像如果更换叶片，或者更改塔架的高度，这样对它的基础的载荷其实有很大的影响。

综合整个这些方面的分析结构，最后我们能够把整个塔架失效的原因去把它鉴定出来。另外对传动面的故障分析，我们这儿是提出来一个就是在故障诊断的话，今天也有一些介绍，整个故障诊断的研究也是很多，包括一些诊断的设备也都已经有很丰富的应用经验了。但是，我们这儿提出来，在故障分析的时候，除了现场的故障诊断和测试，还应该结合一些仿真模型，帮助我们做整个事故的分析。比如在传动链来说，这个就是一个很好的例子，我们可以通过构建高精度的仿真模型，确定机组的固有模态，进行现场的测试，获取机组的振动数据，利用仿真的计算和样机测试，确定机组的振动来源，振动机组的位置，采取有效的措施。现场测试通常能够发现它的问题，但是有可能不能找到它的根本原因在那儿，以及它的改进方向在那儿。这样通过这样的仿真模型，通过分析手段，我们辅助它做这样的一个故障分析。

这是一个传动链故障分析的例子，我们在样机中测试得到主轴的一个共振频率28.5赫兹，在软件中构建高精度的数字模型，它的能量分布主要是分布在叶片、主轴、齿轮箱的位置，很好的验证了在28.21赫兹左右主轴会有这样的一个共振的现象。这样的话，我们就可以有针对性的做改进措施。最后在软件中的高精度模型进行载荷计算，仿真的时候，可以发现在20几秒的时候，确实会出现这样一个大的载荷的波动，这样我们可以知道由于此齿轮箱的频率激发的。

通过仿真我们也观察到这样一个振动现象，利用数字模型尝试不同的解决方案，有针对性的解决这个问题。对于叶片失效，我们也是根据前面的分析流程给出了主要的分析内容，具体实施的时候会根据实际项目去做这个方案的一个定制。主要包含这些方面，对叶片现在可能主要有两方面的问题，一个是在设计分析的工作可能是有所欠缺，在国内，另外就是它的工艺和质量的控制方面，因为对于叶片来说，这个影响是比较大的，包括施工人员，工厂加工人员的能力和素质，往往也会影响到叶片的质量。

最后我想提到的就是说，通过失效分析，最终的目的是使失效尽量不要发生，所以，防患于未然，我们觉得比事后失效更重要，因为一旦出现事故，不管怎么样都会有经济损失，并且会产生责任纠纷，这样对各方都是不利的。我们防患于未然，可以把这个工作做在前期，比如我们加强设计制造过程中的质量控制，我们在项目初期的时候进行更为细致的工作，包括对特定厂址的评估，做这样的一些工作。另外就是加强风电场运维的管理，通过这些图形使失效减少到更小。当然，另外由于我们的认识不够，导致失效，可能需要我们积累一定的经验，再去解决。

杜广平：下面我们请四川中光防雷科技股份有限公司董事长王德言介绍风电机组用智能雷电检测装置。

王德言：我是四川中光防雷科技股份有限公司的副总经理，我们董事长出国了，委托我做这个发言。我们公司是专业从事雷电防护研究和产品制造生产的一家企业，我们并不是一家专门的从事在风电领域的，我们的产品用在风电、光伏、交通、能源、军事、气象等等各个行业。我们公司成立于1987年，到现在成立26年的时间，我们目前通过ISO9000和ISO14000，目前公司位于四川成都高新西区，占地面积不到100亩，员工600多人，产值3个多亿人民币，出口业务占70%。我们拥有一家通过国家SNAS认证的检测中心，同时拥有技术中心和工研中心。我们是中国工程建设标准化雷电防护专业委员会的副主任单位，这是一个地理的位置，我们在成都四川。

我们是一家专业的制造雷电防护产品，全系列的雷电防护产品和解决方案的供应商，我们的客户遍布全球30多个国家，在国内和亚洲是最大的专业雷电防护产品的制造企业。同时我们也是一个行业的解决方案的供应商，致力于各类标准的研究，产品的测试，以及各类产品的研发。我们在海南、云南、江苏、成都和四川分别建了有雷电的检测站和雷电的波形的观测站以及各类实验基地，这是一些照片。我们也做了大量的雷电防护的工程，但是这里边有风电的工程，主要集中在张北和虎头山等等地方。

中光到目前为止我们做了很多国家标准，主要涉及各类行业、国家级的雷电防护标准，目前国家标准15项，行业标准11项。这是我们的一些检测设备。目前有60多项国家的专利，其中发明专利占了很大一部分，我们产品覆盖门类最多，我们大概覆盖483种产品，涉及到直击类防护，各类高压保护，节电类的保护，智能雷电检测。我们目前行业涉足在石油、石化、交通、能源、国防、风力发电，光伏发电，核发电等等。

刚才简单介绍一下公司的情况，下面简单的介绍一下雷电检测在风电领域里的广泛应用，这块实际上是我们公司最新研究的一个系统，我们叫雷电智能检测系统，主要用在电力，风力发电和交通等几个行业，石油石化也有应用。我们也跟很多风电的企业在合作，包括我们跟龙源这边也有一些研究合作的探讨，也和其他的一些公司有合作的研究，标准的方面开始。

那么，风机的雷电事故我们有很多统计，刚才很多公司都有介绍，这块略过。就是雷电对于风机的影响非常严重，因为风机往往地属空旷地区，而且本身高度很高，由于风机的密度增加，会导致这个地方的电场强度发生一些变化，再加上本身风力发电处在风口上，就是雷电自然聚集区，因此雷电的高发率对于风机的安全来说成为至关重要的一个危害源。所以，雷电对于风力发电机的影响可能会造成巨大的损失。

那么，这里边有一个大概的统计，这些数据来自于相关的行业统计，可能跟风电行业的统计不一定完全对得上，我是站在雷电角度做的统计，大概13亿人民币左右。因此，我们认为对于风力发电的雷电防护应该做一个全系列的解决方案措施，从故障与左海分析的角度上讲，我们认为在风力发电行业应该考虑应用一些智能化的监测系统，这样能够对它的雷电的发生进行统计和分析，对于它的密度和频率以及强度进行分析，从而找到一个更好的雷电防护的解决方案。

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