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馬金國——風電齒輪箱油溫高限功率故障分析處理

2014-11-20 來源:《2014全國風電后市場專題研討會》——論文集 瀏覽數(shù):2923

  2.1.2風機冷卻風扇吸風口的位置一般在齒輪箱正上方,風機機艙內(nèi)溫度傳感器一般安裝在控制柜底部,這個位置的空氣溫度要低于顯冷卻器吸風口空氣溫度,現(xiàn)場實際排查過程中發(fā)現(xiàn)機艙內(nèi)溫度顯示超過45.06-45.49℃,如表1所示,測試吸入空氣溫度在47-49℃之間,‘根據(jù)熱交換原理空氣流量(1. 5MW平原型風量約為12500m3/h,高原型風量約為15760 m3/h)不變的前提下,吸入的,冷卻空氣溫度越高,帶走的熱量越少,冷卻能力越低(一般設(shè)計要求,45℃為吸入冷卻空氣溫度的,最高值,高于此溫度將達不到額定冷卻能力),所以齒輪箱內(nèi)潤滑油熱量不能及時散失,油溫升高超過報故障值,風機自動降功率運行。另外,空氣流量如果不滿足要求也會出現(xiàn)同樣的問題。
  表1
  2.2潤滑系統(tǒng)控制閥故障
  2.2.1風機正常啟動后,受溫控閥的控制:當油池溫度低于45。C時,油泵抽取的高壓潤滑油不需要流經(jīng)冷卻風扇而是直接流入齒輪箱,當溫度高于45'C時,潤滑油需要流經(jīng)冷卻器后才可以流入現(xiàn)場對風機進行檢測,很多油溫高限功率故障是由于此閥體工作不靈敏或損壞引發(fā)潤滑油溫度已經(jīng)過超過450C,溫控閥依舊沒有動作或者動作不到位,使得流經(jīng)冷卻風扇的油量小于設(shè)計值,從而引發(fā)齒輪箱內(nèi)潤滑油熱量不能及時散失,風機自動降功率運行。
  2.2.2齒輪箱潤滑系統(tǒng)為了防止系統(tǒng)內(nèi)部壓力過大損壞過濾器和管路,在油泵底部設(shè)置安全閥,
   
  圖9:折斷的油池溫度傳感器           
               
   圖10:折彎的軸承溫度傳感器                     
 
  
  2.3.3冷卻器出油口潤滑油是經(jīng)過冷卻后的低溫潤滑油,溫度小于油池中潤滑油的溫度,在地面控制中心面板上和風機機艙控制面板上觀察發(fā)現(xiàn),冷卻器出油口溫度卻高于油池潤滑油的溫度,
  如圖11、圖12標注區(qū)域所示,經(jīng)過排查發(fā)現(xiàn)溫度傳感器工作正常,問題出在測試信號傳遞過程中,
  風機整機控制線路或模塊(如圖13所示)電阻受溫度影響增大,導致測試結(jié)果錯誤。
  圖11:地面控制中心平臺

  圖12:風機控制面板

  圖13:風機控制柜
  2、4整機控制參數(shù)不合理
現(xiàn)場檢測發(fā)現(xiàn)很多風機整機控制系統(tǒng)采用的Windtec控制技術(shù),部分整機商根據(jù)自身經(jīng)驗或請國外服務公司(如MECAL)進行二次改進過程中出現(xiàn)控制出現(xiàn)冗余的現(xiàn)象,控制參數(shù)如表2所示:
  表2:油溫高限功率控制參數(shù)
  在理想狀態(tài)下冷卻器最大冷卻能力為:溫降8-10℃;由油池溫度75℃報故障80℃停機推算,冷卻器出油口溫度應該設(shè)置為65-67。C報故障70-72。C停機,而實際風場環(huán)境并不理想,部分地區(qū)個別月份氣溫高,風速大,春季柳絮粉塵很大,如圖14所示,風場維護人員雖已盡力處理柳絮和靜電浮塵,但效果依舊不理想,如圖17所示,造成冷卻能力不可能達到理想狀態(tài)(實際經(jīng)驗溫降約為5-7。C),所以風機冷卻器出油口溫度60。C報故障65。C停機,是不合理的,風機故障運行10分鐘記錄如表3所示。
  表3:風機故障10分鐘記錄


  圖14:風場周邊的采石場、采沙場

  圖15:高壓風槍吹掃后的散熱器

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