馬金國——風電齒輪箱油溫高限功率故障分析處理

　　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

　　2.2.1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           
               

 

　　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

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：

　　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