风电设备运维和常见故障处理

检查容断器反馈信号有无异常 检查熔断器通断性，必要时更换
变流器常见故障
3）机侧故障
故障名称 IGBT过流 运行欠速/超速 并网接触器异常断开
63
处理方法
检查驱动板指示灯是否点亮 检查驱动板是否损坏，必要时更换驱动板
检查IGBT是否损坏，必要时更换模组
检查编码器接线是否松动 检查电机编码器安装是否松动
1）油脂泄露检查 2）定期油脂更换 3）异响及振动
39
变桨、偏航变桨减速机常见故障处理
故障现象 油封漏油 透气帽漏油 齿轮箱振动过大、异响 电机通电后齿轮箱不转
齿轮箱反转 齿轮箱转到一定角度时卡死
40
原因分析 油封损坏 润滑油加得过多
润滑油加得过多
内部故障 电机安装错误 制动器处于抱紧状态
内部故障 电机电源线接错 电机内部相序错误
风电设备运维和常见故障处理
目录
1
风电机组简介
2
风电机组维护及常见故障处理
3
风电机组预防性维护
4
风电运维技术发展趋势
Page 2
目录
1
风电机组简介
2
风电机组维护及常见故障处理
3
风电机组预防性维护
4
风电运维技术发展趋势
Page 3
风电机组简介 风电机组分类
按风轮转轴与风向 • 水平轴风机
的位置关系
25
电动变桨系统维护
4）制动电阻维护 5）电容器维护
26
电动变桨系统维护
6）柜体维护
27
电动变桨系统常见故障
1
电机不运转
电
机
2
电机过热
故
障
3
震动、噪声过大
28
变桨系统常见故障
桨叶位置对比故障
1
2
B
编
信
码
号
器
线
信
缆
号
磨
跳
损
变
29
变桨系统常见故障
后备电源故障
1
2
3
检 测 线 路 故 障
均
后
压
备
3）定转子检查
定 转 子 检 查
1
定子绝缘
2
转子绝缘
3
接地碳刷
46
双馈异步发电机维护
4）集电滑环检查
集 电 滑 环 检 查
47
1
滑环本体
2
监控信号
3
主碳刷
双馈异步发电机维护
5）润滑系统检查
润 滑 系 统 检 查
48
1
润滑油位
2
润滑泵试运行
3
废油清理
双馈异步发电机维护
6）冷却系统检查
冷 却 系 统 检 查
54
6个月
√ √ √
维护间隔
12个月 √ √
变流器 双馈变流器原理图
55
变流器
双馈变流器构成：
从左往右依次是：并网柜、控制柜和功率柜三部分组成。
56
变流器 全功率变流器原理图
57
变流器 全功率变流器原理图
58
变流器检查
1）电气检查 1.1 电缆连接检查 1.2 UPS电源检查 1.3 接地检查 1.4 防雷器件检查 1.5 滤波单元检查
49
1
风扇试运行
2
散热管检查
3 导风筒检查
双馈异步发电机常见故障
绕组温度异常 绝缘损坏
50
1
常
3
震动异常
见
故
2
障
4
轴承损坏
永磁直驱风力发电机
51
永磁直驱发电机
52
直驱发电机维护
外观检查
1
温度传感器
2
Pt100
53
永
磁
3
轴承及螺栓
电
机
维
4
润滑与密封
护
变流器 变流器维护项点
维护项点
柜体检查 线缆检查 冷却系统检查 功率单元检查 控制系统检查
1
风电机组简介
2
风电机组维护及常见故障处理
3
风电机组预防性维护
4
风电运维技术发展趋势
Page 69
风电机组预防性维护 预防性维护的意义
70
风电机组预防性维护 预防性维护的主要内容
71
风电机组预防性维护 预防性维护的主要内容
72
风电机组预防性维护 预防性维护的主要内容
73
风电机组预防性维护 预防性维护的主要内容
• 垂直轴风机
水平轴风机
按风轮与塔筒相对 方向
• 上风向风机 • 下风向风机
传动链是否存在升 • 直驱风机
速装置
• 非直驱风机
4
风电机组简介 双馈式风电机组
5
新型风力发电机组 双馈式风电机组发电原理
6
风电机组简介 直驱式风电机组
7
风电机组简介 直驱式风电机组发电原理
8
风电机组简介 新型风力发电机组
74
目录
1
风电机组简介
2
风电机组维护及常见故障处理
3
风电机组预防性维护
4
风电运维技术发展趋势
Page 75
发电量提升技术
环境自适应风电机组控制策略
• 基于模糊控制理论的一种模糊自适应整定PID控制系统,以使系统控制器既具备模糊控制的较强适应能力,又拥有 PID控制的较高精度。主要解决风电场四季环境变化造成的控制目标差异，提高输出效率。
14
螺栓连接 电气及通讯连接
液压和润滑 各系统外观和卫生
轴对中
风电机组主要维护概述
• 叶片相关 • 传动链相关 • 支撑结构相关 • 偏航机构相关 • 塔架相关 • 其他辅助螺栓
• 视觉检查 • 传感器 • 绝缘 • 连接正确可靠 • 线缆敷设 • 信号正确 • 防雷接地 • 碳刷磨损
• 润滑油脂 • 管路连接 • 渗漏 • 过滤装置 • 泵、阀、风扇 • 油脂数量 • 制动器 • 摩擦片磨损
风电场级能量调度管理
• 基于风电场CFD流场模型的风电场级能量管理控制，通过对部分风机偏航、出力等的控制，消减机组尾流对风 电场整体机组处理的影响，达到整理处理最高的目的。
76
载荷控制技术
独立变桨技术
• 随着长叶片越来越多的应用，风轮上承受的不平衡载荷更加明显。周期性的交变载荷是旋转机械疲劳载荷的主 要来源，因此为了有效抑制不平衡载荷，提高机组寿命，机组拟采用独立变桨距技术。
桨叶自动寻优算法
• 基于遗传算法的风电机组变桨系统桨距角自动寻优算法，使系统能够对桨距角对应的叶片气动升力性能进行自 动寻优，消除制造和安全误差，增强风能吸收效率。
优化的机组偏航控制策略
• 基于风电场CFD流场模型和前级风机偏航位置，作为后级风机偏航控制前馈输入，提前介入风机偏航对风动作， 增大风轮迎风面，增强系统风能捕获能力。
34
维护项点
9）停机维护
35
齿轮箱常见问题处理
1）箱体及内部齿轮
异响
1
震动异常
2
常
见
3
漏油
故
障
36
齿轮箱常见问题处理
2）润滑冷却系统
系统油压低
1
入口油温高
2
常
3
轴承温度高
见
故
障
4
油泵噪音大
37
齿轮箱常见问题处理
3）润滑油品质
黏度变化
1
水分超标
2
常
3
悬浮颗粒增加
见
故
障
4
总酸度上升
38
偏航变桨减速机维护
检查接触器反馈触点是否正常 检查接触器线圈是否正常
主控系统
维护项点
柜体检查 整定值检查 线缆检查 环控功能测试 照明检查 开关器件测试 保护测试
64
6个月
√
√ √ √ √
维护间隔
12个月 √
√
主控系统
保护功能测试
手动功能测试
安全系统测试 各类停机模式测试 机组启动及自动运行测试
手动偏航 手动变桨及变桨后备电源测试 手动分步启动、并网和停机测试
基于风速前馈的提前变桨技术
• 通过风电场CFD流场模型和前级风机风速及发电功率，结合风速传感器数据修正模型，对变桨系统阵风响应进 行风速前馈控制，消减阵风对机组载荷的影响。
风电机组软切出技术
• 基于风电机组运行载荷模型，在高于切出风速段通过载荷估计，降低风电机组输出功率，延长风机运行风速范 围，在高风速段增强发电能力。
Vortex Bladeless
Google X
漂浮涡轮
Vestas
9
目录
1
风电机组简介
2
风电机组维护及常见故障处理
3
风电机组预防性维护
4
风电运维技术发展趋势
Page 10
风电机组运维的目的和意义
11
风电机组运维的目的和意义
目的： 保障机组安全运行 保障机组可靠运行 保障机组运行可利用率和发电量 措施： 故障处理 定期检修 预防性维护 机组性能分析 机组性能提升
电
电
阻
源
失
失
效
效
30
齿轮箱
1 主齿轮箱
31
2
变桨齿轮箱
3
偏航齿轮箱
维护间隔
维护表格
漏油 油位 油压 过滤器 油量 过滤器更换 油样分析 换油 轴承温度 检查齿轮 检查控制和报警 震动水平 噪音水平 在机舱内的视觉检查 中分面及齿圈螺栓
32
启动开始后的时间（月） 试运转 ● ● ● ● ●
● ● ● ● ● ●
12
风电机组维护指导文件
风力发电机组整机说明书 风力发电机组维护作业指导书 风力发电机组安装验收检查表 风力发电机组电气安装作业指导书 风力发电机组机械安装作业指导书 风力发电机组现场调试手册 风电机组现场调试报告
13
风电机组运维周期
• 500小时定期维护（针对初次安装） • 半年维护 • 一年维护 • 5年维护
• 叶片 • 导流罩及机舱
罩 • 传动链 • 发电机 • 电控柜 • 轮毂卫生 • 机舱卫生 • 塔筒卫生
• 齿轮箱与发电 机轴对中
15
叶片检查
1）外观检查
16
叶片检查
17
1
3
外
观
检
查
2
4
叶片检查
2）叶根检查
18
叶片检查
3）内部检查
19
叶片检查
20
1
3
内
部
检
查
2
4
叶片检查 常见故障处理
腐蚀、脱漆
风沙、雨水、冰冻、工艺缺陷
开裂
胶粘结合部
1
常
见
故
2
障
断裂
3
设计缺陷、疲劳
接闪器脱落
4
雷击
21
电动变桨系统
构成
轮毂、变桨轴承、变桨减速机、变桨系统
作用
• 执行主控系统桨距角指令 • 紧急状态下的启动刹车
22
电动变桨系统
23
电动变桨系统维护
1）电机维护
24
电动变桨系统维护
2）冗余编码器维护 3）驱动器维护
65
液压系统 液压系统维护项点
维护项点 管路及接头检查
油位检查 回路压力检查
66
维护间隔 6个月 √ √ √
液压系统
67
液压系统常见故障
1
2
3
4
泵
系
油
电
噪
统
温
机
音
保
过
频
过
压
高
繁
大
能
启
力
动
差
传感器
风速风向仪
1
2
3
风
风风
速
向速
偏
偏风
差
差向
过
过信
大
大号
丢
失
68
机械式风速风向仪
超声波式风速风向仪
目录
59
变流器维护项点
2）功率单元检查
散热器
1
电抗器
2
60
功
率
3
功率单元
单
元
检
4
断路器
查
变流器常见故障
1）外围故障
故障名称 主断路器闭合失败
电感过热 通讯中断
61
处理方法
检查断路器是否断开 确认状态反馈信号插接牢固 检查断路器储能机构是否正常，必要时更换
使用红外测温仪测量电感表面温度 检查电感风扇工作状态 测量电感阻值是否正常
78
专家系统
针对机组常见故障及解决方案形 成的专家系统，可有效指导后期
运维工作。
大数据
通过对SCADA、CMS、载荷等数 据进行深度挖掘，可大大提升现 场运维效率，提升运维质量。
谢谢！
3-8周
6
12
18
24
30
36
●
●●
●
●
●
●
●
ห้องสมุดไป่ตู้
●●
●
●
●
●
●
●●
●
●
●
●
●
●●
●
●
●
●
●
●
●
●
●
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●
●
●
●
●
●●
●
●
●
●
●●
●
●
●●
●
●
●●
●
●
●
●
●●
●
●
●
●
●
●●
●
●
●
●
●
●
●
●
维护项点
1）螺栓力矩检查 2）油液泄露检查 3）油位检查 4）油品检查
33
维护项点
5）齿轮与轴承检查 6）空气过滤器更换 7）滤芯更换 8）润滑冷却系统检查
远景、运达、海装、 联合动力
航天万源
同步发电机 永磁发电机
内转子发电机
外转子发电机
湘电
金风
41
双馈异步发电机结构
42
双馈异步发电机
电机定子
43
空气冷却器 电机转子
集电滑环
双馈异步发电机维护
1）机构检查
结
1
外观
构
检
查
2
运行状态
44
双馈异步发电机维护
2）接线检查
接
1
动力电缆
线
检
查
2
信号电缆
45
双馈异步发电机维护
检查与主控通讯线缆有无损伤 检查通讯接头是否插接牢固
变流器常见故障
2）网侧故障
故障名称 A/B/C相模块过流 母线预充电超时/过压/欠压
主熔断器断开
62
处理方法
检查网侧模块有无损伤 通过后台软件确认发生过过流现象
检查过流保护参数设置
检测直流母线电压实际值 检测预充电接触器动作是否正常
检查充电电压保护参数
内部故障
处理方法 更换油封 放出多余的润滑油（至油标中线位置）
放出多余的润滑油（至油标中线位置）
拆箱检查，更换损坏的零部件 检查电机安装
调整制动器手柄 更换新的电机
对电机重新弄接线 与电机厂家联系 拆箱检查，更换损坏的零部件