风力发电机失效模式与后果分析FMEA(二)

风力发电机失效模式与后果分析FMEA（二）
失效模式与后果分析组合
许多的可靠性、质量担保和系统安全技术需要考虑。

一个失效模式与后果分析，初步危险分析和操作危险分析是非常类似的，许多表格条目是相同的。

改良后的失效模式与后果分析被选做主要工具对每一个部件各种可能的故障模式进行列表与分析。

在一些以前的项目中，一个人或团队同时审查一个安全系统的硬件和进行可靠性分析，看图2。

对每个系统进行了可能的故障模式、起因，对机器可靠性的影响以及个人安全的研究。

必要的修正行为被独立决定。

组合失效模式与后果分析技术运行良好并且显著节省人力。

这项技术有一个缺点，用这种方法很容易列出非安全问题的故障，但也很容易忽略不是由设备故障引起的安全问题。

一些易被忽略的安全问题如下：
1 职员被旋转的机器伤害
2 由于暴露的终端而构成的电击伤害
3 运行失误
这些与安全相关的问题也可以用组合失效模式与后果分析方法进行处理。

审议人员必须有意识的做出努力去考虑每一个可能的故障模式的危害。

这些危害可以分类如下：
1 设计时缺少正确的安全设置
2 缺少符合操作规程的操作人员的培训
3 缺少运行工程学，引起操作人员失误失效模式与后果分析最初用于确定可能引起生命危险的或对系统造成主要破坏的关键性故障模式。

做出这些分析以帮助减少可能的类似故障发生。

对系统做出分析是为了避免由于单点故障或紧接着单点故障发生的未被察觉的故障引起的主要的破坏的发生。

这些分析本质上是定性的，并且用于决定每个故障模式的起因和影响以及如何去解决这些问题。

失效模式与后果分析由每个系统，子系统和部件的功能模式决定。

电力和电子元件的失效模式与后果分析限于整体元件水平，仅仅在持续地高位输出或零输出时表现出来。

线束，电缆和电连接器被作为输出或输入的一部分，不做分开考虑。

结果
运用失效模式与后果分析，很快明显地得出，可能最坏的故障就是明显过速，因为这可以导致叶片被抛掉。

所有的其它故障的后果相比相对要次要。

基于这个结论，在设计之初就在高速轴上加上了可以制动转子的圆片闸，即使叶片仍处于最大功率状态，如果电能损失，促使闸制动转子。

在两种主要情况下要用到闸
1. 由于故障导致过速
2. 使叶片保持静止以便进行维修
这分析指出了许多需要考虑作为首要安全设计的条目，必须最大化系统的可靠性。

为了获得最大化可靠性需要考虑的因素是：冗余，最小化电路，部件质量和系统运行的周期性检查。

1 每分钟45转过速
2 低速轴振动
3 紧急减压
4 转子刹车压力
5 偏航故障信号
6 交流发电机电流过载
7 交流发电机反向电流
下一个问题是风机的基础设计，安全系统位于在地面的控制建筑物里面，大多数传感器位于机舱。

既然风机必须偏航与风向保持一致，信号通过滑动环传送。

失效模式与后果分析揭示了一些滑动环（依赖于电路而产生噪音或打开）的忽略安全系统关闭信号的潜在故障。

结果导致机舱内有好几个冗余传感器共同起作用，这些传感器并不依赖于关闭信号通路的滑动环。

事实上，不管微处理器给机器发送的是什么信号，这些传感器在紧急状况下都将自动关闭机器。

这些传感器包括过速，低速轴振动开关，低叶片紧急卸载压力，低速转子强制刹车。

使风机机舱的方向与风向保持一致也相当重要。

失效模式与后果分析指出了加进一个冗余偏航错误信号的必要。

还有一个涉及到进入机舱的问题，用一个开放式电梯类型的设计作为唯一的进入机舱的通路，当电梯不使用的时候，电源在内部控制室被切断，与安全系统互相锁定。

结论
对200KW的风力发电机进行失效模式与后果分析完成了几个目标。

通常使用这种工具的案例，进行一个系统的、详细的设计评审的行为是非常有用的。

失效模式与后果分析指出了许多设计修改的必要。