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山西某风电场故障分析报告

        发布时间:2019-02-03 15:49        编辑:威尼斯网站
近期,山西某风电场发生2台2.0MW风电机组(2017年投出产)偏航大齿与驱动齿断裂事情。根据公司跟踪落实断齿真正原由,防御发生一样事故的要求,公司抉择展开防范风机偏航大齿与驱动齿断裂专项隐患排查治理任务。有关事项机密如下:
 
一、阻碍原由阐发
 
1.直接原因
 
聚集《山西某风电工程2.0MW机组偏航大齿及驱动齿断裂劝阻阐发呈报》(详见附件)及周边内其他风场已发生相斥劝止情况解析,妨碍发生的直接原因是:偏航驱动细碎由4台偏航驱动器组成,正常情况下同步动弹机舱使风轮扫掠面与风向维持垂直。此中1台偏航驱动器因偏航驱动抱闸起效,制动盘被抱死招致偏航驱动无法转折;而其他三个偏航驱动器仍在畸形促退偏航大齿圈偏航对风,使得偏航减速器小齿轮与偏航大齿圈之间发生挤压,甚至偏航大齿和驱动齿发生断裂。
 
2.间接启事
 
(1)偏航卡钳漏油及偏航大齿光滑脂脱落,传染卡钳刹车片与偏航刹车盘,招致冲突力高涨,微风情况下制能源不足,机舱泛起“滑移”,反作用到偏航驱动器抱闸,招致抱闸刹车片磨损加剧,使其奏效。
 
(2)极度情况下,机舱“滑移”,招致偏航大齿与驱动齿进犯,终极呈现裂纹或断裂情况。
 
3.其他启事
 
偏航驱动器变速箱缺油也会使得齿轮传动出现故障,偏航电机转速变慢或完全锁死,使得驱动器小齿轮受力超出接受水准,惹起齿轮断裂,机电烧欠安。
 
二、排查治理形式
 
1.全面排查偏航驱动器抱闸开合情况,确保每台驱动器在通电后能正常将争执片与制动盘彻底脱离。
 
2.全面排查偏航驱动器变速箱油位及滑腻情况,确保每台驱动器润滑畸形。
 
3.全面排查偏航卡钳漏油情况,及时措置。
 
4.偏航刹车盘按护卫要求保持洁净,不准存在油污污染;集油盘安设到位。
 
5.完善风机巡检及定检护卫工程,实时发明、处置惩罚偏航驱动器抱闸奏效、变速箱缺油、偏航卡钳漏油及偏航齿圈滑腻脂掉落标题问题。
 
附件:山西某风电场2.0MW机组偏航大齿及驱动齿断裂故障剖析呈报
 
一风致调查
 
(一)查抄模式及指数
 
1、查抄驱动电机工作可否有用,能否存在局部机电不任务,三拖一或是二拖二等标题问题;
 
2、查看驱动机电抱闸能否有用工作,是否具备卡死情形或自由外形,具备拖动可能不克不及对机舱发展有效锁定;
 
3、搜检驱动减速器、偏航卡钳、偏航润滑可否存在漏油、漏脂净化刹车盘、刹车片,招致偏航卡钳争辩力低沉,不克不及无效锁定机舱;
 
4、搜检驱动齿与偏航大齿啮合情况,可否具有偏载,齿系啮合能否匀称、牢固;(50bar背压实验仿照风机负载任务)
 
5、现场数据查询拜访,主要对现场运转数据(buffer\NCR等)发展查抄梳理,以找出相似本色问题;
 
6、偏航系统时序及相干参数设定复核任务;
 
7、调查题目风机的运行环境,对比无题目风机进行对比。
 
(二)43#风机检测
 
偏航大齿齿顶有裂纹,偏航驱动发生断齿。
 
640.站点p (23).jpg
 
1、4个偏航驱动电机抱闸奏效;
 
2、驱动电机均为江西特种电机
 
3、偏航刹车盘油污净化严重
 
4、偏航卡钳具有外部漏油的可能,需要现场进一步确认。
 
5、以上为左侧受力,齿面与竖端面征战底子一切断裂。
 
(三)26#风机检测
 
640.站点p (24).jpg
 
偏航大齿与驱动齿均有断裂。
 
查询拜访表现:
 
1、偏航卡钳、刹车盘有明显油污;
 
2、偏航驱动刹车全体失效;
 
3、偏航卡钳具有外部漏油的可能,需要现场进一步确认。
 
(四)NCR统计分析
 
以上发生题目机组,在积年NCR报告中,对偏航零碎标题进行刷选、梳理,可以大略看到一个顺序:偏航卡钳漏油——偏航驱动刹车片磨损——偏航驱动断齿&偏航大齿圈断齿。
 
(五)现场地舆情况
 
从地理状况查询拜访来看,发生偏航断齿风场全体为山地环境,大部分机组身分处于山丘盘绕地带,机组运行时,格外是微风情况下,湍流较为很有问题;而此类风场中处于相对平缓地带的机组,今朝未缔造偏航断齿机组。以上调查可以间接测度,山地风场的湍流情况对机组运转具有定然影响。
 
三、手艺综合
 
(一)偏航卡钳、偏航大齿、偏航刹车盘分析
 
从现场理论查询拜访,可以发明偏航卡钳漏油、偏航大齿外观滑腻脂都具有污染偏航刹车盘及刹车片情况;刹车片与刹车盘的感染会极大低落偏航制能源的维持,大风情况下极易发作机舱的“滑移”;机舱“滑移”对偏航驱动与偏航齿圈具有较大的进犯,容易招致齿面受力超过设计安全裕度。
 
(二)偏航驱动抱闸奏效解析
 
偏航驱动网罗驱动机电、减速器及驱动齿;理论机组搜查发明,风机具备驱动电机外部刹车片磨损很有问题,以及一小部分抱闸24V整流桥奏效气象。抱闸不克不及分开,会导致电机积极拖动,加重驱动齿与齿圈受力;抱闸因斗嘴片磨损,磨擦力缺失,会导致机舱和风情况下“滑移”孕育发生进攻,都会对大齿和驱动齿发生发火增益影响。
 
(三)偏航驱动与偏航齿圈啮合剖析
 
1、驱动齿与偏航大齿啮合重合度为1.351,即35.1%年光内有2对齿列入偏航力的传动,以下图
 
2、从软件仿真看,偏航大齿齿顶部位是参加啮合的,此时为2对齿同时退出,下列图
 
3、正反偏航受力
 
(四)数据综合
 
剖析机组早年buffer数据可以发明,大风天气中,机舱在不有偏航步履的情况下机舱位子发生了变换;
 
五)偏航软启整定值T—STOP时日设置
 
从厂家供应的打造品阐明书中可以明白,T—STOP光阴设定为0s;在偏航体系时序管制中,偏航休止的时序是休止信号给出后,偏航卡钳液压刹车半压刹车3-5s,接下来全压刹车;偏航驱动在中止旌旗灯号给出后,延时3-5s动作(以上时间参数重要群集现场主控版本对应来看);而现场假定T—STOP年光设定超过以上光阴,就会招致偏航驱动刹车情况下机电还未终止,减速刹车片的磨损。(C风场的驱动磨损首要起因即是T—STOP为6S)
 
(六)其余填补阐明
 
畴昔的查询拜访剖析中,已实现偏航频次、偏航动作时序(软件外部参数与硬件配置不合),偏航战略的核实、美化,确认今朝不存在明显异常气象。
 
(七)综合剖析
 
1、风机偏航标题问题根本逻辑如下:
 
1)偏航卡钳漏油及偏航大齿滑腻脂滴落,污染卡钳刹车片和偏航刹车盘,招致斗嘴力高涨,大风情况下制能源不足,风机涌现“滑移”;
 
2)机组在没有偏航行动情况下涌现“滑移”,反劝化到偏航驱动电机抱闸,导致电机抱闸刹车片磨损加剧,使其收效;
 
3)机组制动力来自偏航卡钳与4个驱念头电抱闸;驱念头电抱闸的失效,进一步飞腾机组制动效果,形成恶性轮回,加剧机组“滑移”;
 
4)机舱“滑移”导致偏航轴承大齿与驱动齿屡次撞击;
 
5)通常情况下,由于驱动齿表达硬度高于偏航大齿,考虑到现场山地湍流对机舱翘头的影响(机舱翘头影响驱动齿与偏航齿系啮合,具备偏载景遇),以及经过仿真总计得出正向偏航频次、载荷高于反向偏航情况,且则处于这种带病运转形状下,机组容易出现偏航大齿左齿顶端裂纹;
 
6)极度情况下,机舱“滑移”,导致偏航大齿与驱动齿攻打,制作生低周萎顿及刹时载荷超越设计平安裕度,驱动齿齿根部位晶界残留对其疲劳强度的影响,招致驱动齿根部发生断裂,其断裂碎屑混合到齿系啮合之间,形成挤压造诣,最终发生驱动齿与大齿同时断裂。
 
四、妨碍论断
 
1、偏航题目可以分为两种情况;其一,通常情况下,偏航大齿左顶端呈现裂纹;其二,极度情况下,偏航大齿及驱动齿断裂情况。
 
2、偏航大齿左顶端裂纹;主要缘由为,偏航卡钳漏油、偏航刹车盘滑腻脂滴落污染偏航卡钳刹车片和偏航大盘;导致机舱锁定辩论力低沉,轻风情况下机舱“滑移”,使驱动机电刹车磨损,进一步加重偏航坚持力降低;机舱“滑移”进一步加剧,招致偏航大齿与驱动齿频仍撞击;由于驱动齿抒发硬度高于偏航大齿,思索到现场山地湍流对机舱翘头的影响(机舱翘头影响驱动齿与偏航齿系啮合,存在偏载征象),以及经由仿真算计得出正向偏航频次、载荷高于反向偏航情况,一时处于这类带病运行外形下,机组简单出现偏航大齿左齿顶端裂纹;
 
3、偏航大齿及驱动齿断裂启事:极度情况下,机舱“滑移”,导致偏航大齿与驱动齿袭击,发生发火低周疲劳及瞬时载荷逾越设计平安裕度,驱动齿齿根部位晶界残留对其萎顿强度的影响,招致驱动齿根部发生断裂,其断裂碎屑同化到齿系啮合之间,形成挤压成绩,终极发生驱动齿与大齿同时断裂。
 
4、补充说明,偏航卡钳与偏航驱动刹车是一起保持机舱拘泥的装备,其担负的载荷比约为6:4;当前缔造的表层起由于偏航驱动刹车收效,及40%机舱维持力消散,导致轻风情况下机舱“滑移”,大小齿频仍撞击,终极出现裂纹梗概断齿情况。进一步阐发创造,现场具有偏航软启T-STOP光阴参数配置问题(具体原因后头已经赏析,此处再也不赘述)。
 
五、后续整改步调
 
1、现场需求全面排查卡钳漏油情况,及时处理(重点关注卡钳密封圈更换、刹车片更换、油缸活塞若有卡涩必须更换、油品不合格必须更换);
 
2、偏航刹车盘必需根据护卫要求保持清洁,不批准存在油污污染;
 
3、集油盘安设任务必须到位;
 
4、现场需要单方面排查驱动电机抱闸有效性;实时、全面统计出现场电机抱闸的型号,工服外部尽快发展物料号的要求与洽购工作;现场实时更换;
 
5、对全场机组偏航驱动与偏航轴承齿系啮合发展复测任务,若有标题问题,及时整改;
 
6、现场做好巡逻筹算,保证可以实时发明、处置惩罚偏航卡钳漏油及偏航齿圈光滑脂滴落标题;
 
7、搜查、核查包罗偏航软启在内的机组所有硬件整定值设置装备摆设;
 
8、小我质量、技艺协同做好后续唱工文件的更新、宣贯任务。
 

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