摘要：双馈风力发电机组是大型风电机组的重要组成部分，本文通过吉林某风电场双馈异步发电机，发电机、齿轮箱大部件故障损坏原因，通过技术监督手段如何避免大部件损坏，对双馈风力发电机组的稳定运行起到重要意义。
关键词：双馈风力发电机组；发电机；齿轮箱；损坏原因；预防措施
Damage Causes and Preventive Measures of Large Components based on Doubly Fed Wind Turbine
Tian Ye
Jilin CLP new energy Co.Ltd.
Abstract：Double fed wind turbine is an important part of the large-scale wind turbine，the Jilin wind farm for a doubly fed induction generator，the damage reason of large parts of gearbox fault of generator，and how to avoid large component damage through technical means of supervision，and stable operation of the doubly fed wind turbine generator system plays an important significance.
Key words：Doubly Fed Wind Turbine；Generator；Gear box；Cause of damage；Preventive measures
0引言
随着变桨控制技术和变频器的发展，大型风电机组发设备中的“双馈发电机”成为了典型应用，并且越来越流行，这种技术可以使风电机组发电机在相对宽广的速度范围内运行[1]。风力发电机组工作环境恶劣，对机组可靠性要求很高，双馈风力发电机组采用叶轮+齿轮箱+发电机的传动链结构简单，各类载荷分配合理，整体质量可靠性高。双馈风力发电机组实际运行中，发电机、齿轮箱是故障率较高的大部件[2]。
风力发电机组安装位置在山地、海滩、隔壁等风速大地区，交通不便，环境温度偏差大、气候恶劣，齿轮箱、发电机安装在塔顶的机舱内，维修十分困难，故保证使用寿命显得尤为重要。本文阐述了大部件损坏的原因，同时介绍了如何预防大部件的损坏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1齿轮箱损坏分析
某风电场安装有某厂家1.5MW双馈风力发电机组33台，叶轮直径77m，2010年完成调试并网发电运行，齿轮箱平均已运行6年，齿轮箱油耐磨性能下降，在特殊工况下会产生机械疲劳磨损；由于齿轮箱内长期磨损的铁屑和杂质沉淀过多，对齿轮面产生磨损，堵塞过滤器或冷却器导致油液循环不畅、流量过小，失去了强制润滑效果从而产生磨损；在风机传动链各部位的轴承发生故障时，所产生的振动对齿轮箱造成影响，加快了机械部件的磨损速度；机舱内加热系统的设计缺陷，存在安全隐患及加热效果差，冬季，机舱内温度偏低，齿轮箱油粘度过高，润滑效果不佳；齿轮箱出厂时材质不合格，齿面硬度不够，渗碳齿轮的渗碳层深较浅，加工精度不够，齿面粗糙度差；高速、重载导致齿面承载过高的接触应力，疲劳裂纹扩展形成剥落。
2齿轮箱损坏预防措施
针对上述问题，加强齿轮箱润滑油化学监督，对齿轮箱润滑油逐台进行检验，检测率达100%。对检测不合格油脂进行更换；使用内窥镜对齿轮箱内各部位进行检查，分析齿轮磨损情况，对有异常的齿轮箱制定整改措施。对低速端磨损严重的齿轮箱进行下架技改，对高速端断齿齿轮箱进行塔上更换高速输出轴系；测试润滑油循环系统良好性，工作状态正常，定期更换齿轮箱滤芯，发现有铁屑，立即对齿轮箱内部排查；结合机组定期维护项目，对齿轮箱冷却器散热片进行清洗，保证散热系统能够达到良好的效果。研究合理方案，针对齿轮箱高温限负荷的问题要进行技术改造，保证机组在正常工作状态下运行；在运行中加强对风机监控系统监视，如系统报出齿轮箱油位低或齿轮箱油压低等故障报警时，禁止远程复位启机，第一时间安排检修人员到现场确认，及时采取措施，防止设备损坏程度扩大。
3发电机损坏分析
该机型所使用的发电机转子绕组为散线绕组，在转子高速转动时容易发生断股现象造成转子开路故障，同时绕组之间过于紧密，不利于转子散热，且工艺水平不达标。发电机前后端盖为非绝缘端盖，无法有效克服轴电流对轴承的损坏，轴电流高，对轴承造成电蚀，导致振动，使转子部分匝间绝缘垫片位移，将转子通风孔局部堵塞，使转子绕组绝缘过热老化，造成转子绕组与铁芯绝缘破坏[3]。
4发电机损坏预防措施
针对上述问题，通过技术手段针对发电机转子空心轴进行技改，使转子在高速旋转时，避免离心力的发生，避免转子与外引线的连接处损坏放电；对发电机定、转子引出线进行绝缘检查，防止绝缘外皮老化，导致发电机接地缺陷；定期使用手持式震动测试仪测试发电机震动情况，对震动大的发电机进行更换轴承工作；开展预防性试验工作，结合精细化检修对发电机直流电阻、交流耐压等项目进行预试，根据检测分析结果制定状态检修计划。
5结论
随着风电发电技术的成熟，风力发电应用越来越广泛，大部件的损坏也是逐年增加，通过科学的手段进行分析，并通过相关技术手段及切实可行的预防措施，降低大部件损坏几率，延长大部件寿命。
参考文献：
[1] Gerwin，Preisinger.SKF大型混合陶瓷深沟球轴承——风力发电机的可靠解决方案[J].电机与控制应用，2008，35（12）：54-57.
[2] 姚建忠，寇生中.风力发电机组叶片关键技术的发展概述[J].机械制造，2012，50（8）：45-49.
[3] 曹雪冬，刘丽.发电机转子接地分析和处理[J].科技创新与应用，2012（16）：96-97.
作者简介：
田野，1987年出生，男，吉林白城人，2010年毕业于长春工程学院，机电工程学院机械电子工程专业，从事电力生产技术管理工作。
论文作者:田野
论文发表刊物:《电力设备》2017年第10期
论文发表时间:2017/8/8
标签：齿轮箱论文; 发电机论文; 转子论文; 部件论文; 磨损论文; 绕组论文; 预防措施论文; 《电力设备》2017年第10期论文;