摘要：建设生态文明，发展可持续经济是我国目前的重要发展方向，因此为满足经济建设的能源需求，发展清洁能源是解决我国目前能源问题的重要手段。而风力发电是清洁能源中的重要一种，具备其他发电形式所没有的巨大优势，建设风力发电新能源系统已经越来越成为我国社会主义现代化建设中的重要内容。因此，就需要我们重视起风电机组的建设工作，液压系统是风电机组的重要组成部分，通过液压系统的应用能够有效提高风电机组的整体运行效率，保证风电机组叶片的良好运转，提高设备的发电效率。接下来，本文将从苏右风电场风电机组中液压系统的应用以及液压系统的常见故障问题处理的相关内容入手进行阐述，旨在为我国的现代化风力发电系统建设提供一点建议。
关键词：风电机组；液压系统；故障处理
一、风电机组液压系统的应用
1.1变桨系统
笔者以苏右风电场使用的Vestas—V52风电机组的液压系统为例，具体分析了风电机组的液压系统应用。该型号风电机组采用统一的液压变桨控制，变桨系统在实际作业中有连续变桨状态和停止/紧急停止态下的全顺桨两种状态。变桨系统在连续变桨状态下不同的电磁阀动作不同，当特定的电磁阀失电时，在液压受控阀的影响之下，输出压力会进入关闭状态。通过对电磁阀开关状态的控制可以液压泵的压力经过比例阀传导至单向阀并使其打开，实现压力向各个方向的传导。对比例阀进行控制可以让压力通过单向阀并到达变桨系统活塞的前端，促使活塞向右移动，当活塞移动到相应的位置时压力会再次通过压力阀传导回油舱。通过对特定比例阀的控制也可以是压力传导至液压缸的末端，这时活塞运动方向为左，活塞移动至最左端时压力经过单向阀最终回到油舱。变桨系统在紧急/停止状态下相应的电磁阀处于非激励状态时，蓄能器内的压力会通过电磁阀和单向阀到达液压缸的末端，这时活塞向左进行移动。当系统的叶片变桨到达一定的限度时便不会再受到比例阀的控制。
1.2刹车系统
风电机组的刹车系统状态分为正常模式和紧急停止两种模式。当刹车系统处于正常模式下的刹车状态时，电磁阀处于未被激励的状态，压力会直接通过电磁阀到达刹车闸规实现刹车制动。当刹车系统处于正常模式下的释放状态时，特定电磁阀被激励，压力会泄回油舱释放刹车。在紧急停止模式之下，刹车系统的相关电磁阀无法被激励，这时蓄能器的压力会被传导至刹车闸规上，刹车制动实现。
二、常见的故障分析与处理
2.1液压泵建压时间超过60秒
（1）故障现象
在实际情况中，风电机组设备的液压泵想要实现正常工作，需要将工作压力提升到180bar至200bar，而如果出现故障问题 就很容易出现液压泵内压力无法达到要求而持续建压，在这一过程中电机长时间高负荷运转就很容易导致液压泵内温度超过额定值，从而引发风电机组其他零部件的损毁。因此设定液压泵建压报警值是设备保护的重要手段，能够有效避免液压泵应压力不达标而长时间持续建压，最终导致设备温度过高的情况。而液压泵建压故障问题可能是由以下原因造成：（1）液压泵内存在泄漏问题，泵体结构出现裂缝或液压泵密封系统出现问题。（2）液压泵与油箱之间的连接油管出现破裂现象，导致液压泵内泄严重。（3）液压泵建压控制元件出现故障问题。
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（2）故障处理
针对液压泵建压时间过长的故障处理主要从以下三方面进行处理。首先，风电机组液压系统中，关于液压泵建压的相关控制元件分别是D204、K204、F204，当出现建压故障时，检修人员需要第一时间检查这三个元件是否损坏。其次，检查液压泵输出信号与输入信号是否一致，如果出现不一致现象那要么是元件K204 与 S204出现故障，要么是线路出现断路。最后，经过前两项检查后没有发现故障问题，那么则需要再次启动液压泵，观察液压泵的压力是否一致低于200bar，同时液压泵运行过程中声音是否异常，从而可以判断液压泵及连接油管是否出现内泄故障。
2.2液压泵工作压力低
（1）故障分析
在风电机组中，液压泵压力过低也是一较常出现的问题，故障现象具体表现为液压系统的工作压力一直低于170bar。造成这一故障问题的原因主要有以下几点。（1）风电机组中，桨矩一次性变得过多与液压系统的控制系统不匹配。（2）液压系统内部出现管道破裂，或者液压泵的故障问题导致液压系统的油管系统出现较为严重的漏油泄压问题。
（2）故障处理
针对这一问题的故障处理主要需要从以下方面进行。（1）将液压系统进行复位处理，然后重新检查液压系统工作压力，如果是桨矩过多造成的问题，一般通过复位就可以解决。（2）运行液压泵，观测液压系统的建压压力值是否一致定于200bar，或是否能在180bar启动泵，同时观察系统在运行过程中声音是否有异常，据此可判断液压泵及连接油管是否出现故障，此外还可以透过加油孔看油面是否波动或翻滚，进行泄漏确定。
2.3液压油位低
（1）故障分析
液压系统油位较低可能由以下原因造成。（1）液压系统油液不足。（2）大风天气期间，机组摇晃误触油位传感器。（3）油位传感器出现故障问题。（4）液压泵或其连接油管泄漏。
（2）故障处理
首先，检修人员需要检查液压系统内部油液是否充足，如果油液不足则需要及时补充。其次，检修人员可以将油位传感器进行复位启动，从而检测硬件状况。最后，可以将风电机组运行模式调整至维护模式，同时观测系统的建压与降压状况，如果正常则可以排除液压泵或其连接油管泄漏故障。
三、总结
风力发电是我国目前电力领域建设的重要发展方向，而风电机组的研发与应用是风电场建设中的重要内容。在风电机组中通过合理应用液压系统能够有效提高设备工作效率，延长设备的使用寿命，但同时在实际情况中导致液压系统出现故障问题的原因又比较复杂，包括液压系统的控制回路、信号反馈等，因此这就需要风电场维修人员能够对风电机组液压系统的基本状况有着较为清楚的认知。一方面要深入了解设备的基本构成，另一方面要善于使用合理有效的故障诊断手段，从而提高风电机组液压系统的故障处理水平。
参考文献：
[1]赵洪山.基于状态估计的风电机组液压变桨距系统故障检测[J].电力系统自动化，2016（22）
[2]郭庆军.等差液压机械无级变速器对风电系统运转性能的影响研究[J].机械传动，2015（08）
论文作者:高强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/18
标签：液压泵论文; 机组论文; 风电论文; 液压系统论文; 压力论文; 系统论文; 刹车论文; 《电力设备》2017年第31期论文;