風電機組變槳系統故障診斷

王 威

廣東粵電湛江風力發電有限公司 廣東 湛江 524000

前言

如今,我國的風電場建設越來越多,風電機組的運行效率決定了風電場的穩定發展,因此現階段在風電場的發展中,做好風電機組系統運行效率的提升是最重要的任務。在風電機組運行的過程中,變槳系統是主要的運行系統,分析風電機組的運行故障主要從變槳系統運行故障進行分析,因為變槳的故障率較高。變槳系統在風電機組的運行中有十分重要的作用,首先它具有收集風能的作用,其次具有調節風輪轉速的作用,同時還具有氣動剎車的功能,因此風電機組的運行效率直接受變槳系統的影響。

1 變槳控制柜故障診斷

變槳控制系統運行中具有很重要的作用,變槳控制系統主要是將每個槳葉轉動的角度、方向和動力做到有效的控制,在槳葉轉動的過程中具有最重要的決定作用。變槳控制系統一旦出現故障,將會對槳葉轉動的安全、動力產生很大影響,因此變槳控制系統的故障診斷應該放在首要的位置。通常情況下,變槳控制系統較容易出現的故障有繼電器故障,主要表現為觸點是不靈敏或失效,出現這個故障的原因是因為在繼電器出現故障的時候,為了保證安全,安全鏈就會自動斷開,而變槳控制系統在得到繼電器斷電控制的安全指令后就會將槳葉轉動的角度停止在安全的位置,一般為91 度角或95 度角的位置[1]。在變槳系統出現繼電器故障的時候,會存在較大的安全隱患。其次是通訊中斷故障,通訊中斷故障對系統運行的影響也是比較大的,也是高故障等級,對通訊中斷故障做出的診斷主要有檢查通訊模塊是否正常運轉,是否被燒壞,電纜是否存在松動現象等。

2 變槳軸承編碼器故障診斷

對變槳軸承編碼器故障做出診斷之前,要按照變槳軸承編碼器的不同功效將其進行分類,變槳編碼器主要分為兩種,分別是軸和光電絕對值式編碼器。變槳編碼器在變槳運行系統中也是重要的構成元件,主要發揮的作用是用來校準變槳電機編碼器測的角度,這在變槳系統運行中是非常重要的。在對變槳軸承編碼器故障進行診斷的時候,要注意檢測當二者相差的距離大于編碼器的設定值時,就會引起風電機系統運行的故障,這是因為報變槳角度偏差與預定值之間的距離較大,從而導致系統故障,因此工作人員在檢測的過程中,可以以此作為依據來檢測變槳軸承編碼器是否存在故障。

3 變槳電機編碼器故障診斷

在變槳系統運行的過程中,除了要做好變槳軸承編碼器故障的診斷之外,還要做好變槳電機編碼器故障的診斷,變槳電機編碼器的安全運行對于變槳系統來說也是非常重要的。變槳電機編碼器通常被設置在變槳電機的后端位置,并且在變槳編碼器的外殼位置是可以隨意移動的,這樣的設置能夠使編碼器的運行更靈活和方便,同時利用軸承進行有效固定,應用彈簧力矩將其安裝在后端位置。變槳電機編碼器按照其運用功能的不同也分成不同的種類,具體可以將其分為軸型和光電增量式兩種類型的編碼器[2]。變槳編碼器在運行的過程中具有高度的精準性,因此變槳控制系統對編碼數據的采集主要依靠變槳信號的方式來完成。變槳編碼器的故障排除與軸承編碼器的故障排除在方式上有類似之處,因此在對故障處理的過程中也可以按照同樣的方式。

4 91度和95度限位開關的故障診斷

限位開關按照角度設置的不同分為91度開關和95度開關,在變槳系統運行故障的分析上,限位開關故障也要作為主要的故障原因來分析。通常限位開關安裝在位于變槳軸承附近的支架位置上,這個位置能夠更好的符合安全停止位置而設置的,當槳葉轉至91度的位置停止時,是最佳的安全位置,那么如何使槳葉轉到91度的位置立即停止就是故障檢測工作中的重點。為了滿足這個要求,工作人員就要將91度的限位開關的常閉點轉變成為常開點,這樣就會使槳葉轉至91度位置的時候就會自動切斷電源,從而保證變槳系統運行的安全性。另外針對于95度限位開關,它是變槳安全位置的冗余設置,它主要作為彌補91度變為開關的安全效能作用而出現,只有在91度變位開關不能發揮出有效的安全性能的時候,95度變位開關才能發揮出有效的作用。因此在變位控制中,95度開關一般情況下是用不到的,因為一旦啟用了95度變位開關,那么在91 度變位開關啟用的時候,只能選擇手動操作。

5 變槳潤滑泵故障診斷

變槳潤滑泵在變槳系統的運行中也是重要的構成部分,變槳潤滑泵的構成主要是由潤滑泵、分流器、潤滑小齒、干油管以及潤滑傳感器幾部分構成的。潤滑泵在變槳系統運行中發揮的主要作用是潤滑各個元件,在進行接電工作以后,進入工作狀態的潤滑泵的泵芯會極速升壓,借助壓力的作用會在安全閥門的位置形成出口分配器,一般出口分配器的設置為6個,各個出口分配器就會不斷的向構成元件提供潤滑的作用。在對變槳潤滑泵進行故障診斷的過程中,首先要檢測潤滑泵或油管有沒有漏油現象,再依次檢測潤滑泵的分配器有沒有堵塞,存在堵塞現象會影響潤滑油的輸送,將這些故障都逐一排除后,最后就要檢測潤滑泵的工作狀態,檢查在工作運行的過程中是否存在信號弱的現象,另外油管和堵頭的松動也會造成潤滑泵的失效。

結語

通過本文的分析,分別對變槳控制系統故障、變槳軸承編碼器故障、變槳電機編碼器故障、91度和95度限位開關故障以及變槳潤滑泵故障做出了分析,將故障形成的主要原因及具體的診斷措施詳細的做出了介紹。因此在風電機系統運行的過程中,工作人員要按照科學的順序有效的對變槳系統故障的類型做好分析,將可能存在的故障風險逐一排除,從而提高風電機組運行的效率,促進風電廠的安全運營和穩定發展。