某風電場偏航電機抱閘燒毀故障分析及治理

摘" 要：該文主要對某風電場偏航電機抱閘燒毀故障進行分析，并提出相應的解決方案。通過對故障原因的分析，發現設計、制造和使用問題都可能導致抱閘燒毀，進而影響風電場的正常運行和環境安全。為解決這一問題，文章提出技術改造、維護措施和操作培訓3個方面的解決方案。

關鍵詞：風電場；偏航電機；抱閘燒毀；故障分析；解決方案

中圖分類號：TM315" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）11-0156-04

Abstract： This paper mainly analyzes the burning fault of the yaw motor lock of a wind farm， and puts forward the corresponding solution. Through the analysis of the causes of the failure， it is found that the problems of design， manufacture and use may lead to the burning of the lock， which will affect the normal operation and environmental safety of the wind farm. In order to solve this problem， this paper puts forward three solutions： technical transformation， maintenance measures and operation training.

Keywords： wind farm; yaw motor; lock brake burnout; fault analysis; solution

隨著可再生能源的發展，風電作為一種清潔、可再生的能源得到了廣泛的關注和應用。然而，在風電場的運行過程中，偏航電機抱閘燒毀故障時有發生，給風電場的正常運行帶來了嚴重的安全隱患。因此，對這一故障進行深入分析，找出故障原因并提出有效的治理措施具有重要的實際意義。

1" 風電場偏航電機抱閘燒毀故障的背景和意義

近年來，全球對可再生能源的需求日益增長，以風能為代表的清潔能源得到了廣泛的關注和應用。風能是一種無污染、可再生的能源，其發電過程中不產生溫室氣體排放，對環境影響小，且風能資源豐富，具有很高的開發利用價值。因此，風電作為一種清潔、可再生的能源，正逐漸成為解決能源危機和環境問題的重要途徑。然而，隨著風電場規模的不斷擴大和技術的不斷發展，風電場偏航電機抱閘燒毀故障逐漸暴露出來。抱閘作為風電場偏航電機的關鍵部件，其主要功能是在電機啟動和停止時實現對電機的制動和釋放，保證風電場的安全運行。抱閘燒毀故障會導致風電場偏航電機無法正常工作，進而影響風電場的正常運行和產能。更為嚴重的是，抱閘燒毀故障可能導致風電場發生火災等安全事故，對人員生命安全和環境安全構成嚴重威脅。因此，對風電場偏航電機抱閘燒毀故障進行深入分析，找出故障原因并提出有效的治理措施，對于保障風電廠的正常運行、提高風電場的產能和安全性具有重要意義。同時，這也有助于推動風電行業的技術進步和發展，為全球可持續能源發展作出貢獻。

2" 偏航電機抱閘燒毀故障原因分析

2.1" 設計問題

在風力發電場中，偏航電機的設計對其整體的性能和穩定性起著至關重要的作用。抱閘，作為偏航電機的重要組成部分，其設計亦對風機的安全運行具有重大影響。如果在設計過程中，抱閘的結構設計不合理、材料選取不當或熱容量不足，都可能導致抱閘燒毀。在實際案例中，某風電場發生的偏航電機抱閘燒毀故障，就與設計問題有著密切關系。在該風電場中，抱閘結構設計不合理，導致散熱性能不佳。在風機運行過程中，抱閘內部的溫度迅速升高，超過了抱閘的承受極限，最終引發了抱閘燒毀故障。

具體來說，該風電場使用的抱閘結構設計過于簡單，沒有充分考慮到風機的運行環境和散熱需求。在設計過程中，未能對抱閘的結構進行充分的模擬和計算，導致抱閘的結構無法滿足高溫環境下的散熱要求。因此，在風機運行過程中，抱閘內部的溫度不斷升高，最終超過了材料的熔點，引發了抱閘燒毀故障。除了結構設計問題，材料選取不當也是可能導致抱閘燒毀的原因之一。在某些情況下，抱閘需要承受嚴重的摩擦和沖擊力，因此需要選取具有較高強度和耐磨性的材料。如果選用的材料質量不佳或性能不足，會導致抱閘在使用過程中迅速磨損或疲勞損壞，從而增加抱閘燒毀的風險。另外，熱容量設計不足也是可能引發抱閘燒毀的原因之一。在抱閘啟動和停止過程中，電機會產生一定的慣性力，如果抱閘的熱容量設計不足，無法迅速消除電機的慣性力，會導致抱閘承受過大的慣性力或溫度沖擊，從而引發燒毀故障。

2.2" 制造問題

除了設計問題，制造過程中的問題也是導致偏航電機抱閘燒毀故障的原因之一。在抱閘的制造過程中，如果存在生產工藝、質量控制等方面的不足，都可能影響抱閘的整體性能和穩定性。例如，在生產過程中，如果存在焊接質量不高、零部件加工不精確等問題，都可能導致抱閘整體性能不穩定。如果這些潛在的問題沒有得到有效的控制和解決，將會增加抱閘燒毀的風險。另外，如果質量控制環節不嚴格，可能會導致部分不合格產品流入市場。這些不合格的產品在使用過程中容易出現各種問題，包括抱閘燒毀，給風電場的安全運行帶來潛在的威脅。

在實際生產過程中，制造問題主要表現在以下幾個方面。

1）生產工藝問題：某些生產廠家為了降低成本或提高效率，可能會采用不合理的生產工藝或簡化生產流程。這些不當的生產工藝可能導致抱閘的結構不牢固或性能不穩定，增加抱閘燒毀的風險。

2）質量控制問題：嚴格的質量控制是保證抱閘質量的重要環節。如果質量控制不嚴格，容易出現零部件的缺陷、性能指標的偏差等問題。這些不合格的零部件可能在抱閘運行過程中導致故障，甚至引起抱閘燒毀。

3）材料問題：抱閘材料的質量對于其性能和使用壽命有重要影響。某些廠家可能為了降低成本而采用低質量材料，導致抱閘在高溫、高濕度等惡劣環境下出現性能下降或損壞，引發燒毀故障。

2.3" 使用問題

除了設計和制造方面的問題，風電場在運行過程中，操作人員和維護人員的操作不當和維護不及時也可能引發偏航電機抱閘燒毀故障。

在實際使用過程中，以下問題需要特別關注。

1）操作規程不規范：操作人員如果沒有經過專業培訓或者不熟悉偏航電機的操作規程，可能會導致操作不當。例如，在啟動和停止偏航電機時，如果沒有按照規定的步驟進行操作，可能會產生過大的慣性力或溫度沖擊，對抱閘造成損害。

2）維護保養不及時：抱閘作為一種機械部件，需要定期進行保養和維護。如果維護人員沒有按照規定的時間間隔對抱閘進行檢查、潤滑和清潔，可能會導致抱閘的性能下降或者出現潛在故障。例如，抱閘的摩擦片長時間沒有得到潤滑或清潔，可能會出現磨損、卡死等現象，最終導致燒毀故障。

3）監測系統不完善：風電場應建立完善的抱閘監測系統，實時監測抱閘的工作狀態和參數。如果監測系統不完善或者出現故障，可能會無法及時發現和處理抱閘的異常狀態，從而引發抱閘燒毀故障。例如，如果監測系統未能及時發現抱閘的異常溫度或壓力變化，可能會錯過最佳的處理時機，導致抱閘燒毀。

所以說，偏航電機抱閘燒毀故障的原因可以歸結為設計、制造和使用3個方面的問題。為了降低抱閘燒毀故障的發生率，需要在這些方面進行不斷的優化和改進。首先，優化設計是至關重要的。設計者需要充分考慮抱閘的結構、材料選取和熱容量等方面的要求，并確保設計合理、可靠、滿足運行需求。其次，制造過程中應注重質量控制和生產工藝的提升。采用先進的生產技術和嚴格的質量控制體系，確保抱閘的制造精度和整體性能穩定。最后，風電場運行過程中，操作人員和維護人員應當嚴格遵守操作規程，定期對抱閘進行檢查和保養，及時發現并解決潛在問題，以避免抱閘燒毀故障的發生。

3" 偏航電機抱閘燒毀故障的影響與風險

3.1" 風電場運行中斷和產能下降

偏航電機抱閘燒毀故障對風電場運行產生的影響主要表現在2個方面：運行中斷和產能下降。當抱閘燒毀故障發生時，為確保安全，風電場需立即停機進行維修，導致風電場運行中斷。

運行中斷會對風電場產生多方面的影響。首先，運行中斷會導致風電場無法正常供電，從而影響電力系統的穩定性和可靠性。由于風電場是一種可再生能源，其供電的不穩定性可能會對整個電力系統的調度和運行造成困擾。其次，運行中斷會對風電場的經濟效益產生影響。風電場的發電量會直接影響企業的收益和投資回報，因此，運行中斷會導致企業收益的減少和投資回報率的下降。此外，長期運行中斷可能會對投資者帶來不利影響，導致投資者信心的下降。如果風電場頻繁發生抱閘燒毀故障，投資者可能會對風電場的投資價值和未來發展產生質疑，從而影響企業的融資和發展。除了運行中斷，抱閘燒毀故障還會導致風電場產能下降，即發電量減少。這不僅會影響風電場的經濟效益，還會對電力系統的穩定性和可靠性造成影響。產能下降會導致風電場無法充分發揮其可再生能源的優勢，同時也可能會對企業的收益和投資回報產生負面影響。長期產能下降可能會導致企業無法實現其經濟效益目標，從而對風電場的發展產生負面影響。

3.2" 安全事故和質量信譽風險

抱閘燒毀故障引發的問題不僅僅是運行中斷和產能下降，還可能帶來安全事故和質量信譽風險。當抱閘燒毀引發火災等安全事故時，不僅會對現場工作人員和設備造成損害，還可能對周圍環境和居民生命安全構成威脅。這不僅會影響風電場的正常運行，還會引發社會關注和輿論壓力。此外，頻繁發生的抱閘燒毀故障可能會引發質量信譽風險。作為風電場的核心部件之一，抱閘的質量問題會直接影響風電場運營商的信譽和市場競爭力。一旦信譽受損，風電場運營商可能會面臨客戶流失、合同違約等風險，給企業帶來巨大的經濟損失和聲譽損失。

3.3" 環境破壞和資源浪費

當抱閘燒毀導致風電場偏航電機停機時，相當于浪費了可再生的風能資源。在當前風能資源緊張的情況下，這種浪費無疑會對電力系統的穩定運行產生不利影響。同時，在抱閘燒毀故障發生后，需要進行維修和更換工作，會產生廢棄物和廢液等污染物。如果這些污染物沒有得到妥善處理，將會對環境造成污染和破壞。這不僅違背了可持續發展的理念，還會對生態環境造成破壞和資源浪費。因此，風電場運營商需要重視抱閘燒毀故障的預防和及時維修更換工作，以降低對環境的影響和資源浪費的風險。

4" 偏航電機抱閘燒毀故障的解決方案

4.1" 技術改造

為了解決偏航電機抱閘燒毀故障問題，可以從技術改造的角度出發，采取一系列措施。首先，可以優化抱閘結構設計，例如采用更合理的散熱結構，提高抱閘的散熱效果，降低抱閘內部溫度，從而延長抱閘的使用壽命。例如，可以改變抱閘內部的散熱片設計，增加散熱面積，提高散熱效果。此外，還可以采用油冷或水冷等更高效的散熱方式，使抱閘在高溫環境下能夠保持良好的散熱效果，從而延長其使用壽命。其次，可以選擇高可靠性的材料進行制造，如采用耐高溫、抗氧化的材料，提高抱閘在惡劣環境下的抗磨損和抗氧化能力。例如，可以選擇高溫合金、陶瓷等具有優異耐高溫和抗氧化性能的材料用于抱閘的制造。這些材料可以在高溫環境下保持較高的強度和穩定性，有效提高抱閘的使用壽命和可靠性。

此外，還可以對抱閘的驅動系統進行改進，提高其穩定性和可靠性，降低故障發生的概率。例如，可以采用更先進的控制算法和傳感器技術，對抱閘的驅動系統進行精確控制和監測。通過實時監測抱閘的工作狀態和參數，可以及時發現潛在的故障問題，并采取相應的措施進行預防和修復。此外，還可以采用冗余設計等技術手段，增加抱閘系統的可靠性，使其在發生故障時能夠自動切換到備用系統或進行自我修復。需要注意的是，技術改造需要充分考慮成本和可行性。在實施技術改造前，需要進行詳細的技術論證和市場調研，評估改造的效益和成本，并選擇合適的方案進行實施。同時，還需要考慮改造過程中可能遇到的技術難點和風險點，并制定相應的應對措施。

4.2" 維護措施

第一，生產企業應加強對生產工藝的控制，確保生產過程中的質量控制。這包括對原材料的檢驗、加工過程的監控以及成品的檢測等環節的嚴格把關，確保偏航電機抱閘的質量達到標準。在實際案例中，某風電場在偏航電機抱閘的生產過程中，加強了生產工藝的控制和質量控制。首先，該風電場對抱閘的原材料進行了嚴格的檢驗，包括材料的成分、力學性能、抗氧化性能等方面。其次，在加工過程中，該風電場采用先進的加工設備和精密的加工工藝，確保抱閘的制造精度和穩定性。最后，該風電場還對成品抱閘進行了嚴格的檢測，包括電氣性能測試、機械性能測試、環境適應性測試等，以確保抱閘的質量達到標準。通過這些措施，該風電場有效降低了抱閘燒毀故障的發生率，提高了風電場的運行效率和產能。

第二，實施定期維護保養工作，對偏航電機抱閘進行定期檢查、清潔和潤滑，及時發現并排除潛在的故障隱患，延長抱閘的使用壽命。同時，建立完善的偏航電機抱閘維修和更換制度，確保在抱閘出現故障時能夠及時進行更換，避免因抱閘燒毀導致的風電場運行中斷和產能下降等問題。在實際案例中，某風電場制定了詳細的偏航電機抱閘維護保養計劃，包括定期檢查、清潔和潤滑等工作。該風電場還建立了完善的維修和更換制度，對抱閘的維修和更換流程進行了明確的規定和標準化操作。當抱閘出現故障時，該風電場能夠及時進行更換，避免了因抱閘燒毀導致的風電場運行中斷和產能下降等問題。通過這些措施，該風電場有效提高了抱閘的使用壽命和可靠性，降低了故障發生的風險和維修成本。

4.3" 操作培訓

操作人員是偏航電機抱閘使用和維護的關鍵，提高操作人員的技能水平，規范了操作流程，對于預防抱閘燒毀故障具有重要意義。企業應加強對操作人員的培訓，使其熟悉偏航電機抱閘的結構、性能和使用方法，掌握正確的操作流程。在實際案例中，某風電場針對偏航電機抱閘的操作和維護，對操作人員進行了全面的培訓。這些培訓包括理論課程和實踐操作兩部分。理論課程主要包括抱閘的結構、性能、工作原理等方面的講解，使操作人員能夠深入了解抱閘的特性和功能。實踐操作則包括抱閘的安裝、調試、日常維護和故障排查等方面的指導，使操作人員能夠掌握正確的操作流程和技能。此外，該風電場還特別強調了安全意識的培養，使操作人員能夠意識到安全操作的重要性，避免因操作不當導致的安全事故。

通過這些培訓措施，該風電場操作人員的技能水平和規范意識得到了顯著提高，有效降低了因操作不當導致的抱閘燒毀故障的發生率。同時，該風電場還建立了完善的故障報告和處理機制，鼓勵操作人員積極發現和報告潛在問題，及時進行處理，進一步降低了抱閘燒毀故障的風險。這些舉措的實施不僅提高了風電場的安全性和可靠性，也為企業樹立了良好的形象，為企業的長遠發展奠定了基礎。

5" 結束語

總的來說，對于風電場偏航電機抱閘燒毀故障的分析及治理是一個復雜而重要的課題。需要從多個角度出發，包括設計、制造、使用等多個環節進行全面的分析和改進，以期達到提高抱閘的耐用性和穩定性，降低抱閘燒毀的風險的目標。同時，也需要關注偏航電機抱閘燒毀故障對風電場運行的影響，采取有效的措施進行預防和治理，確保風電場的穩定和安全運行。在設計和制造方面，企業應加強對抱閘結構、材料選取、熱容量等方面的優化，提高抱閘的散熱效果和抗磨損能力。同時，加強生產工藝控制，確保生產過程中的質量控制，提高偏航電機抱閘的整體質量水平。在使用和維護方面，企業應加強對操作人員的培訓和管理，提高其技能水平和安全意識，規范操作流程，確保抱閘的正常使用和維護。同時，建立完善的偏航電機抱閘故障報告和處理機制，及時發現并處理潛在問題，降低抱閘燒毀的風險。總之，解決風電場偏航電機抱閘燒毀故障問題需要各方共同努力。企業應從設計、制造、使用等多個環節進行全面分析和改進，提高抱閘的耐用性和穩定性；同時，加強員工的技能水平和安全意識培訓，規范操作流程，確保風電場的穩定和安全運行。只有這樣，我們才能充分發揮風電場的優勢，為可持續發展作出貢獻。

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