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风电机组的日常检修维护与故障处理

2019年以来，随着多个百万千瓦级风电场的陆续开建，陆

上风电进入4.0时代。而海上风电也迈入大容量高速发展阶段，

风电场的日常检修和维护工作就显得尤为关键，同时合理的检修

和维护工作也是保障风电机组能够持续稳定的重要因素。通过对

机组进行日常检修，我们能够有效掌握风电机组当前的运行情况，

了解机组各个零部件的运行状况是否存在问题，拟定出针对这一

机组的维护计划，在问题产生的初期就采取合理的维修策略，以

避免损害加剧，造成对人身安全的危害或财产损失。本文分析了

风电机组的常见故障和诊断方法，并针对问题提出对应的检修和

故障处理策略，有助于保证风电机组的安全运行，确保机组可利

用率和发电场经济效益的提升。

1风电机组的常见故障和诊断方法

在日常维护工作中，重视风机SCADA系统的每次故障报警

和异常报表，并针对风电机组的性能进行对比分析，将故障情况

进行分类，探讨故障诊断方法，可大幅降低事故发生的可能性，

减少对机组的维护成本，缩短维护所需要的时间，并提升机组运

行的效率和可靠性。

1.1主控系统常见故障及诊断方法

主控系统是风机的大脑，风机的核心部件。风机运行的逻辑

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判断和动作均由主控系统控制发出。目前主流的控制系统多为

PLC模块化设计，背板总线连接方式。这类电子器件常见故障主

要分为模块本身故障和外部故障。模块本身故障表现为数字量或

模拟量信号输出显示不正常或输入信号无反应、模块指示灯熄灭

等情况。故障处理方式为重新刷新相关程序或进行器件更换。外

部故障多在后台监控SCADA系统中以报警形式提醒。借助报警

提示和代码描述，快速定位外部器件故障点，达到快速处理故障

的目的。但在维护过程中，切记不可忽略甚至屏蔽主控系统报出

的与安全相关的故障，将会引起严重的风机安全事故。

1.2齿轮箱常见故障及诊断方法

齿轮箱位于机舱内。这一部件是双馈机组传动链的重要构成

部分之一，用于连接主轴和发电机。齿轮箱通常组成结构和受力

状况较为复杂，尤其是在不同的运行条件和载荷下工作时，易于

产生失效的状况。这一部件常见的故障可分为齿轮故障和轴承故

障。其中，常见的齿轮故障有：断齿、齿面疲劳、粘着等;轴承故

障有：磨损、点蚀、裂纹、表面剥落等。轴承是齿轮箱的重要部

件，如果在运行中出现故障，往往会对齿轮箱造成巨大的破坏。

振动监测是当前最为有效且使用最多的检测方法，是衡量齿轮和

轴承是否正常运行的主要指标。而在日常维修中，需要对齿轮箱

管路、中心孔、端盖、冷却器等进行密封性检查，观察是否存在

漏油及损坏情况。定期还要打开齿轮箱观察孔或使用内窥镜，检

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查喷油管流速及喷油量是否变小、检查排气管开裂及弯折情况、

定期效验传感器及振动测试，同时齿轮箱弹性支承也是重点检查

的地方。和主控、变桨、变流器等电器设备的不同，齿轮箱、电

机等机械部件的日常维护和保养更为重要。

1.3变桨系统常见故障诊断方法

变桨系统是风电机组最重要的执行机构，是整个风机系统实

现转速控制、并获得最大风能利用率的重要保证之一。同时也是

风电机组安全运行的保障，在超过风机正常运行范围的大风况下，

接受主控系指令进行收桨动作，有效的保障风机的安全性。变桨

系统的主要故障分为电气故障和机械故障两部分，由于变桨系统

器件多、结构复杂，是风电机组中故障率最高的部件。电气部分

的维护主要分为手动变桨测试、急停收桨测试、充电回路测试、

变桨电池检查等。机械部分则包括变桨电机、变桨轴承密封性、

润滑油系统检查等。变桨系统属于旋转部件，对轮毂内所有螺栓

和器件设备的力矩要求、连接紧固性有很高的要求，这些也是日

常产生故障的主要原因。同时，輪毂内的任何部件故障都必须引

起重视，这直接关系到风机的安全运行。

1.4发电机常见故障及诊断方法

发电机属于风电机组的核心部件，其主要功能是把旋转机械

能转化为电能，并持续向电气系统供应电力。由于近年来我国风

电机组容量不断增大，发电机的尺寸也逐渐增大，这就对发电机

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的密封保护造成了困难。发电机在各种工况和电磁条件下持续工

作较易发生问题。这一部件常见的故障主要有：发电机振动过大、

轴承过热、转子/