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风力发电液压系统故障诊断研究

摘要：近年来随着风力发电的大规模实施，我国风力发电的规模和数量也在

不断地增加，这就对风机的运行、检修和维护工作提出了更好的要求。由于风力

发电系统在野外工作时间较长，工作环境较差，容易发生风力发电机故障，因此，

对保证机组安全正常运行具有十分重要的意义，需要分析机组故障诊断，及时发

现，及时检修，提高运行稳定性和可靠性。基于此，本文就风力发电液压系统故

障诊断进行研究，希望可以为相关工作人员提供一定的参考。

关键词：风力发电机组故障；液压系统；故障诊断

引言

一般情况下，处于同一风电场中的相同型式的风力发电机组,在全年的工作

过程中，不少时候都会发生不同的故障，从机械构造上来看，这些风力机组一般

包括了二大部份：电力元件和机械部分，前者的损坏一般并没有造成附件的损坏，

而后者的损坏却可以引起附件的损坏，所以，对于行人为了确保人身安全,若要

登机检查，一般都必须在小风期进行，这种硬性要求从客观上对风力发电设备的

检查造成了极大的困难，是无法在强风时进行检查维护的。此外，很多电气元件

的工作条件变化，即便进行严格的检查测试，仍然不能及时发现问题，这也是检

修风力发电机无法避免的问题所在。

1风力发电机组日常故障处理

(1)风力发电机组测风仪失效。当测风仪发生故障时，应检查测风仪是否灵

敏，即风力发电机所呈现的输出功率与其转速有偏差。如果没有异常情况，立即

检查传感器和信号侦测电路有没有故障，如果有故障，就应该进行排除处理。当

测风仪出现问题，要检验测风仪能否可靠，即风力发电厂所提供的输出功率与其

速度之间的误差。如没有异常情况，立即检测传感器的信号检测回路有无问题，

一旦发现问题,就必须加以解决处理。(2)异响。风力发电机组在运行过程中发生

声响异常，应查明其发出声响的部位。对传动系统出现故障的，应进行位置温度

对应、震动状态对应检查，查明原因，明确故障隐患，并进行有的放矢的应对。

(3)温度超标。当风力发电机在运行过程中发生装置设备温度超标而自动停机时，

即由于发电机、控制箱、晶闸管等装置设备在运行过程中温度过高而定值过高，

从而引起的自动保护停机。在此期间，检修人员应对刹车片间隙、冷却系统、润

滑油质量等进行检查，并根据风电机的实际情况，明确分析温升的原因，使风电

机组重新运转，直到完全排除故障。(4)桨距的故障。风电机组桨距离调整方式

如果出现问题，对各种桨距调整方式来说，都必须把问题根源查找清楚，并根据

问题的具体现象，使叶轮在进入轮毂前都能获得最佳的锁止。当调整或改变桨距

调整方式时，根据维护手册标准，检查其操作是否可靠规范，并进行桨距调节机

构链接尺寸测量和功能测试，结合实际情况进行。

2液压系统组成元件及原理作用

液压传动是以液体作为工作介质进行能量传递的，本文以2MW风机液压系统

进行研究，2MW液压站主要为风机提供偏航刹车及高速轴制动功能，当风机正常

发电时，高速轴刹车打开，偏航制动器将制动盘刹住。当风机停机需要制动时，

液压油通过高速轴制动器的活塞作用于刹车片，进行刹车，风机偏航时，偏航油

路压力下降至35bar，为风机偏航提供背压。齿轮泵作为系统中的动力元件，为

系统的正常工作提供油液。电机主要作用是产生驱动转矩，作为各种机械的动力

源。减压阀是将压力较大的介质减至给定压力后，再给予一定的减压范围。节流

阀用来控制系统内流道通、断的液压控制阀。换向阀是实现液压油流的沟通、切

断和换向，以及压力卸载和顺序动作控制的阀门。压力开关控制系统压力的液压

元件。压力传感器以弹性元件的形变指示压力，以电信号输出。溢流阀是一种液

压压力控制阀，在液压设备中起定压溢流、稳压、系统卸荷和安全保护作用。液

位温度开关用来控制液位同时控制油液温度的开关。蓄能器是一种液压气动系统

中的蓄能装置。当系统压力不稳定时，它也可以吸收系统脉动。滤清器当机油通

过滤清器后，其杂质被阻隔，只要将可拆卸的滤筒取出，待需要清洗滤清器时，

再进行处理，即可重新装入滤清器中。

3液压系统故障诊断

风力发电在运行时各部件都可能损坏，造成风力风电机组停运。以下是对故

障的诊断：（1）检查外型元件是否正常安装，（2）检查系统内液位是否在正

常位置，（3）确认节流阀及松开，将节流阀旋松到底，各电磁阀均失电，各溢

流阀不得随意调节。（4）点动电机启动开关，检查驱动电机的旋转方向是否与

标识一致正确。（5）启动电机，空载运行几分钟，检查是否有异声。若无异声，

则将节流阀逐步旋紧，直至完全关闭，检查各安装