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风力发电机组异常运行与事故处理

风力发电机组是技术含量高、装备精良的发电设备，在允许的风速范围内正

常运行发电，只要保证日常维护，一般很少出现异常，但在长期运转或遭受恶劣

气候袭击后也会出现运转异常或故障。

一、异常运行分析

对于机组异常情况的报警信号，要根据报警信号所提供的部位进行现场检查

和处理。

（1）发电机的定子温度过高、输出功率过高、超速或电动启动时间过长。

发电机定子温度过高，温度超过设定值（140℃），原因可能是散热器损坏或发

电机损坏；发电机输出功率过高，超过设定值15%，应检查叶片安装角是否符合

规定安装；电动启动时间过长，超过允许值，原因可能是制动器未打开或发电机

故障。发电机转速超过额定值，原因可能是发电机损坏、电网故障或传感器故障；

发电机轴承温度超过额定值（90℃），原因可能是轴承损坏或缺油。

（2）设备或部件温度过高。当风力发电机组在运行中发生发电机温度、晶

闸管温度、控制箱温度、齿轮箱油温度、机械卡钳式制动器制动片温度等超过规

定值会造成机组的自动保护动作而停机。应检查冷却系统、制动片间隙、温度传

感器及相关信号检测回路、润滑油脂质量等，查明温度上升原因并处理。

（3）风力发电机组转速或振动超限。风力发电机组运行时，由于叶尖制动

系统或变桨距系统失灵，瞬时强阵风以及电网频率波动会造成风力发电机组转速

超过限定值，从而引起自动停机；由于传动系统故障、叶片状态异常导致机械不

平衡、恶劣电气故障导致机组振动超过允许振幅也会引起机组自动停机。应检查

超速、振动原因，经处理后，才允许重新启动。

（4）偏航系统的异常运行引起机组自动保护停机。偏航系统电气回路、偏

航电动机、偏航减速器以及偏航计数器和扭缆传感器等故障会引起风力发电机组

自动保护动作而停机。偏航减速器故障一般包括内部电路损坏、润滑油油色及油

位失常；偏航计数器故障主要表现在传动齿轮的啮合间隙及齿面的润滑状况异

常；扭缆传感器故障表现在使风力发电机组不能自动解缆；偏航电动机热保护继

电器动作一段时间，表明偏航过热或损坏等。

（5）机组运行中传感器出现异常。机组显示的输出功率与对应风速有偏差，

风速仪损坏或断线，风轮静止时，测量转速超过允许值，或风轮转动时风轮转速

与发电机转速不按齿轮速比变化，则是转速传感器接近开关损坏或断线。温度长

时间不变或温度突变到正常温度以外，则是温度传感器损坏或断线。

（6）液压控制系统运行异常。液压装置油位偏低，应检查液压系统有无泄

漏，并及时加油恢复正常油面；液压控制系统油压过低会引起自动停机，应检查

油泵、液压管路、液压缸及有关阀门和压力开关等装置工作是否正常。

（7）风力发电机组运行中系统断电或线路开关跳闸。当电网发生系统故障

造成断电或线路故障导致线路开关跳闸时，应检查线路断开或跳闸原因（若逢夜

间应首选恢复主控室用电），待系统恢复正常后，重新启动机组并通过计算机并

网。

（8）控制器温度过低。控制器温度低于设定允许值，原因是加热器损坏或

控制元件损坏断线。

（9）控制系统运行异常。风力发电机组输出功率与给定功率曲线值相差太

大，可能是叶片结冰（霜）造成的；控制系统微处理器不能复位自检，原因可能

是微机程序、内存或CPU故障。

（10）软并网失常。当风机发电机组并网次数或并网时间超过设定值，会造

成机组正常停机。

（11）电网波动或故障停机。电压过高（高出设定值）或过低（低于设定值）

会引起电网负荷波动；频率过高（高出设定值）或过低（低于设定值）会引起电

网波动。

电网三相与发电机三相不对应，原因可能是电网故障或连接错误；三相电流

中的一相电流超过保护设定值，原因可能是三相电流不平衡；电网故障造成电网

电压在0.1s内发生冲突。

（12）振动不能复位。原因是传感器故障或断线；振动传感器动作，造成紧

急停机。

（13）电源故障。机组电源出现故障，导致主断路器断开、控制电路断电以

及主电路没有接通，原因分别是内部短路、变压器损坏或断线、主电路触头或线

圈损坏。

二、常见故障及处理

1.风力发电机组常见故障及排除方法

发电机、齿轮箱、偏航系统、液压系统和控制系统是风力发电机组的主要构

成部分，也是机组故障的高发区。根据世界各地风力发电机组的实际运行记录，

汇总各类型风力发电机组常见异常现象且频发的部件故障，列出风力发电机组常

见故障及排除方法，见表7-2。