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风电机组偏航电机频繁过载故障浅析

摘要:目前,我国环境污染逐渐加剧,清洁的新能源发电是发展的必要措施,风力发电技术作为其中之一,必然会替代那些污染环境的煤炭发电。偏航系统作为风电机组的重要组成部分,它的性能好坏严重影响着机组的正常运行和使用寿命。本文对风电机组偏航电机频繁过载故障作了阐述,从机械部件检查、电气配置、控制策略等三方面对风电机组偏航电机频繁过载故障排查进行了论述。

关键词:风电机组偏航系统电机过载

现阶段，我国社会经济快速发展，国家的科技水平稳固上升，但同时又伴随着环保污染，人们对此也开始关注。与火力发电、核电等发电方式相比，风力发电独特的性质吸引了人们对风力发电的关注，在我国很多地方都有探索、规模的风力发电。但在实际的研究过程中，风力发电机组还不是非常成熟，有许多故障还会产生和解决困难较大，对风力发电机组性能的影响很大，降低了对风力资源的使用率。

一、风电机组的简介

风电组件还包括驱动风轮，齿轮箱，发电机；其他风轮组件包括驱动叶片，轮毂，加固等零部件等；它们还具有驱动叶片齿轮旋转、发电轮和机头齿轮旋转等多种功能，可以广泛用于风轮发电。风电驱动电源系统包括一台风电发动机组，支撑通风发电机的通风塔架，蓄电池并网充电驱动控制器，逆变发电装置，卸荷器，并网充电控制器，蓄电池等。

风电发电机组在发电过程中，必须保证其输出频率的恒定性。这不管是风机并网还是互补风光发电，都很必要。要保持风电频率的恒定，一种办法是保持发电机恒定的转速，也就是恒频恒频运行的方式，因为发电机是由风力机通过传动设备驱动的，所以这种方法无疑是要保持风力机的旋转速度，这种方法会影响风能转换的效率；另一个方法是发电机的转速随着风的变化，通过其他方法保证输出电能频率的恒定，即变速恒频。

二、偏航系统的作用

风电机组偏航系统又称对风装置，其作用是当风速向方发生变化时，能够迅速平稳地向风方移动，从而使风轮获得最大的风能。偏航系统为随动系统，风向仪向plc传送采集信号，并将其转移到机舱柜内的plc上，计算平均风向10分钟，与偏航角度的绝对值编码器进行比较，输出指令驱动了四台偏航电机(失电制动)，将其头朝正对风方向调节，并记下当前的调整角度，将电机调整后停止并启动偏航制。动作。

风向标是一种感应元件，它将风的变化通过电信号传送到偏航电机控制回路处理器中，经过比较，处理器向偏航电机发送顺时或逆时针偏航的命令，以减少在偏航过程中产生的陀螺力矩，电机旋转速度通过与同轴连接的减速器降低后，将偏航力矩用于回转的大齿轮，带动偏航向对风轮的偏行。风，当对风完成对风时，电机失去了信号，电机也停止运行，偏航过程就结束了。

三、偏航电机频繁过载故障处理

(一)、机械部件导致的故障

偏航系统是风电系统的重要组成成分，偏航驱动链包括偏航电机，偏航齿轮箱，偏航小齿，偏飞大齿和偏航轴承，如何找到或降低偏航的机械故障，具体表现如下：1.定期检查偏航齿和齿啮间隙，具体参照各机型在出厂安装时间隙，每半年为偏航轴承滚道手工注脂。偏航轴承在偏航过程中内部没有异响，偏航轴承的开齿润滑正常，牙面无磨损；2.对偏航齿轮箱的润滑油每年检测，发现粒子、粘度和元素超标，应及时更换；3.按照各机型的设计要求，定期对偏航刹车器的液压进行检查，确保偏航机组的负载不会大于设计要求，偏航压力探测采用传感器的压力值和机械的压力表(理论上，两个读数应更接近于理论)，同时对高速压力表的好坏进行验证，以确定高速压力表的好坏。轴压力表与偏航压力表互换(相同的压力表)，主要是读出偏航半压值；4.对偏航齿和齿啮合面的润滑情况进行检查，定期对偏航润滑的废油脂进行清理，涂抹新的油脂；5.偏航轴承还是导致故障的一个重要原因，它定期检查偏航轴承和家用润滑脂；6.定期检查偏航刹车片的厚度，刹车片的厚度不超过2mm，及时更换机组偏航刹车盘均无锈蚀，油脂污染，情况好；制动盘表面堆积粉末，定期及时清理；7.偏航阻力过大，偏航压力增加，可导致电机偏航负载过大，有可能发生过载；在偏航压力较小的情况下，由于机舱保持过小，外载量太大可能被严重吹倒。因此，适当的偏航压力对过载偏航分析是至关重要的。

(二)、电气元件导致的故障

在偏航系统中，电气部件是控制回路的重要组成成分，电气部件的损坏还会导致偏航系统停止运行，不能正常工作。影响最多的有下几类：1.偏航电气回路主要是针对机组偏航返回路的接线和线路排查，包括：接线松动性否、连线是否可靠，有无露铜短路等检查，电气接线松动会导致偏航电机电达缺相而引起偏航电机保护开关跳闸报故障。2.偏航参数设置检测偏航电机保护开关的整定值，根据偏航电机保护开关的整定值设置，在1.011.5倍的额定电流中均可满足需求，即偏航电机保护开关的设置符合要求。3.偏航电机的尾风扇与偏航电机的刹车是同一个轴，在偏航电机的刹车释放过程中，