北京合信銳風(fēng)新能源發(fā)展有限公司技術(shù)總監(jiān)張衛(wèi)華出席“第五屆中國風(fēng)電后市場專題研討會”, 在風(fēng)電機組運維及大部件修復(fù)專題論壇,分享題為“雙饋發(fā)電機軸承失效研究與預(yù)防維護”的主旨演講。

北京合信銳風(fēng)新能源發(fā)展有限公司技術(shù)總監(jiān) 張衛(wèi)華先生
以下為發(fā)言內(nèi)容:
張衛(wèi)華: 各位領(lǐng)導(dǎo)、同仁下午好!我是北京合信銳風(fēng)新能源公司的張衛(wèi)華,我們是一個運維公司,把我們在維修發(fā)電機這塊的一些經(jīng)驗給大家分享一下。
分四個部分,第一個是概述,第二是雙饋風(fēng)力發(fā)電機軸承失效類型及預(yù)防策略。第三如何保障雙饋風(fēng)力發(fā)電機軸承安全高校運行,第四是做個小結(jié)。
第一,概述。國內(nèi)的發(fā)電機主要是雙饋風(fēng)電及機組和直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機機組兩種類型。主要故障有軸承故障、冷卻機風(fēng)機、滑環(huán)。
據(jù)歐洲某個公司統(tǒng)計,雙饋發(fā)電機軸承開始運行兩三年就有故障,十到十三年基本上軸承全部更換一遍。雙饋風(fēng)力發(fā)電機軸承失效類型及預(yù)防措施。主要幾個故障,軸電流、假性布氏壓痕、脫離、跑圈。類型一是軸電流腐蝕故障,這個是共模電壓產(chǎn)生的。
我們作為發(fā)電機這塊是從防的角度來預(yù)防的。這個是軸電流典型的現(xiàn)象,從發(fā)電機的角度來說,軸承腐蝕電流主要是絕緣沒做好,在2012年以前的發(fā)電機從歐洲引進技術(shù)的時候,發(fā)電機都是使用絕緣軸承或者單端接地,但事實證明,絕緣軸承是防不住這個軸電流的,接地失效的情況下,測得高頻的峰值電壓最高有六七百伏。后來國內(nèi)在運行的風(fēng)機加了雙端接地,絕緣軸承的成本挺高,發(fā)電機廠家目前做的全部是絕緣端蓋和雙端接地,絕緣端蓋,用的比較多的是SMC和無尾帶結(jié)構(gòu),無尾帶比較容易受潮,北方用的比較好,南方這塊可能會出現(xiàn)一些問題。絕緣密封做的比較好。還有一種情況下,在風(fēng)場運行,有測振和軸承測溫,大家不太注意的情況下,接地沒有絕緣的情況下,造成短路造成的軸承失效,這塊在風(fēng)場要注意的
類型二是假性布氏壓痕。這個痕跡用手摸摸不出來,只有十幾微米,在幾微米如果潤滑好的情況下是能保證運行的,但稍微大點的壓痕這個就會導(dǎo)致疲勞脫落。假性布氏壓痕產(chǎn)生的原因主要是發(fā)電機長期儲存,儲存在靜止的狀態(tài)下,壓了隱性的坑,是看不到的。還有潤滑不良,在運輸?shù)那闆r下,尤其現(xiàn)在在我們西南和南方的地方發(fā)電機在出廠的時候都做了固定。但雙饋發(fā)電機裝到整機上以后目前廠家都不固定,在路上剎車,到丘陵地帶或者高原貴州、云南這些地方,上坡下坡造成的沖擊,對軸承有個損傷。還有廠家安裝的時候不注意安裝,敲擊對軸承都會造成假性布氏壓痕。軸承廠家要求對這個進行盤車,基本上兩周盤車一次。
類型三是疲勞損壞。這個典型的疲勞損壞,疲勞了以后軌道上就會出現(xiàn)坑。原因主要載荷過大、軸承安裝不到位、潤滑不良、選擇軸承不正確、電機的運作造成的。在疲勞損壞這塊振動是影響比較大的,要選擇合適的軸承、還有潤滑脂、油吸、密封這塊都要注意。軸承的軸、機座精度要求,目前從我們了解的情況,對國內(nèi)主要整機廠摸了一遍,有的廠家軸承損壞率比較低,但同樣一個發(fā)電機的機組在不同的廠家軸承損壞是不一樣的。有的廠家雖然是小的主機廠,但他們的軸承損壞率,300臺整機運行五年軸承只損壞了兩個,但有的廠家損壞率比較高,我們做過跟蹤,他們對彈性支撐、軸承的尊重是要求比較高的,而且他們對近期的對中要求比較高。國標(biāo)19568總裝標(biāo)準(zhǔn)要求,承重度最重的是5,角度是0.05度。但我們風(fēng)場最終新機上去,一毫米的是大有人在的。
類型四是跑圈。內(nèi)圈外圈跑了,高溫造成軸承暴死,跟前面的原因差不多,軸承是教會的,在好多方面不注意就是造成軸承故障。在整機設(shè)計的時候要了解發(fā)電機的頻率,經(jīng)過我們了解發(fā)電機這塊容易跑圈的時候就是在冬天,尤其是在大風(fēng)期,因為在冬天油脂的潤滑是不好的,潤滑最好溫度應(yīng)該是在五六十度,但是在冬天的時候,油脂的潤滑不是很好,尤其冬天北方比較冷,頻繁起機造成內(nèi)外圈的溫差大,最容易造成暴死。
如何保障雙饋風(fēng)力發(fā)電機軸承安全、高效運行。自從有了機器,人類一直在思索如何才能更加安全、高效的操作機器,如何才能降低及其故障造成的經(jīng)濟損失,對于雙饋風(fēng)力發(fā)電機而言,軸承故障引起的發(fā)電量損失已逐漸成為總發(fā)電量損失中最嚴(yán)重的一部分。從故障點開始到人們第一次檢測到故障點,這個是很短的。但是到軸承完全失效中間還有一段的距離,我們?nèi)绻龅教崆澳馨l(fā)現(xiàn)這個問題就不會造成大的故障,造成大的損失。針對軸承檢測我們現(xiàn)在有很多,比如說超聲波監(jiān)測、振動監(jiān)測、油樣分析、紅外線檢測、拆機檢查、噪聲監(jiān)測、溫度監(jiān)測,選擇合適恰當(dāng)?shù)臅r間給電機或軸承維護,主動進行維護就可以提高使用壽命。
舉個例子,在某一個風(fēng)場出現(xiàn)了軸承的故障,這是頻譜的一個圖,在出問題之前老早已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這個頻譜是有問題了。但是我們風(fēng)場現(xiàn)在普遍存在一個問題,昨天大家也說到數(shù)據(jù)共享的問題,不管是整機廠還是業(yè)主,有的是業(yè)主裝的,有的是主機廠裝的。不管是發(fā)電機廠家還是什么,數(shù)據(jù)不能共享,出了問題以后大家去分析,事先大家都看不到,而且在風(fēng)場,好多風(fēng)場他們振動和主控是分開的,所以造成振動這個頻譜,雖然掏了錢裝了,但是要么沒有人看,要么第三方做的,第三方的信息是滯后的,把這個傳給發(fā)電機廠的時候,已經(jīng)出了問題,沒有得到很好的利用。希望能夠解決這個問題,當(dāng)時如果發(fā)現(xiàn)這個問題,如果能及時反饋,把這個修復(fù)了就不會存在大的故障。出問題以后去判斷,判斷以后跑圈,沒法維修就把發(fā)電機吊下來了。
剛好2018年春節(jié)全國的天氣不太好,大雪,造成物流公司放假了,結(jié)果發(fā)電機整個停了300個小時,冬天剛好的風(fēng)況最好的時候。如果在這個時候把發(fā)電機軸承更換了,也就需要10個小時,結(jié)果我們停機了300個小時。
要想發(fā)電機的軸承故障可控,故障率降低應(yīng)該做到事前預(yù)防,主動維護,這也是好多整機廠宣揚的無故障多少小時的。近期對中、緊固地角螺栓,避免發(fā)電機長期工作在振動大狀態(tài)下;定期檢查自動注油器的工作狀態(tài),加以定期的手動注油,定期清理費油。注油器都壞了好多人沒發(fā)現(xiàn),好多也沒接,造成一年兩年軸承都沒有潤滑,最后造成缺油,造成報損。
我們建議發(fā)電機最好在冬季來臨之前手動加油一次。目前來說整個發(fā)電機排脂也不是很好,也沒有特別好的辦法,最好還是人為地去清理一下。更換或增加零部件時要注意,不要接地,不要叫軸承的絕緣短路,并近期檢查接地碳刷,保證良好的接地。
振動數(shù)據(jù)的分析,雖然都把錢花了但是沒有很好的利用起來,各個業(yè)主應(yīng)該配一些監(jiān)測分析工程師對這個定期做一些分析,及時的發(fā)現(xiàn)問題,及時的解決,不會造成長時間的停機。希望通過我們整個產(chǎn)業(yè)鏈上廠家共同的努力,使風(fēng)力發(fā)電機的軸承故障有個大大的降低。
謝謝大家!
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