浅谈风电机组液压及润滑系统问题处理

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浅谈风电机组液压及润滑系统问题处理
摘要:分析风力发电系统中,液压系统担负了减轻风力发电塔架的承重重量、控制转速、偏航控制等功能。风电机组液压系统主要是用于偏航制动与轮毂制动。润滑系统主要是用于给主轴承、偏航轴承、变桨轴承等提供润滑脂。
关键词:风力发电;液压系统;制动系统;润滑系统
我国广阔的领土范围内风能资源分布范围广泛且能量巨大,对储量巨大的风能进行良好转化,变成可供社会居民及企业使用的电力资源,此举能够大大降低环境污染,也能够实现可持续发展的理念。在一个完整的风力发电系统当中,通常由支撑塔架、风轮、齿轮箱和发电机几大部分所组成,随着科技的不断进步,越来越多的企业投入到风力发电的研发和生产当中,使得风力发电逐步走向正规化、规模化,此带来的直接影响就是风力发电电价的逐步降低,大大促进风力发电的整体发展进程,对实现我国新型能源战略具有重要意义。
1风力发电中的液压系统
传统的风力发电系统中,风轮在风力的作用之下进行旋转,齿轮箱将风轮在风力作用下产生
的动力传递给发电机并得到相应的转速,发电机将旋转的机械能转化为电能,而由于以上所有的设备的安装位置都在塔架之上,因此导致了塔架所承受的重量较大。为了得到稳定的电流和电压,需要发电机的转速始终保持在一个恒定的值,传统风力发电会采用两种方式达到这一目的,第一是通过调整风轮叶片角度来实现在不同风速环境下风电机组的转速恒定,第二是不对发电机的转速进行调整,通过相关的变频方式实现电力的稳定输出,此两种方式在经过实际的应用之后发现存在相应的问题,导致效果不佳,此时研究人员发明出一种通过液压系统操作的技术方案,该方案完美解决了前两者所存在的问题。
2风电机组运行特点及对润滑品性能要求
风电设备运行具有与其他工业设备运行不同的特点。首先,风电机组通常都是位于风能资源丰富的偏远内陆或沿海地区,这些地区的自然条件较为恶劣,昼夜温差大,位于沿海或者海上的风电机组还必须面对潮湿和海水腐蚀等环境因素的威胁,因此风电机组的润滑介质必须具有高度的环境适应性,换言之,必须在各种恶劣的环境条件下风电机组润滑产品解决方案壳牌(中国)有限公司宣小平杨搏余晓莺仍然可以提供高效的设备润滑保护;其次,风电透平机组齿轮箱的特点是低转速、高扭矩,且负载不稳定,一般齿轮油品需要添
加极压添加剂(EPAdditive)和抗微点蚀添加剂;再次,现代大型风电机组的主要润滑部件都位于离地超过30米以上的吊舱内,如果由于润滑故障而导致部件损坏,则部件的维修和更换成本非常高;最后,由于齿轮箱和润滑系统内的所有元件都会受到润滑油的影响,因此我们必须深入仔细地考察润滑油品对于各个元件例如油漆、密封件、油泵、冷却器、管道等的具体影响。
  3液压系统常见问题分析与处理
  风电机组液压系统常见问题是漏油、阀组故障、油品不合格等。阀组故障问题通常可以通过观察系统动作压力变化来排查故障点,更换备件解决;关于油品问题,主要是要严把新购油品质量关,至少每年更换一次液压油,换油时注意工艺,做到彻底排空旧油,并用新油清洗系统,最后才注入新油,只要注意以上几点都可以解决。
  3.1偏航制动缸漏油
bbzs  统计数据表明偏航制动缸漏油约占全部漏油缺陷的70%以上,通过拆检漏油的制动缸,发现存在胶圈老化、油缸脏污、活塞磨损等问题。据了解风机偏航制动缸使用寿命在2-4年之
间,行业内的通常做法是一旦出现漏油就换新,这样无法做到事前防控,且成本也比较高。我们建议应结合风机年检机会,每2年对偏航制动缸进行一次全面检查维修,以减少该部件故障率,提高风机健康水平,减少损失电量。
必须定期清理制动缸内部杂质,确保系统洁净、动作正常。根据拆解漏油的制动缸,发现油缸内部普遍都比较脏,积存较多杂质,分析主要原因如下:
  1)液压系统的布置通常是液压站处于高位,制动缸处于低位,制动缸内的液压油无法回流至液压站,缸内容易积存杂质;
  2)制动缸管路设计不科学,加压及泄压共用一个通道,缸内液压油无法完全流动,容易积存杂质;
  3)液压系统只有液压站内安装一个过滤芯,只能过滤较粗杂质,无法过滤细小颗粒杂质,现场的空间条件及油箱接口也无法外接离线滤油装置,无法对液压油进行定期滤油。
必须更换老化密封圈,确保密封效果。液压系统的工作压力高达180Bar以上,密封圈的状态对密封效果影响很大。密封圈使用一段时间后都会逐渐老化。密封圈老化的周期跟工作
环境温度、压力等级、介质品质都有关系,经调研多个风场,无论是原装还是自购制动缸,基本都在运行2-4年后开始漏油,因此建议检查更换周期是2年。
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  必须检查修理制动缸活塞,确保密封效果。检修过程中还发现制动缸活塞有轴向沟痕、表层剥落、直径变小等现象,都会导致密封不良,必须对活塞进行电镀以恢复标准直径,严重的必须换新。
  每月检查偏航刹车片厚度,及时更换磨损超标刹车片,防止因磨损超过极限值,导致制动缸活塞超行程工作而漏油。
  3.2液压油管漏油
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便携式翻译机  液压油管漏油主要跟油管质量及安装工艺有关。首先,一定要选用品质较好油管及接头;其次,使用中要注意液压油管的安装工艺:使软管保持一定松弛量;管道弯曲半径不能太小,过度弯曲会使软管弯折,减小通流截面,限制阻礙液体流动;管道不能扭曲,否则会造成增强层分离,容易爆管;接头上紧力度适中并定期校紧;长管道必须使用专用管夹进行固定,防止晃动等。
  4润滑系统常见问题分析与处理
  风电机组润滑系统常见问题是供油管道不出油、轴承油脂外漏、部分废油收集瓶收集不到油、油管爆裂等,解决建议如下:
  检查排油通道。检查疏通轴承排油脂孔确保畅通;检查废油脂收集瓶是否正确安装,确保能正常收集。熔炼焊剂
  检查轴承内部通道。轴承内部局部通道堵塞,往往被忽视,这也是后果最严重的,一定要重视。检查疏通轴承内部通道方法如下:可加入更稀的油脂,观察运转一段时间,使内部旧油脂加速排出,待每处出油孔都有油脂排出后,即可恢复供应正常润滑脂。
  检查供油通道。首先检查递进式分配阀,拆开最远一根分配管接头,观察如果能正常出脂,可判断分配器没有问题,否则就说明前端堵塞,必须拆开分配器处的各管路接头,逐一排查、清理;当分配阀问题排除后,继续排查各条输油管路,直至每条管路都畅通无阻。
  根据风电场所在地区的季节环境温度变化情况,选择合适型号的润滑脂,防止润滑脂低温
时板结。
  根据季节风速变化情况调节注脂量,在小风期适当调减注脂量,可防止溢出、板结。
5风电机组液压系统的润滑液压系统
一般在风电机组上的作用是提供液压刹车动力,某些风电机组也采用液压系统对叶片的变桨系统提供动力与控制。风电机组设备液压系统的主要部件和子系统构成风电透平中的液压系统,包括维持和控制刹车系统、盘式刹车系统、偏航马达、偏航刹车系统以及在某些设计中用于变桨控制液压压力。对于风电机组设备而言,最常见的液压系统即是主轴刹车系统和偏航刹车系统。其中主轴刹车系统通过液压制动件挤压风电机组主轴刹车盘,达到降低风电机组主轴转速直到停止的目的。由于风电机组主轴的质量大,转动惯性矩非常大,因此风电机组主轴液压刹车系统的液压压力也非常高。偏航刹车系统用于风电机组吊舱的转动刹车,偏航角度的调节灵敏性和准确性要求很高,这也同时要求偏航刹车系统的液压流体的可压缩性必须很低。
6结语
现阶段较为主流的研发方向为将电子、液压、机械此三者进行更加科学的结合,达到对风力发电系统进行更高效的全程监控、操作与维护。通过此种方式可以达到提升风电机组安全性、稳定性及有效性的效果。
参考文献
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[2]贾福强,高英杰,杨育林,崔筱.风力发电中液压系统的应用概述[J].液压气动与密封,2010,30(08):11-14.

本文发布于:2023-05-26 20:16:41,感谢您对本站的认可!

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