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(guó)風(fēng)電后市場(chǎng)專題研討會(huì)”, 在風(fēng)電機(jī)組運(yùn)維及大部件修復(fù)專題論壇,分享題為“雙饋發(fā)電機(jī)軸承失效研究與預(yù)防維護(hù)”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(gè)運(yùn)維公司,把我們?cè)诰S修發(fā)電機(jī)這塊的一些經(jīng)驗(yàn)給大家分享一下。
分四個(gè)部分,第一個(gè)是概述,第二是雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(jī)軸承安全高校運(yùn)行,第四是做個(gè)小結(jié)。
第一,概述。國(guó)內(nèi)的發(fā)電機(jī)主要是雙饋風(fēng)電及機(jī)組和直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)組兩種類型。主要故障有軸承故障、冷卻機(jī)風(fēng)機(jī)、滑環(huán)。
據(jù)歐洲某個(gè)公司統(tǒng)計(jì),雙饋發(fā)電機(jī)軸承開始運(yùn)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(jī)軸承失效類型及預(yù)防措施。主要幾個(gè)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(gè)是共模電壓產(chǎn)生的。
我們作為發(fā)電機(jī)這塊是從防的角度來(lái)預(yù)防的。這個(gè)是軸電流典型的現(xiàn)象,從發(fā)電機(jī)的角度來(lái)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(jī)從歐洲引進(jìn)技術(shù)的時(shí)候,發(fā)電機(jī)都是使用絕緣軸承或者單端接地,但事實(shí)證明,絕緣軸承是防不住這個(gè)軸電流的,接地失效的情況下,測(cè)得高頻的峰值電壓最高有六七百伏。后來(lái)國(guó)內(nèi)在運(yùn)行的風(fēng)機(jī)加了雙端接地,絕緣軸承的成本挺高,發(fā)電機(jī)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(wú)尾帶結(jié)構(gòu),無(wú)尾帶比較容易受潮,北方用的比較好,南方這塊可能會(huì)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(chǎng)運(yùn)行,有測(cè)振和軸承測(cè)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(chǎng)要注意的
類型二是假性布氏壓痕。這個(gè)痕跡用手摸摸不出來(lái),只有十幾微米,在幾微米如果潤(rùn)滑好的情況下是能保證運(yùn)行的,但稍微大點(diǎn)的壓痕這個(gè)就會(huì)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(jī)長(zhǎng)期儲(chǔ)存,儲(chǔ)存在靜止的狀態(tài)下,壓了隱性的坑,是看不到的。還有潤(rùn)滑不良,在運(yùn)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(jī)在出廠的時(shí)候都做了固定。但雙饋發(fā)電機(jī)裝到整機(jī)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(duì)軸承有個(gè)損傷。還有廠家安裝的時(shí)候不注意安裝,敲擊對(duì)軸承都會(huì)造成假性布氏壓痕。軸承廠家要求對(duì)這個(gè)進(jìn)行盤車,基本上兩周盤車一次。
類型三是疲勞損壞。這個(gè)典型的疲勞損壞,疲勞了以后軌道上就會(huì)出現(xiàn)坑。原因主要載荷過大、軸承安裝不到位、潤(rùn)滑不良、選擇軸承不正確、電機(jī)的運(yùn)作造成的。在疲勞損壞這塊振動(dòng)是影響比較大的,要選擇合適的軸承、還有潤(rùn)滑脂、油吸、密封這塊都要注意。軸承的軸、機(jī)座精度要求,目前從我們了解的情況,對(duì)國(guó)內(nèi)主要整機(jī)廠摸了一遍,有的廠家軸承損壞率比較低,但同樣一個(gè)發(fā)電機(jī)的機(jī)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(jī)廠,但他們的軸承損壞率,300臺(tái)整機(jī)運(yùn)行五年軸承只損壞了兩個(gè),但有的廠家損壞率比較高,我們做過跟蹤,他們對(duì)彈性支撐、軸承的尊重是要求比較高的,而且他們對(duì)近期的對(duì)中要求比較高。國(guó)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(chǎng)最終新機(jī)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(huì)的,在好多方面不注意就是造成軸承故障。在整機(jī)設(shè)計(jì)的時(shí)候要了解發(fā)電機(jī)的頻率,經(jīng)過我們了解發(fā)電機(jī)這塊容易跑圈的時(shí)候就是在冬天,尤其是在大風(fēng)期,因?yàn)樵诙煊椭臐?rùn)滑是不好的,潤(rùn)滑最好溫度應(yīng)該是在五六十度,但是在冬天的時(shí)候,油脂的潤(rùn)滑不是很好,尤其冬天北方比較冷,頻繁起機(jī)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(jī)軸承安全、高效運(yùn)行。自從有了機(jī)器,人類一直在思索如何才能更加安全、高效的操作機(jī)器,如何才能降低及其故障造成的經(jīng)濟(jì)損失,對(duì)于雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(diǎn)開始到人們第一次檢測(cè)到故障點(diǎn),這個(gè)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(gè)問題就不會(huì)造成大的故障,造成大的損失。針對(duì)軸承檢測(cè)我們現(xiàn)在有很多,比如說超聲波監(jiān)測(cè)、振動(dòng)監(jiān)測(cè)、油樣分析、紅外線檢測(cè)、拆機(jī)檢查、噪聲監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè),選擇合適恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間給電機(jī)或軸承維護(hù),主動(dòng)進(jìn)行維護(hù)就可以提高使用壽命。
舉個(gè)例子,在某一個(gè)風(fēng)場(chǎng)出現(xiàn)了軸承的故障,這是頻譜的一個(gè)圖,在出問題之前老早已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這個(gè)頻譜是有問題了。但是我們風(fēng)場(chǎng)現(xiàn)在普遍存在一個(gè)問題,昨天大家也說到數(shù)據(jù)共享的問題,不管是整機(jī)廠還是業(yè)主,有的是業(yè)主裝的,有的是主機(jī)廠裝的。不管是發(fā)電機(jī)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(chǎng),好多風(fēng)場(chǎng)他們振動(dòng)和主控是分開的,所以造成振動(dòng)這個(gè)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(gè)傳給發(fā)電機(jī)廠的時(shí)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(gè)問題,當(dāng)時(shí)如果發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題,如果能及時(shí)反饋,把這個(gè)修復(fù)了就不會(huì)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(jī)吊下來(lái)了。
剛好2018年春節(jié)全國(guó)的天氣不太好,大雪,造成物流公司放假了,結(jié)果發(fā)電機(jī)整個(gè)停了300個(gè)小時(shí),冬天剛好的風(fēng)況最好的時(shí)候。如果在這個(gè)時(shí)候把發(fā)電機(jī)軸承更換了,也就需要10個(gè)小時(shí),結(jié)果我們停機(jī)了300個(gè)小時(shí)。
要想發(fā)電機(jī)的軸承故障可控,故障率降低應(yīng)該做到事前預(yù)防,主動(dòng)維護(hù),這也是好多整機(jī)廠宣揚(yáng)的無(wú)故障多少小時(shí)的。近期對(duì)中、緊固地角螺栓,避免發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期工作在振動(dòng)大狀態(tài)下;定期檢查自動(dòng)注油器的工作狀態(tài),加以定期的手動(dòng)注油,定期清理費(fèi)油。注油器都?jí)牧撕枚嗳藳]發(fā)現(xiàn),好多也沒接,造成一年兩年軸承都沒有潤(rùn)滑,最后造成缺油,造成報(bào)損。
我們建議發(fā)電機(jī)最好在冬季來(lái)臨之前手動(dòng)加油一次。目前來(lái)說整個(gè)發(fā)電機(jī)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(shí)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(dòng)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(lái),各個(gè)業(yè)主應(yīng)該配一些監(jiān)測(cè)分析工程師對(duì)這個(gè)定期做一些分析,及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)的解決,不會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)間的停機(jī)。希望通過我們整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上廠家共同的努力,使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的軸承故障有個(gè)大大的降低。
謝謝大家!
(根據(jù)發(fā)言整理,未經(jīng)本人審閱)