2.傳動鏈故障的影響
表2-1列出了瑞典、芬蘭和德國風電場的故障統(tǒng)計數(shù)據(jù),此表的統(tǒng)計數(shù)據(jù)對于國內的風電產業(yè)同樣具有借鑒參考意義。可以看出,最為常見的故障是電氣系統(tǒng)故障,但造成停機時間最長的故障是由齒輪箱引起的。從圖2-1中可以看出,傳動鏈故障在所有故障中比重為11.64%。雙饋風力發(fā)電機組傳動鏈處于塔頂機艙的狹小空間內,而風電機組卻常安裝在高山、荒野、海灘等人跡罕至處。傳動鏈一旦發(fā)生故障,修復非常困難,會造成機組長時間停機,對于風場發(fā)電量及維護成本影響極大。
表2-1:風電場故障統(tǒng)計
圖2-1:某風電場2013年部件故障統(tǒng)計
從現(xiàn)場反饋看,傳動鏈在雙饋型機組常出現(xiàn)的故障主要集中在主軸軸承和主齒輪箱兩大部件。主軸軸承和齒輪箱故障可能的原因牽扯面非常廣,需要系統(tǒng)、全面性的考慮。在產品設計及質量沒有問題的情況下,通過對傳動鏈的正確維護,保持軸承、齒輪箱的正常穩(wěn)定運行,對于提高風電機組的可靠性,降低風場運行成本,提高經濟效益貢獻巨大。
3.傳動鏈的維護
根據(jù)上述的情況,本文中著重對主軸軸承和齒輪箱在運行維護中的關鍵點進行探討
3.1主軸軸承
主軸軸承的常見失效原因有載荷太大太小、環(huán)境影響、潤滑不當?shù)?,詳見?.1-1。
而為了避免主軸軸承失效在常規(guī)運行、維護情況下只關注了潤滑狀況,而實際上應關注從吊裝到調試再到運行維護的全過程。
首先,風電機組吊裝時應避免出現(xiàn)沖擊主軸軸承的現(xiàn)象發(fā)生;
其次,風電機組調試時應注意對中和磨合。
一、對中。風電機組安裝完成后應關注軸系的對中情況,對中的好壞對主軸軸承有著至關重要的影響,一般情況下主軸和齒輪箱的對中由加工質量保證;齒輪箱輸出軸與發(fā)電機的對中需在現(xiàn)場進行并需要定期檢查,如果齒輪箱和發(fā)電機對中不良同樣也要影響主軸軸承的運行狀況。對齒輪箱輸出軸和發(fā)電機輸入軸進行對中,見下圖3.1-1,并保證對中值在表3.1-1的允許范圍內。
表3. 1-1:主軸軸承的常見問題及原因分析表
圖3. 1-1:齒輪箱輸出軸與發(fā)電機輸入軸對中

表3.1-1:齒輪箱輸出軸與發(fā)電機輸入軸對中允許偏差值
齒輪箱輸出軸與發(fā)電機輸入軸對中在允許偏差范圍之內,對于系統(tǒng)軸系運行的好處是顯而易見的,它可以保證轉子軸系平穩(wěn)運行,振動、壽命符合設計要求;若齒輪箱輸出軸與發(fā)電機輸入軸對中在允許偏差范圍之外,對中不好,則會影響轉子軸系軸承的載荷分布、油膜形態(tài)等運行狀況,引發(fā)的后果是:聯(lián)軸器偏轉、軸承早期損壞、油膜失穩(wěn)、軸彎曲變形等,最終會導致異常振動,損壞部件,減小壽命,進而導致整臺風電機組的嚴重故障,傳動系統(tǒng)需下架更換。
二、磨合。良好的磨合對軸承的壽命及運行狀況起到一定的作用,風電機組調試完成后其負荷應逐步增加,直到滿負荷。