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風力發電機組故障及失效分析方法

2013-10-25 來源:北極星電力網 瀏覽數:674

  第二、生產制造的缺陷,對風電機組來說,生產制造的環節也是比較多的,有整機的裝配,它可能對整個傳動鏈,整個機組都會有一定的影響。其中比較突出的是比如葉片,近幾年我們國內葉片出的問題還是比較多,葉片除了設計以外,它的制造過程,它對工藝的要求也是比較高的。
第三、安裝維護,安裝維護不當,在我們國家也是比較突出,因為在現場安裝的條件可能也是有限,另外在某些時間進度要求比較嚴的情況下,對于安裝是怎么樣要求,比如說現場的塔桶安裝的螺栓擰緊,同時按照標準是要完成幾步,對稱安裝去擰,如果不按照這個執行,可能會存在一些安全隱患。
  第四、實際運行條件超出機組運行的限制,第一個是機組安全等級于風電場不匹配,它的設計的使用工況通常使用比較可控,風電是被動的,外界條件怎么樣,它就承受載荷,比如汽車和飛機的使用工況我們可以預見到,并且可以去控制,去操作它。對風電機組的失效分析來說,我們要特殊考慮的一個方面,就是它的環境條件是否符合,包括可研皆噸的技術選型,當然不只是風況條件,包括其他條件的影響。第二、我們是不是做到了測風數據的準確,包括對測風設備,測風時間,測風數據處理的要求是不是都滿足了。最后,測風也對了,但是風電場的地形也是很復雜的,它的排部對發電量有影響,在追求高的發電量的同時,它有可能存在一些不利的機位,載荷比較大。
  對風電機組的失效分析,可能整個就是應該從這些方面都做一些考慮。但是,每個失效可能是不太一樣的,我們不會說每一個失效都要全部把這些工作都做一遍,我們可以根據失效的信息進行初步的判斷,選擇最有可能的方面去做,采用排除法去做。
  下面就是結合具體的例子,如果說作為一個塔架的失效分析,大概是在剛才的這些內容的基礎上,我們去把它結合具體的失效案例做這樣的一個展開。塔架首先它的設計問題,包含了塔架的趨勢分析,門框這塊,因為它有缺口,用門框加強,加強以后,它的結構相對比較復雜一點,所以要做這樣一個硬力分析。另外,塔架的法蘭連接,也是比較關鍵的一個受力部位,通過這樣的分析,看看設計方面是不是滿足要求了。
  第二個方面就是生產制造的缺陷。對塔架來說,有可能是塔桶本身,母材就有這樣的問題,所以要對母材進行微觀的,機械性能的測試。塔架有一個連接螺栓,它的制造質量也會對這個有影響,所以對螺栓本身,也應該做一些這樣的性能的測試。另外塔架都是一個一個攔截斷攔截起來的,攔縫的強度對整個的影響也是比較關鍵的。焊接工藝的控制對它的性能,承載能力也是有很大的影響的。所以,對焊縫位置也需要做這樣的一些測試。
另外一個方面就是安裝維護不當,這在托架方面有這樣的一些先例,有這樣的一些問題,就是它在安裝維護的過程中,是不是按照這個要求進行的擰緊,維護的過程中是不是也是做到了。比如螺栓擰的不均勻,這個風險就會比較大,如果說都擰的比較大,大的不多也行,但是就怕擰的不均勻,很有可能,本來分三次來施工,它一次就施工完了,有可能擰的后面的時候,前面的螺栓已經松動了。
  另外,塔架如果失效,它也是可能和現場的風況有關系,所以通常需要對現場的風況進行分析。如果它是來一陣大風就倒,可能會重點關注它的 事故前一段時間的風況,如果它還存在疲勞的這些問題,或者曾經承受過大載荷,也會導致它存在隱患。所以,風況分析也會存在一段時間。包括它的風頻分布,湍流的,風向的,以及其他的。
  除了這些原因以外,塔架可能還會有一些其他的失效的可能,比如說有一個風輪葉片結冰以后,它的模式會發生改變,這樣會影響機組的整合。還有主要部件的更換,這有可能也會導致這個機組的特性發生改變。這個在我們國內還是比較突出的,因為通常原始設計都是經過比較嚴密的認證,但是使用過程中,通常會更換一些部件,特別是像如果更換葉片,或者更改塔架的高度,這樣對它的基礎的載荷其實有很大的影響。

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閱讀上文 >> 風電機組振動監測創新模式與應用
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