风电机组齿轮箱常见故障及原因分析

正引言风力发电作为一种可再生的清洁能源,目前得到了快速、大范围的发展。齿轮箱是风力发电机组的核心传动部件,在风电机组传动结构中,通过齿轮箱把风力推动叶轮的低速旋转,提高至发电机所需的高转速,有效地将风能转化成电能。由于风电机组一般都安装在山岭、戈壁、山脊、海上等风资源较好而人烟稀少的地区,这些区域交通不畅,风机的安装及维护困难,所以对风电齿轮箱的可靠性和稳定性提出了更高的要求。     

新型风电机组发展趋势

本文概述了当前国外大型风电机组的发展方向,通过对大于5MW以上的大型风电机组研究,分别对永磁直驱、双馈齿轮箱、双馈半驱及凸极同步机进行分析比较。分析指出,当前国际上,研究方向是研制10MW及20MW大型风电机组,半驱是一个新方向。本文提出基于新型双馈变速恒频凸极同步电机,是当前研制10MW及20MW大型风电机组的重要途径,新型半驱风电机组将是大型风电机发展的新方向。     

风电机组齿轮箱非平稳振动信号谱分析方法

齿轮箱是风电机组的重要部件,其运行状态直接决定了风电场的收益,通过研究齿轮箱的振动信号来评判齿轮箱的运行状态具有重要意义。论述了风电齿轮箱的结构形式和故障特征,依据某类型风电机组齿轮箱特点,制定振动数据采集方案,采集2台风电机组齿轮箱高速轴振动信号;应用Hilbert能量谱和短时傅里叶重排谱对比分析,分别提取2台机组齿轮箱高速轴测点振动信号中蕴含的故障特征频率。分析得到一台机组齿轮箱高速轴损伤,实际验证了该齿轮箱高速轴故障为齿面点蚀。证实了Hilbert能量谱和短时傅里叶重排谱相结合的分析方法在提取风电齿轮箱故障特征频率的有效性和实用性。     

基于PSO-SVR和SPC的风电机组齿轮箱故障预警研究

齿轮箱是风电机组的主要部件之一,主要功能是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。由于风电机组的运行条件恶劣,复杂的工况要求齿轮箱具有极高的可靠性,齿轮箱故障率较高。为了减少风电齿轮箱严重故障的发生,利用基于粒子群(PSO)的支持向量回归方法(SVR)对风电机组齿轮箱进行预测建模,然后利用统计过程控制技术(SPC)对残差进行分析,根据中心极限定理设置残差预警阈值,当残差超出预警限之外时系统立即报警。实验证明,该方法对风电齿轮箱模型预测效果良好,可有效实现齿轮箱异常状态的预警。     

基于小波BP-时间序列的齿轮箱温度预警

由于风电机组的运行条件恶劣,在运行过程中经常会出现许多不确定的外界因素,这些因素使得风电机组各部件的故障率较高。采用小波BP神经网络的时间序列方法对风电机组的齿轮箱温度进行预测,并利用滑动窗口技术对其预测残差进行统计分析,然后通过分析齿轮箱温度的残差均值和标准差来预测齿轮箱温度是否存在异常情况或是故障隐患,从而达到预警目的。     

基于区间划分的风电齿轮箱在线故障预警方法

针对大型风电机组运行工况复杂多变,依靠恒定的润滑油温度值作为齿轮箱故障预警值容易不报的问题,提出了基于运行区间划分的风电机组齿轮箱在线故障预警方法。该方法通过划分不同的运行区间,对不同运行区间根据高斯模型分别设定阈值。将实时数据代入相应运行区间判定是否异常,再利用移动窗口计算异常率作为触发齿轮箱故障预警的指标。该方法用于某1.5 MW风电机组齿轮箱故障的分析,结果表明,该方法能够准确地反映故障的发展趋势,可实现齿轮箱故障的早期预警,避免故障向更严重的方向发展,降低风电机组运行和维修成本。     

考虑台风影响的海上风电机组部件剩余寿命预测方法

针对台风天气影响下海上风电机组剩余寿命预测问题,提出了考虑退化状态与台风冲击相依的海上风电机组部件剩余寿命预测方法。基于台风冲击模型及部件状态对部件退化过程的影响分析,构建了考虑退化状态与冲击相依的海上风电机组部件剩余寿命可靠度模型。利用实际监测数据对部件可靠度模型进行修正更新,建立了剩余寿命动态预测模型。采用fmincon函数对离散化处理后的部件可靠度模型进行参数估计,结合运行监测数据修正参数,进而动态预测剩余寿命。以某海上风电机组齿轮箱部件为例进行仿真,验证了所提方法的有效性。     

低价、洗牌威胁下风机零部件行业临“危” “机”

"风电整机市场价格大幅下降,到2010年底,国产风电机组的市场价格下降到3800元/kW以下.一些企业为了在招标中中标,不惜违背市场规律降价,引起其他企业跟风.电控系统作为风电机组关键部件之一,其市场价格也受到了显著影响,生存环境进一步恶化."北京科诺伟业科技有限公司赵斌指出. "尽管近几年风电行业经历高速发展,在‘狂飙’的同时,产能过剩、并网困难、弃风现象严重 等‘隐疾’也逐渐显现.就风电齿轮箱行业而言,市场竞争激烈导致风电齿轮箱价格下跌至企业难以忍受的地步."杭州前进齿轮箱集团股份有限公司总经理顾问宣安光直言.     

风电机组使用寿命与增速齿轮箱的设计要求

本文就如何理解“风力发电机组使用寿命至少20年”这一要求以及组成风电机组主要部件之一的增速齿轮箱，在设计时如何满足寿命要求作出解读，供同行参考。     

全球风电制造技术发展呈现十二个特点

⑴产业集中是总的趁势;⑵水平轴风电机组技术成为主流;⑶风电机组单机容量持续增大;⑷变桨变速功率调节技术得到广泛采用;⑸双馈异步发电技术仍占主导地位;⑹直驱式、全功率变流技术得到迅速发展;⑺大型风电机组关健部件的性能日益提高;     

全球风电制造技术发展呈现十二个特点

<正>⑴产业集中是总的趁势;⑵水平轴风电机组技术成为主流;⑶风电机组单机容量持续增大;⑷变桨变速功率调节技术得到广泛采用;⑸双馈异步发电技术仍占主导地位;⑹直驱式、全功率变流技术得到迅速发展;⑺大型风电机组关健部件的性能日益提高;⑻智能化控制技术的应用加速提高了风     

风电机组故障诊断实现方法探讨

笔者针对风电厂优化运行管理的要求,讨论了风电场状态监测解决方案.以小波分析故障诊断的理论为基础,提出了风电机组状态监测的实现方法.根据风电机组传动链多采用齿轮箱的实际情况,塔建了实验室齿轮箱模拟试验台,并模拟实验获取故障特征值的方法;最后给出了基于风电场监控系统的OPC嵌入式风电机组状态监测和故障诊断系统包括现场监控数...     

状态监测在风电机组齿轮箱上应用的探讨

状态监测不仅适用于风电机组齿轮箱，同时适用于风电机组的主轴，发电机和偏航系统轴承状态的监测，状态监测可以对风电机组进行故障诊断，还可以针对正在运行的风电机组，进行运转状态的全过程监测。     

风电齿轮箱轴承应用分析

国内外的应用实践表明,在风电齿轮箱的所有零部件里,轴承是最薄弱的环节之一,对轴承进行必要的应用分析是保证齿轮箱可靠性的重要手段。风电齿轮箱是整个风机中非常重要的部件,由于常年受到变载荷及强阵风的冲击,因此在设计、制造和维护上有别于普通齿轮箱。而且随着风机设计功率的不断提升,风电齿轮箱在满足传递载荷的前     

NTK300／31风是机齿轮箱的故障分析与预防

齿轮箱是风电机最重要的部件之一，而且价格昂贵，该箱部件的寿命和良好的运行状态对风电机的安全稳定运行意义重大。NTK300kW风电机采用的CS-520型齿轮箱近年来故障频繁，文中通过分析该型齿轮箱的故障特点，给出预防措施。     

基于部件成本分析的风电场机型优化选型

本文鉴于以往风电场风电机组选型方法受制于机型资料的丰富程度和各厂商的报价策略限制，难以充分发挥风电场最大资源禀赋的问题。基于风机部件成本研究，在传统风电场经济性评估模型的基础上，将风资源、风电机组成本以及风电场附属成本及施工成本进行关联衔接，建立基于部件成本的风电场技术经济分析模型。     

浅谈风力发电机组齿轮箱的维护

近年来随着风电机组的安装数量不断增加,风电机组的运行时间也逐渐增长,由齿轮箱发生故障或者损坏这样的事情而导致风力发电机组停运的事经常发生,由此产生的直接和间接损失越来越大,导致工作人员的工作量也在不断的加大。这就使风电机组齿轮箱的保养工作显得异常的重要。风电机组中采用的齿轮箱分两种,一种是增速箱,用来同步叶轮和电机之间的转速。一种是减速箱,主要用来转动机身对准风向。前者在业内称其为齿轮箱,后者称其为减速器。     

壳牌大唐案例:超越客户需求方能引领风电润滑市场

<正>近年来,随着中国风电装机容量逐年提高,风电运维市场备受关注。出于对长期效益的考虑,业主对于机组质量、机组出质保后风电场如何保持高效发电的能力更为关心。而润滑系统管理则是其中最重要的环节之一。对于风电机组来说,主齿轮箱是最为核心的部件,堪称机组的"心脏",往往造价不菲,一旦发生故障,不但影响发电效率,而且修复成本高昂。作为风电行业油品和润滑脂供应商,壳牌坐拥顶尖专家团队,与行业客户广泛合作,深     

甘肃省加快风电产业发展的设想

可再生能源中风力发电是技术最成熟、最具有规模化开发条件和商业化发展前景的发电技术之一。甘肃省拥有丰富的风能资源，拥有多方面的优势，建议采取“市场上换技术”的策略，对甘肃省内参与生产制造风电机组或风电部件的企业制定相关优惠、激励政策，引导鼓励这些企业不断提高、更新风电机组或风电部件制造专业技术水平和工艺质量，打造甘肃风电生产制造品牌，不断扩大产品国内外销售渠道，增加销售数量，大力促进和拉动甘肃省机械制造、电机电子器件制造、电工仪表等产业的全面发展，推动和巩固甘肃风电产业化的发展，使甘肃成为我国西北大型风电开发基地。     

电磁耦合调速风力发电机组模拟实验研究

电磁耦合调速风力发电机组实现了同步发电机直接并网运行,可有效地改善风电机组的暂态过载、故障穿越和电网电压支撑能力,提高风电机组与电力系统的兼容性。利用变频调速电磁耦合装置将齿轮箱输出轴功率以非接触方式传递到同步发电机,增加了功率传动的灵活性,避免了发电机故障冲击转矩对齿轮箱的破坏。为了研究该类机组的运行控制方法和功率传输效率等问题,该文设计并搭建一套30 kW电磁耦合调速风电机组模拟实验平台,通过实验验证了所提出电磁耦合调速风电机组的启动、并网、不同风况下稳态运行、脱网及停机等各阶段控制策略的有效性。测量了电磁耦合调速装置在不同运行工况下的功率传输效率。