自动润滑系统能更好适应海上风电润滑维护——专访华锐风电上海东海大桥现场经理余晓明

本刊 | 苏晓

自动润滑系统能更好适应海上风电润滑维护
——专访华锐风电上海东海大桥现场经理余晓明

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受访嘉宾：余晓明，华锐风电上海东海大桥风电场现场经理，负责东海大桥风电场质保期内机组运维管理工作，专注华锐风电3MW、5MW海上风电机组运维。

《风能》：您如何看待润滑系统在整个风电机组运营维护中的重要性？海上风电机组和陆上风电机组相比，在润滑维护方面有哪些特殊的要求？

余晓明：风电机组是由很多重要的机械系统组成，其中大部分是旋转机械系统，如变桨系统、主轴系统、齿轮箱系统、发电机轴系和偏航系统等。对于旋转机械系统而言，润滑是机组运行过程中非常重要的必备工作之一，润滑不充分或者润滑剂选择不当会给机械旋转部件的长期运行带来很多问题，如局部发热，出现点蚀，齿圈上产生铁屑等，严重情况下会导致轴承卡死或者齿圈断齿。

相比陆上机组，海上风电机组的功率等级较高，所使用的旋转机械系统尺寸较大，荷载较高。同时，海上机组的运行环境含盐度较高，需要充分考虑防腐蚀的问题。另外，海上机组的维护成本较高。海上机组润滑维护具备以下几个特点：（1）必须配备自动润滑系统，目前大部分陆上机组都没有配备自动润滑系统，而是由人工定期采取润滑措施。鉴于海上维护的特殊性，必须对于所有的旋转机械系统配备有自动润滑系统；（2）由于海上的高腐蚀性特点，在润滑系统主单元、管道单元、分配器单元，润滑油的选择上都需要充分考虑其防腐蚀的性能，一般情况下轮毂所要求的防腐蚀性能较高。（3）需要配备有相应的油位和系统工作状态的监测机制、报警机制和远程可观测方式，当润滑系统油位较低，而润滑系统不能正常工作时，机组自身可以报警或者报出故障，同时在远程可以了解其相应的信息，并及时处理。（4）在条件容许的情况下，可以配备油品监测系统，在线观测油品的变化情况，从而进一步判断油质的变化情况，同时用来判断所润滑对象的性能和运行状态。

《风能》：华锐风电在海上风电传动系统维护方面做出了哪些系统性的运维措施，积累了哪些重要的经验？

余晓明：华锐风电在进行海上机组研发、设计的时候，就已经充分考虑到机组传动系统润滑的问题，主要体现在以下几个方面。首先，从轮毂来看，由于华锐风电机组使用变速恒频的风力发电技术，配备有电动变桨系统，因此变桨轴承和变桨齿圈的润滑是必须要做的工作，华锐为3个轴承分别配备了一套自动润滑系统，3个齿圈共用一套自动润滑系统。而对于机舱和轮毂之间的主轴承润滑，华锐也配备了2套独立的自动润滑系统。其次，华锐机组的齿轮箱系统由两级行星和一级平动系统组成，构造复杂，包含很多轴承和齿圈，齿轮箱中装有适量的润滑油，所配套的油泵电机和水冷换热器可以保证齿轮箱在旋转过程中，所有的机械部件都得到充分润滑，同时保证油质稳定。另外，发电机的轴承系统在出厂时会按照华锐所制定的厂家和品牌或者按照华锐所规定的技术规格配备有专用的自动润滑系统。最后，偏航系统是保证机组时刻对风的重要系统，且荷载很大，偏航轴承和齿圈都需要进行润滑。对此，华锐配备了两套独立的润滑系统，分别负责偏航轴承和偏航齿圈的润滑。

通过这几年，华锐在机组润滑方面所积累的经验主要有：由于变桨系统和偏航系统处在某一位置的时间可能较长，因此在润滑策略上需要考虑到变桨角度和偏航角度的问题，否则可能导致某些区域润滑过度，而另一些区域润滑不充分。

此外，我们认为，集中式润滑系统比递进式润滑系统稳定性更好，因为机组所处环境不是很好，递进式润滑系统将油脂通过递进式分配器进行分级传输，增加了故障点，当某一级的递进式分配器出现问题时，所有后面节点上的润滑性能都会受到影响，而集中式润滑系统故障点较少，稳定性较高。

《风能》：目前华锐风电海上风电机组每年对润滑油的更换周期是怎样的？公司在润滑维护方面投入的人力、物力和财力是怎样的？

余晓明：齿轮箱润滑油目前不采用定期更换方式维护，而是对每台齿轮箱半年化验一次油样，对不达标的齿轮箱润滑油有针对性地进行完全更换，这样有利于降低维护成本。对于轮毂、主轴、发电机轴系以及偏航系统，主要采用润滑脂润滑，通过自动加脂系统，定时将新油脂注入轴承和开式齿面，旧油脂逐渐被排出进入废油收集装置，定期清理废油并向加脂系统补充新油脂即可。

由于采用自动润滑系统，因此华锐在后期运行维护过程中所投入的人力成本较低，主要成本来自前期所投入的设备成本（包括润滑主单元、管道单元和分配器单元等）和后期更换润滑油脂的物料成本。

《风能》：海上风电机组由润滑不良引起的问题主要集中在哪些方面？能否谈谈这些故障或问题造成的损失？华锐在这方面有没有特殊的措施或者经验可供分享？

余晓明：海上风电机组某些部件润滑不良会引起相应的问题，从现场的实际运行经验来看，个别机组出现过润滑不充分的现象，润滑不良引起的主轴问题较多。主轴如果出现点蚀，进而发展成严重的振动故障，导致有时需要更换主轴，所引起的经济损失将较大。损失主要包括主轴自身的费用支出、吊车费用支出、所耽误的时间和相应的损失电量等，具体数值会因现场不同而有较大区别。华锐充分重视此类问题，首先在设计时必须使用自动润滑系统，其次是实时监控润滑系统状态（包括润滑油油位、润滑系统工作状态等），合理地设计润滑逻辑，做到不过量、不欠缺，在充分保证足够润滑的同时让主轴处于良好的运行状态。

《风能》：贵公司在选择润滑油品牌的时候，主要考虑哪几个方面的因素？

余晓明：华锐在选择润滑油品牌时会综合考虑各方面的问题，包括价格、性能、配套服务，同时还会参考零部件厂商的建议。首先，需要对于市场进行调研，然后进行小批量试验，试验通过之后才有可能批量使用，进入供应链，以此来评估润滑油的性能。当然，价格也是要考虑的重要因素之一，华锐会先找两家供货商进行比较并挑选出性价比较高的产品。在选型过程中也需要参考零部件厂家的推荐，确保润滑油和所安装的系统具有良好的匹配性，在此过程中，华锐要求供货厂家在车间开展相应的试验工作，并提供试验报告。此外，服务也是要充分重视的一个方面，因为润滑系统在风电机组上需要运行很长时间，对于部件的安装、定检和更换等服务工作也是华锐在选型过程中的关注重点。