对早期风力发电机组桨叶改造

黄玉飞

（黑龙江华富风力发电穆棱有限责任公司，黑龙江 穆棱 157500）

我国早期风电场单机容量小、技术不成熟，风机多为引进国外技术与国内风机生产商合作生产。由于国产元器件和进口性能差异造成整机频发设备故障。重要部件如桨叶存在断裂、裂隙，表面不光滑等问题，增加风机维修成本，影响风机可利用率。本文通过对华富穆棱风电场N60机型的研究与分析，进一步提高了设备运行、确保风电场实现节能降耗目标，提升了机组运行的可靠性，达到了预期效果。

1 技改背景

穆棱风电场建于2004年，2006年机组投产发电。2007年、2008年年可利用小时数均达到近2000小时，2009年由于桨叶故障频发风机停机时间过长，导制风机运行小时数下降，经对桨叶系统进行详细的分析，穆棱风场采用的风机为德国NORDEX公司生产单机容量为1300kW的定桨距机型，配备的叶片是型号为HT29A叶片，叶片重量：5040±50kg，叶片重心：9540±50mm，树脂为：M300不饱和聚酯树脂，厂家为当时德国NORDEX公司与河北惠腾公司合资的叶片厂，后由于各种原因NORDEX撤资，由于NORDEX厂家在某些技术上的保密，并且穆棱风场所采用的N60风机桨叶为国内第一批自产兆瓦机桨叶，从德国NORDEX的设计图纸与现场1300kW风机生产商的图纸对比，发现无论是压力系统的设计以及叶尖阻尼器的安装等均与原图纸存在一定的差异。2010年经过反复的认证与推敲，对桨叶进行技改。

2 技改措施

经收集原始数据，不断的联系NORDEX厂家与桨叶制造商进行讨论，在多次与双方技术人员进行沟通后决定对穆棱风场所装HT29型叶片进行如下改进：

（1）叶尖组件（HT29A-中2，0拆0除）叶图尖阻尼器，但保留连接板组件（HT29-同2时3，0安）装。连接板用螺栓GB/T5M75”×⒛ 用同规格新螺栓替代，且加装自锁垫片GB/T1“.1安5装。螺栓时需在旋合段涂厌氧胶HTz31。

（2）导向轴组件《膏T29A1砬o）中图，碳管连接件（HT29A-）210-“与碳管组件（HT29A-接2区1域2所）打连销钉改为通销， 使用Φ9×120销子， 材料为 （50CrVA（H～R4C8佃），原在有销孔基础上将其钻通。安装销子时需涂抹厌氧胶Loctit如图1所示。

（3）液压缸组件（HT29-4中0，0液压）缸图与连接套连接段钻Φ6深5的孔。同时，连接套与液压缸组件连接用紧定螺钉规格改为GB阝M8火16。检查过程中对原有液压缸有渗漏的进行更换，组件改造如图2所示。

（4）大弹簧套筒组件圈Ⅱ、套筒；保留零件：（HT29A）-图中1，“分别去除零件：挡圈Ⅲ、挡，拆装过程中对原弹簧有变形的需进行更换大弹簧、弹簧滑块。

（5）根据风机的实际，调整叶片安装角度与调整叶尖系统压力值。（原安装角度-1.5度可根据风机实际功率曲线进行部分调整，原叶尖系统压力值过大的可在摘除阻尼器后，根据叶尖收扰角度进行调整，此二项工作须记录存档）。

（6）针对桨叶横梁断裂问题，通过记算横梁对桨叶叶尖拉力与当叶尖在离心力甩出后的拉力值，对横梁进行加固并进行焊接处理。

3 检验效果

（1）取出安装在叶尖的阻尼器，并在大风天对桨叶振动进行监测，目前风机振动各项指标通过了监测的要求。

（2）根据机组并网时叶尖的实际压力值，减少了部分机组叶尖的压力值。

（3）取出弹簧套外壁，避免叶尖卡滞，在桨叶炭棒处打入通梢，避免叶尖转轴。

（4）在钢丝绳连接处加装定位顶丝，避免钢丝绳脱落造成叶尖错位。

（5）对桨叶叶尖固定横梁进行加固焊接，对#9风电机组的桨叶安装节距角进行调整由原来的-1.5度调整为-1度。

通过一年运行监测，叶尖压力的合理调整，减少了钢丝绳等附件的损耗，桨叶故障显著降低，发电量比同期增长800万电量，改造后的风电机组运行更加稳定，特别是在大风天无论是运行还是出力均达到历史最佳水平。

结语

通过技改减少了叶尖自身的重力，确保停机时叶尖能够完全甩出，避免了风机的飞车以及桨叶叶尖断裂等事故的发生，确保了风电机组的安全运行。本次桨叶技改的完成也为同行业针对1300kW风机桨叶的故障处理提供了借鉴。

[1]李发海.电机学[M].北京：科学出版社.

[2]叶杭冶.风力发电机组的控制技术[M].北京：机械工业出版社，2006.