一种便携式风力发电机组冷却水加注系统

袁彪

【摘 要】在风力发电技术快速发展的今天，人们除了对风电机组主要设备的关注外，对其附属及辅助设备的关注度也在持续上升。如何更快速、便捷的开展风力发电机组的运行维护工作，成为摆在业内人士面前的一大难题。随着风电设备单机容量的不断扩大，发电机、齿轮箱、变流器等部件越来越多的采用水冷方式来进行冷却。在风机运行过程中，以上设备常存在水冷系统压力低等现象，影响风电机组运行安全。本文就风电机组水冷系统压力低原因进行分析，并提出了一种便携式的冷却水加注系统。

【关键词】风电机组；水冷系统；冷却水加注；便携

Abstract：Key words：Wind turbine；Water cooling system；Cooling water filling；Portable

引言

风力发电机组在产生电能的过程中，齿轮箱、发电机、变频器等设备会伴随产生额外的热量，散热不良将会导致严重影响风力发电机组的可靠性。水冷系统的作用就是将以上设备的额外热量通过介质及时带走，避免产生过热导致风电机组故障停机。水冷系统内部本身需要维持一定的压力来保证散热效果，由于零部件工艺、系统内气泡等问题导致该系统容易出现漏液、压力降低等问题。而风力发电机组的齿轮箱、发电机等设备通常安装于八十米高空，维护检修困难。因此，需要提供一种便携式冷却水加注装置，系统总重不超过5KG，且能够满足风机水冷系统的压力需求。该系统能够提高设备检修维护效率，减少人力成本，节约资源，而且能够有效降低工作过程中的安全风险。

一、风力发电机水冷系统组成

1、水冷电机、水冷泵

2、储能罐

3、散热板

二、水冷系统压力低分析

1、冷却液加注时，系统内混入空气或者气泡。

水冷系统本身安装有排气装置，系统运行一段时间后，冷却液在附属设备与散热板之间不断循环，空气或者气泡通过排气装置不断从系统内排出，当系统压力低于限值时，风力发电机组报水冷系統压力低故障停机。

2、水冷系统密封不严，冷却液渗漏

风力发电机组的运行过程中，其附属设备会伴随产生大量的热量，这就需要水冷系统进行大量的热量交换。水冷管的出水口温度经常保持在40℃-50℃之间，在夏季时水温更是会达到60℃。长时间的高温运行可能会导致密封圈、管路等的老化，进而出现冷却液泄露问题，系统压力释放低于限值时，风力发电机组报水冷系统压力低故障停机。

3、储能罐气压过低或储能罐本体漏气

由于制造工艺或者安装工艺等原因，储能罐本身也会产生漏气或者气压过低现象。此时风力发电机组也会报水冷系统压力低故障。

三、水冷系统补压

在排除水冷系统密封不严、储能罐气压低或漏气的原因导致的故障后，需要对水冷系统进行补液。传统冷却水加注系统包括电动机、机械泵以及附属管路等设备，总重大约在50KG，重量大且携带不便。齿轮箱、发电机等水冷系统均布置在机舱内，携带大型冷却水加注系统上下风力发电机组耗时长，人员劳动强度大，现场作业风险高。

由我们现场改进的便携式风力发电机组冷却水加注系统很好的解决了上述问题。本系统由一个小型便携式增压泵及交流220V电动机组成，系统参数为2.39KG，长22.5CM，宽10CM，高10CM，电动机直径8CM，扬程110M，流量5.5L/min，最大压力2.5MPa。本装置在我公司元宝山风电场使用一年有余，通过现场人员应用分析，改装置完全满足现场冷却系统加压加水工作条件，携带使用方便，实用性强，性价比高。

结束语：本文主要通过对发电机等冷却水循环系统漏液原因进行简要分析，并对其补水补压需求提供了一种快捷、实用化的解决方案，该冷却水加注系统具备以下特点：（1）本系统重量轻、体积小，携带方便；（2）本系统成本低，利于应用推广；（3）本系统应用于高空作业时大大降低了作业风险。

（作者单位：大唐河南清洁能源有限责任公司）