风电场风机变桨系统故障分析与措施

郭怡伦

摘 要：近些年在环境以及经济社会等要求下，风力发电已经成为现阶段电力能源供应系统的重要组成部分。其中风机变桨是重要的技术，常见的变桨系统可以分为液压变桨和电动变桨等多种形式。本文就对两种不同形式的变桨系统的常见故障进行分析，并提出有效的建设对策。

关键词：风电场风机;系统故障;电气回路;具体措施

在快速发展的社会经济以下电力的生产，对于整个经济的发展，都有着直接的影响，我国能源消耗量也在逐步的提高，风电场的电力的生产和供应需求不断的提升，相应的风机变桨系统的运行压力也在不断的增加。

1液压电机变桨系统常见的故障及分析

1.1变桨系统超限故障

超限故障是液压电机变桨系统常见的问题，最常见故障点为桨叶位置传感器损坏。当传感器发生损坏后，相应电压的测量就会不准确，可能会导致电压超出允许值的范围，从而造成潜在的危险，同时叶片的位置也会出现错误。这样就会降低整个风机的运行质量，同时也降低了系统发电的稳定性。

超限故障通常可以通过传感器将超出正常标准的电压信号传输到主要控制台，在平台当中可以反馈出故障信息，这样以便技术人员及时进行解决。当出现这种情况时，应当先利用程序控制功能对位置传感器进行状态检测，将桨叶的角度数据转化为可测量的电压信号。如果不在正常范围内，可以通过相应的传感器配套调整工具，将桨叶的角度正负极极限调整之规定电压范围内，从而保证整个变桨系统的正常运行。

1.2变桨不同步故障分析

变桨系统在正常运行的过程中需要通过位置传感装置的设计对桨距角电压信号进行监测。当出现偏差或异常后相应的信号就会传输到控制平台当中。变桨不同步故障通常是因为变桨比例阀运行系统出现损坏现象，从而导致液压回路流量控制失效，使三叶片中最大变桨角度与最小变桨角度差值大于程序设定值，三桨叶运转位置、速度出现误差，导致运行不同步。

比例阀运行系统对变桨不同步故障有着直接的影响。比例阀运行系统对电机进行控制的过程中，需要通过逻辑运算，同时对比例阀电位移转情况与伺服电情况进行反馈，通过控制装置放大传输信号对转换器进行控制，转换器根据输入信号产生等比的系统驱动力，对液压阀进行有效驱动，对液压阀的压力与液压油流量进行动态控制。整个过程是紧密相连的，当出现变桨不同步故障时就会影响整个风力电机的正常运行。因此，系统中所有电磁阀带电，电磁阀得电选择导通或关闭油路，比例阀的底部线圈也处于带电状态，阀位出现变化，液压油将会从P端出发，流向液压缸的负极方向，通过系统转换将液压能变为运动的机械能，液压缸向着0°的方向进行变桨，然后液压油经由缸体回流到T端。

2电动变桨系统常见的故障及分析

电动变桨系统使风力发电系统中一种重要的运行模式，其控制系统的构成也是相对比较复杂的，受多种因素的影响。在实际进行运行的过程当中发生故障的频率一般高于液压系统。这主要与电动变桨系统的性能，类型，结构等方面的差异有一定的影响，从而使得相应的安装形式原件的材料和技术参数也存在较大的差异，故障问题的表现也有所不同。下面就对电动变桨系统常见的故障进行简单的分析。

2.1变桨电气回路系统故障分析

变桨电气回路系统过程部件有变频装置控制器等，这些装置缺一不可，同时每一个装置在整个系统运行过程中都发挥着相应的作用。其中变频装置控制器属于整个驱动程序运行的基础，出现故障表现的常见原因包括变频装置损坏、电机运行功率偏低接线处不牢固等问题，技术人员需要结合报错信息，对故障位置进行确定、排查故障原因，采取针对性的处理对策，从而缩短故障处理时间。在系统轴承润滑养护的过程中，应定期进行轴承、电极、减速装置等设备的检测，做好润滑处理。如果发生卡浆、系统运行速率小将、电机设备出现过热情况，故障原因被确认为转动荷戟超负荷时，应对电动变桨运行系统进行整体润滑养护处理。同时在平时也要加强相应的保养，要注意维护与监测，对可能发生的问题要进行及时的解决从而保障整个系统的正常運行。

2.2变桨电滑环装置的故障

变桨滑环是一个信号传输以及减速的装置，在风电机运行的时候肯定需要使用到一个设施设备起到一个非常好的信号传输作用，才能够让它的发电能力增强，以及保证整个信号的稳定，而这时变桨滑环滑环就起到这样的作用。因为有时风速比较大，有时风速比较小，这都会影响到供电机的工作，但是当风电机使用了变桨滑环之后，就能够通过自己信号的传输让桨叶受到一定的调整不会出现桨叶不稳定的问题。

但实际在进行运行的过程中，由于风机变桨需要轮毂一直进行旋转，离心力和交变负载影响下，系统各部件承受的脉动负荷相对较大，故障发生的可能性会大幅度的增加。例如会出现接线不牢固，内部接触不良等。针对这些问题在实际进行运行和检修的过程中，要重新清洗滑环，更换部件等方式进行处理，从而保证整个系统的正常工作。

2.3后备电源系统的故障分析

后备电源是指整个系统的预备电源，它能够在紧急情况下发挥相应的作用，从而保证整个风机控制系统的正常运行。但是在实际进行管理和应用的过程中，后备电源也常常会出现各种各样的问题，从而导致在紧急情况甚至正常运行过程中产生不良影响。后备电源通常可以分为两种，一种是铅酸蓄电池，另一种是超级电容。由于整个系统工作环境比较复杂，温度和湿度条件多变，外界的这些因素对于电池的正常使用寿命和性能有一定的影响，这样很容易会导致蓄电池的电力存储和释放能效下降，在出现故障后，系统停止运行，而后备电源也无法发挥正常的功能，从而导致整个设备停止运转。

因此，在日常维修与维护的过程中，检修人员应当通过监控程序定期检测等形式，对电池出现故障的具体原因进行分析，对损耗过高的后备电池进行更换，保持电池供电稳定。在进行设备检测时，建议在定检时用手持式检测仪对电池进行全检，及时发现内阻增加，容量下降的电池进行处理和更换。相关工作人员在日常当中应当做好定期的检测，在检测时也要按照相应的标准进行检测，对发现有问题的电池进行及时的更换，从而保证整个后备电源的正常运行。

3结束语

风力发电对社会经济发展以及人们日常生活用着及其重要的作用和影响整个风力发电的过程中也是需要多个系统共同控制，相互配合，从而完成最终的作业。其中风电场风机变桨系统是重要的技术组成部分之一。常见的变桨系统可以分为液压变桨和电动变桨等多种形式。这两种形式在争吵运行的过程中都可能会产生不同的故障，需要维修人员在日常管理的过程中就要加强维护和修养，对可能产生的故障问题进行及时处理，从而保障整个系统的正常运行。随着科技的不断发展，技术越来越先进，对于相应的故障问题的解决措施也越来越灵活，能够更好地保障整个系统的正常运行。

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