昌马风电场风力发电机组检修规程.docx
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昌马风电场风力发电机组检修规程
中核汇海风电投资有限甘肃分公司发布
2016-08-07实施
2016-08-05发布
昌马风电场风力发电机组
检修规程
中核汇海风电投资有限公司甘肃分公司企业标准
前言
中核汇海风电投资有限公司甘肃分公司《昌马风电场风力发电机组检修规程》是在《昌马风电场检修规程（试行本）》和设备厂家检修、维护说明书的基础上编制完成的，是昌马风电场设备检修的标准。
本规程自实施之日起执行。
本规程编写格式和表述规则上均符合《中核汇海甘肃分公司“安全规程年”活动实施方案的通知》。
中核汇海风电投资有限公司甘肃分公司下列人员应熟悉本规程的全部或部分：
1.总经理、副总经理、总工程师
2.安生部经理、副经理、检修专责、运行专责、设备安全专责
3.昌马风电场场长、检修专工、运行专工、全体检修班人员
本规程为规范性标准
本规程由中核汇海风电投资有限公司甘肃分公司提出并归口
本规程起草单位：
中海油新能源玉门风电有限公司昌马风电场负责修订
批准：
审核：
编制：
目录
1主题内容与适用围............................................................................................5
2引用标准................................................................................................................5
3总则........................................................................................................................5
4FD82B风机简介...............................................................................................5
4.1FD82B风力发电机的组成...............................................................................7
4.2FD82B系列风力发电机的特点.......................................................................9
5轮毂与变桨系统..................................................................................................10
5.1变桨系统概述...................................................................................................10
5.2变桨系统构成主要部件...................................................................................12
5.3注意事项...........................................................................................................12
5.4变桨电机检修...................................................................................................13
5.5变浆控制.........................................................................................................15
5.6.轮毂...................................................................................................................19
5.7滑环..................................................................................................................20
5.8轮毂装配中所用紧固件分部件统计变桨系统各部件明细...........................21
6齿轮箱油冷却与润滑系统..................................................................................26
6.1简介..................................................................................................................26
6.2冷却过程说明...................................................................................................27
6.3维护与维修.......................................................................................................30
6.4冷却系统拆卸及更换.......................................................................................33
6.5零件清单...........................................................................................................33
7发电机.................................................................................................................31
7.1发电机概述.......................................................................................................32
7.2发电机参数.......................................................................................................33
7.3表面涂层维护要求...........................................................................................35
7.4表面处理维护...................................................................................................37
7.5发电机尺寸图...................................................................................................39
7.6发电机安装图...................................................................................................40
7.7发电机所需紧固件维护...................................................................................41
7.9发电机常见故障.............................................................................................42
7.10发电机的基本维护.......................................................................................45
7.11发电机与齿轮箱主轴对心...........................................................................49
9偏航部分维护........................................................................................50
9.1简介...............................................................................................................52
9.2检查与维护...................................................................................................53
9.3零部件维修时的拆装...................................................................................55
检修技术标准
1主题内容与适用范围
本规程规定了中海油新能源昌马风电场风力发电机组的的大修、小修、定期检查的项目、检验方法及质量标准。
本规程还规定了风力发电机组的实用维护方法，适用于运检人员的日常基本维护及检修。
本规程适用于中海油新能源昌马风电场发电机组的的大修、小修、定期检验，日常维护。
2引用标准
风力发电厂场检修规程（DL/T797-2001）
风力发电机组安装技术
电力工业技术法规
发电机和专用技术规范及维护使用说明书
3总则
3.1风力发电机组的设备单位应做好以下检修管理的基础工作：
3.1.1建立设备缺陷管理台帐、设备检修原始资料台帐、设备异动、技术改造管理台帐、备品备件管理台帐等。
3.1.2小修后一星期内整理编写出小修报告并交生产部审批，大修后两星期内整理编写出大修报告并交生产部审批。
3.2严格执行验收制度，加强质量管理。
5
3.3学习用先进的工艺和新技术、新方法，提高工作效率，缩短检修工期。
3.4节约原材料，加强对检修工具、机具、仪器的管理。
3.5文明施工，搞好安全工作。
4风机简介
本手册包含了东汽FD82B1.5MW型风力发电机的维护与维修信息，是风力发电机维修人员的技术依据。
本手册由中海油新能源玉门风电风电有限公司昌马风电场编写，如本手册中有关风力发电机维护与维修的信息有遗漏或不足之处，我公司保留对其修改、完善的权利。
本手册按照风力发电机的结构，划分为12部分。
在每部分中，简要地阐述了本部分所写风力发电机部件的作用、原理、技术参数、工作过程。
重点讲解了部件的维护与维修方法、要求、注意事项以及所使用的工具。
其中在讲解维修方法时，在每个步骤中所涉及的件号均与图纸一一对应。
所有的维修人员必须具备以下条件：
1维修人员必须年满18周岁。
2维修人员必须掌握风力发电机、风力发电机各大部件的作用和工作原理。
3维修人员必须认真阅读并理解《安全手册》的全部内容。
具备在维修与维护工作时发现危险和察觉潜伏危险并排出危险的能力。
4维修人员必须认真阅读并理解《维修与维护手册》的全部内容。
具备按照手册能对风力发电机进行维修与维护和处理突发事件的能力。
5维修人员必须接受过维修与维护知识和安全知识的培训。
如果因维修人员不具备资质，或维修人员违规操作，造成的一切损失与本公司无关。
如与本公司签有维修与维护服务合同，或产品在质保期内，所有维修与维护工作必须由本公司售后服务人员进行。
擅自进行维修与维护，其后果自负。
在维修与维护工作完成后必须遵循以下步骤使风力发电机重新投入运行。
1退出控制界面。
2检查吊车上的制动手柄，并将吊钩悬挂到其止动装置上。
3将叶轮锁松开。
4将所有的紧急停机开关松开。
5清除带有维修作业提示的标示牌。
6确认使用的工具和拆卸部件已全部拿出风力发电机。
风力发电机重新投入运行。
在工作中产生的废弃物应集中处理，避免对环境造成污染
4.1FD82B风力发电机的组成
风力发电机组用于把风能转化为电能，并按照供电公司的指标给其电网进行供电的设备。
FD82B系列型风力发电机技术成熟，具有变桨、变速恒频的功能，是特别为高效利用陆地风能而开发的机型。
如下图所示，叶片通过变桨轴承被安装到轮毂上，共同组成风轮。
风轮吸收风中的动能并转换成风轮的旋转机械能。
机械能通过联接在轮毂上的增速箱主轴传入增速箱。
增速箱把风轮输入的大扭矩、低转速能量通过一极行星两级平行轴转化成小扭矩、高转速的形式后，通过联轴器传递给发电机。
如图所示，增速箱通过减噪装置被固定在主机架上。
在增速箱与主机架、增速箱与减噪装置之间均有弹性部件，此结构可以大大吸收风轮和增速箱所产生的震动，降低震动对系统的破坏。
而且联轴器是柔性联轴器，它本身可以吸收震动，并且可以补偿两平行性偏差和角度误差。
在增速箱的输出轴上，装有常闭式液压制动器，用于紧急情况下使制动系统。
发电机安装在机舱的尾部，它将机械能转变成电能并被供到电网上。
由于其工作环境的特殊，限制了发电机的体积和重量。
发电机的极对数要少，因此需要的转速较高。
FD82B机组采用了双馈感应发电机的形式。
发电机的定子直接连接到三相电源上，转子和变频器相连。
风是随机的，风向时时刻刻在变化。
为使风力发电机组的风轮始终处于迎风状态，充分利用风能，提高风力发电机组的发电效率，FD82B型风力发电机设有偏航机构。
通过风向标，系统采集到风向信号，经处理后控制系统发出偏航信号，系统驱动三个偏航驱动电机使机舱围绕塔筒转动，实现偏航。
轮毂罩和机舱罩组成一个密封体，保护设备不受环境影响，且减少噪音排放。
4.2FD82B系列风力发电机的特点
采用82m长度的叶轮直径，能在保证20年工作寿命的前提下，最大限度的发电。
采取变速恒频控制以及同步投入等多种控制手段，大幅度提高电能质量，并具有相当大的抗电网跌落能力。
控制系统采用阜特公司高端的CPU为中央处理器和多功能控制器完成整台风力发电机的控制和数据采样，实现风力发电机的全自动控制和远程监控。
通过双馈异步发电机和IGBT控制器，可以做到功率控制和抑制冲击电流的发生，风速变化引起的出力变化小，变速运行，发电量大，并网时对于电网冲击电流小。
变速恒频及磁链解耦控制大幅延长了核心部件的使用寿命，同时显著提高发电量。
ＩＧＢＴ的可变速控制，可以按功率因数为1控制出力。
而且，发电机也因为利用了ＩＧＢＴ、在已励磁的状态下同步投入，可以防止突入电流，适合于弱的系统。
电动变桨具有更为快速的响应速度、更为准确地控制桨距，三个桨距系统互相独立，即使其中之一出故障，也能安全停机，电动变浆，没有漏油隐患，可靠性更强，维护量更少。
内带蓄电池，在电网掉电下仍能实现浆叶调节保证了风力发电机的安全。
系统为直流变桨系统。
整个变桨控制系统采用不锈钢全封闭结构及重载接插件连接结构，使得该变桨控制系统具有很高的防护等级，能适用于风机应用的各种恶劣场所。
系统采用三支叶片独立驱动结构，使每个叶片具有独立的变桨功能。
因此在任意一支叶片由于故障不能正常变桨的情况下，其它两支叶片也能按系统控制要求进行变桨，具有冗余保护的效果。
变桨控制系统具有冗余电源保护功能，机组在正常运行条件下采用风机系统提供的外部交流电源进行供电控制。
当电网故障或系统电源断电时，系统将自动切换到后备蓄电池供电模式，直接由蓄电池提供动力和控制电流，保证风机能及时安全回桨。
偏航系统由带有外齿轮的偏航轴承，三个偏航驱动电机及减速齿轮箱，七个偏航制动器，一个凸论计数器，两个转速传感器，一个风向标，液压站组成。
控制系统通过风向标使偏航系统处于迎风状态。
机舱方向与风向偏差超过25度时开始航，凸轮计数器记录扭缆角度，超过±4圈紧急停机。
偏航时七个液压制动器保持一定压力，保护传动机构不受冲击。
风速2.5m/s以上偏航启动，低风速时430°自动解缆，高风速是650°自动解缆
叶片前端部采用金属制结构，以保护叶尖不受损坏。
在各可动部分都装设电刷，迅速泄放电流。
机舱顶部还设置避雷针。
5变桨系统与轮毂
5.1变桨系统概述
变桨系统是安装在轮毂内作为基制动系统或可以在额定功率范围内对风力发电机速度进行控制。
变浆功能：
从额定功率起，通过控制系统将叶片以精细的变桨角度向顺桨方向转动，实现风力发电机的功率控制。
制动功能：
如果一个驱动器发生故障，另两个驱动器可以安全地使风力发电机停机。
5.2桨系统构成主要部件
名称
数量
轮毂
1
变浆轴承
3
变桨驱动装置
3
变桨电池柜
3
变浆控制柜
3
5.3注意事项
维护和检修工作，必须由东汽技术人员或接受过东汽培训并得到东汽认可的人员完成。
在进行维护和检修前，必须：
阅读《FD82B安全手册》。
所有操作必须严格遵守《FD82B安全手册》。
低温型风力发电机,如果环境温度低于-30℃，不得进行维护和检修工作。
确定风速。
如果超过下述的任何一个限定值，必须立即停止工作。
不得进行维护和检修工作。
1.5-分钟平均值（平均风速）12m/s禁止进入轮毂工作
5-秒平均值（阵风速度）18m/s禁止进行风机作业
重要提示：
对变桨机构进行任何维护和检修，必须首先使风力发电机停止工作，各制动器处于制动状态并将叶轮锁锁定。
如特殊情况，需在风力发电机处于工作状态或变桨机构处于转动状态下进行维护和检修时（如检查轮齿啮合、电机噪音、振动等状态时），必须确保有人守在紧急开关旁，可随时按下开关，使系统刹车。
当在轮毂内工作时因工作区域狭小,要防止对其它部件的损伤。
5.4变桨电机检修
30变桨驱动器、3变桨轴承、1轮毂、12垫圈（12）、53螺母（M12）
5.4.1技术参数
电机类型
直流电机
数量
每个叶片一个，一套风力发电机总共3个
额定功率
4.2kW
额定电压
3相400VDC
防护等级
≥IP54
温度等级
F,在环境温度为+55°C时能力为F级
冷却
风冷
温度检测
一个内置在定子绕组中的Pt-100
动态工作（相对于齿轮输出）
最大加速度1251rpm/s
扭矩限制
最大扭矩限制到70Nm
使用寿命
≥20年,6000小时/年,70%静态和30%动态位置控制,采用脉动负荷。
5.4.2变浆电机检查
5.4.2.1检查变桨电机表面的防腐涂层是否有脱落现象
5.4.2.2检查变桨电机表面清洁度
如果有，清理时尽量保持抹布的干燥，防止水滴流进电机内部，造成绕组短路等，用无纤维清洗抹布和清洗剂清理干净。
5.4.2.3检查变桨电机冷却风扇
如果有，清理时尽量保持抹布的干燥，防止水滴流进电机内部，造成绕组短路等，用无纤维清洗抹布和清洗剂清理干净。
维护更换
5.4.2.4检查变桨电机是否有噪音及振动
如果有，关闭电源后再进行
a）检查变桨电机轴承：
是否润滑脂过多/少/失效，轴承是否磨损，轴弯曲变形；是否承受额外轴/径向力等
b）检查变桨电机转子系统动是否平衡；转子笼条是否有断裂，开焊；安装是否紧固；是否有共振等
c）变桨齿轮箱与轮毂连接的螺栓M16×100
5.4.2.5检查变桨电机是否有发热
如果有，关闭电源后再进行
a）检查变桨电机绝缘电阻
b）检查变桨电机轴承
5.4.2.6检查变桨电机电源线接线是否牢固
如果松动，关闭电源后再进行清除导线和端子上氧化物并重新接线牢固
5.4.3检查变桨电机与编码器连接螺栓
5.5变浆控制：
5.5.1变浆控制检查：
注意：
检查时要确保电源都已断开
5.5.1.1变浆控制柜检查a）检查外观b）接线是否牢固c）文字标注是否清楚d）检查电缆标注是否清楚e）检查电缆是否有损坏f）检查屏蔽层与接地之间连接
5.5.1.2检查变浆控制柜柜锁是否有损坏，如有，要更换。
5.5.1.3变浆测试注意：
手动复位后，叶片将快速返回a）利用机舱控制面板启动变浆，检查变浆的配合位置。
5.5.2变桨控制柜螺栓紧固
5.5.2.1变桨控制柜（主控柜1个、轴控柜3个、电池柜3个）用螺栓的紧固
主变桨控制箱与轮毂的连接螺栓6-M16×70力矩135NM套筒24hh
a）如果螺母不能被旋转或旋转的角度小于20度，说明预紧力仍在限度以内。
b）如果螺母能被旋转，且旋转角超过20度，那么，就必须把螺母彻底松开，并用力矩扳手40-200Nm以规定的力矩135Nm重新把紧。
5.5.3检查备用电池
（1）用电池驱动变浆机构；
（2）用比例装置检测电池。
功能测试：
用电池驱动，比例装置-5A12X6电池Unenn=144Vpoti比较仪-5A1auf45%=112V3X6电池Unenn=216Vpoti比较仪-5A1auf60%=150V如果一个变桨驱动的速度异常，即使OP95（-5A1）未运行，仍需测量电池的电压，而运行驱动来检测故障电池。
如果一个电池出现问题，整个电池组都得更换。
5.5.4限位开关
5.5.4.1检查：
（1）开关灵敏度，是否有松动；
（2）手动刹车测试；
（3）安全链启动紧急刹车测试。
5.5.4.2限位开关及限位开关撞块安装用螺钉、螺栓的紧固用力矩扳手8-60Nm以规定的力矩23Nm，检查螺栓56（M12X30，8.8级），内六角扳手3mm检查螺钉58（M4x25）。
a）如果螺母不能被旋转或旋转的角度小于20度，说明预紧力仍在限度以内。
b）如果螺母能被旋转，且旋转角超过20度，那么，就必须把螺母彻底松开，并用力矩扳手8-60Nm以规定的力矩23Nm重新把紧。
c）螺钉检测步骤同上每检查完一个，用笔在螺栓和螺钉头处做一个圆圈记号，螺栓共12个，螺钉共6个。
5.5.5检查轮毂转速传感器
5.5.5.1检查轮毂转速传感器固定是否牢固如果有,立即紧固
5.4.5.2检查导线是否有磨损如果有轻微磨损,找出磨损原因,在导线磨损处用绝缘胶带或用绝缘热
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