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关于风电机组主轴轴承及高速制动器增设温度测点的探讨
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2019 年电力企业设备管理智能化技术交流会 -1194- 关于风电机组主轴轴承及高速制动器 增设温度测点的探讨 国家电投集团河南新能源有限公司,张文彬 国家电投集团河南电力有限公司技术信息中心,于凯 摘 要:风力发电机组主轴轴承及高速制动器增设温度测点,能实时监测该设备运行情况,一旦设备出现异常状 态,通过温度指标实时反映到机组控制系统中,控制系统根据事先设置的温度保护功能,分级动作,提升机组设备安全 性能,提高设备利用效率,降低维护成本。 关键词:风电机组;安全性能;主轴轴承;高速制动器;温度监控 风能作为当今社会最具经济价值的绿色能源之 一,已得到了世界各国的普遍关注和大力发展。我 国风电发展步入快车道逾十年,已成为推动全球风 电装机量增长的主引擎。然而,近几年爆发的风电 风机着火事故则掀开了国内风电设备制造行业产品 设计不完善、售后服务不得当、管理错位等隐忧。 在设计不完善方面,部分主机厂家的主轴轴承温度 和高速制动器刹车片温度不监测,导致风机火灾事 故尤其突出。例如 2017 年 3 月,某风电场风机主轴 轴承干摩擦后着火导致机舱烧毁。2018 年 8 月,某 风电场风机高速制动器由于长时间摩擦后着火导致 机舱烧毁。本文对增加主轴承和高速制动器的温度 监测必要性进行分析,并给出温度监测的解决方案。 1 1、主轴轴承温度监测必要性分析 主轴轴承由于产品自身材料缺陷、产品装配不 当或维护不当,运转时间超过一定年限,存在提前 失效可能,一旦主轴轴承失效,未监测到,风机仍 按设备正常运转时,轴承会被叶轮强行带动旋转摩 擦产生高温,容易引燃润滑油脂,进而引燃机舱保 温材料、齿轮油、液压油、电缆及机舱罩等,最终 导致整个机舱着火烧损。虽然目前可以通过在机舱 内安装智能消防系统来防止机舱着火,但无法规避 高温导致的轴承及周围部件的损害,进而造成大部 件下架返厂更换,需要付出高昂的费用。如果能够 对主轴轴承温度进行监测,并结合大数据分析,可 以早期发现隐患,避免火灾事故的发生,甚至可以 提前发现设备异常,避免下架返厂维修,降低成本。 2、高速制动器温度监测必要性分析 高速制动器由于长时间运行,未及时维护或维 护不当,造成刹车片与刹车盘异常剐蹭发热,产生 高温。高温会导致制动器油缸密封圈损坏,会对周 围液压油、齿轮油加热产生油气,进而导致爆燃, 如果不能及时扑灭火灾,最终会导致机舱着火。虽 然目前可以通过在机舱内安装智能消防系统来扑灭 火灾,但后续需要约一周左右的时间来清理,导致 发电量损失较大。如果我们能够对高速制动器温度 进行监测,并结合大数据分析,可以早期发现隐患, 避免事故的发生。 2 为保障风机运行安全,风机在设计时,主机厂 商已在主传动链中故障率较高、影响较大的几个部 位安装了温度传感器,例如:发电机驱动端和非驱 动端、发电机三相绕组、齿轮箱后轴承(高速端轴 承) 、齿轮箱油槽等。实时监测这些部位的温度变化

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