1. 风力发电机的风力发电机结构
机舱:机舱包容着风力发电机的关键设备,包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子,即转子叶片及轴。
转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风力发电机上,每个转子叶片的测量长度大约为20米,而且被设计得很象飞机的机翼。
轴心:转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。
低速轴:风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上,转子转速相当慢,大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管,来激发空气动力闸的运行。
齿轮箱:齿轮箱左羡梁边是低速轴,它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。
高速轴及其机械闸:高速轴以1500转每分钟运转,并驱动发电机。它装备有紧急机械闸,用于空气动力闸失效时,或风力发电机被维修时。
发电机:通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风力发电机上,最大电力输出通常为500至1500千瓦。
偏航简派告装置:借助电动机转动机舱,以使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作,电子控制器可以通过风向标来感觉风向。图中显示了风力发电机偏航。通常,在风改变其方向时,风力发电机一次只会偏转几度。
电子控制器:包含一台不断监控风力发电机状态的计算机,并控制偏航装置。为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热),该控制器可以自动停止风力发电机的转动,并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。
液压系统:用于重置风力发电机的空气动力闸。
冷却元件:包含一个风扇,用于冷却发电机。此外,它包含一个油冷却元件,用于冷却齿轮箱内的油。一些风力发电机具有水冷发电机。
塔:风力发电机塔拦明载有机舱及转子。通常高的塔具有优势,因为离地面越高,风速越大。现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔,也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全,因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。
风速计及风向标:用于测量风速及风向
尾舵:常见于水平轴上风向的小型风力发电机(一般在10KW及以下)。位于回转体后方,与回转体相连。主要作用一为调节风机转向,使风机正对风向。作用二是在大风风况的情况下使风力机机头偏离风向,以达到降低转速,保护风机的作用。
2. 风力发电机常见故障及其分析概要
风电机组的故障率随着风电机组技术的发展而逐渐降低,但是对比于传统的发电系统,如蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机等,风电机组的故障率还是相对较高的,其运行可靠性还有待进一步的增强和提高。总的来说,由于工作环境恶劣、载荷复杂多变,风电机组较易发生故障; 海上风电机组由于会受到风暴、波浪的影响以及盐雾的腐蚀,比陆上风电机组更加容易发生故障; 另外风电机组的故障频率也随着风电机组尺寸的增大而相应有所提高。据统计,风电机组中故障率较高的部件有电气系统、转子叶片、变桨系统、液压系统、控制系统和齿轮箱等,各个部件的故障分布如图1 所示。虽然风电机组中发生电气和控制系统的故障较为频繁,但是维修该类故障所导致的风电机组停机时间是比较短的; 传动系统上的主轴、齿轮箱、发电机等故障率较低的故障,维修时间往往比较长,其中齿轮箱故障导致的风电机组停机时间最长,不同部件(子系统)故障引起的停机维修时间如图2所示。
图2 风力发电机组中各零部件故障引起的停机时间
Downtime caused by different parts and subassemblies in wind turbine
1 叶片
叶片( 桨叶) 是风电机组捕捉风能的核心部件,其工作环境恶劣,即便在风电机组正常工作时,叶片上往往承受着较高的应力,容易发生如下一些故障: 由于污染、剥落等原因引起叶片表面粗糙度的增加; 由于结构松动导致的叶片内部材料的移动、雨水通过裂纹进入叶片内部等原因导致叶片不平衡; 叶片变形、桨距控制失效等原因引起叶片空气动力学的不平衡; 疲劳、雷击等原因导致的叶片表面或内部结构出现裂纹等故障。
叶片受力产生裂纹或发生变形时,会释放出高频( 一般在1 kHz ~ 1 MHz) 的、时变的、非平稳的、瞬态的声发射信号。因此声发射检测已经被成功地应用于叶片损伤的探测与评估。由于叶片故障导致转子叶片受力不均,这些应力通过主轴传递会最终作用在机舱上,容易引起机舱的晃动,Caselitz P 等人通过在主轴上安装多个振动传感器,采集低频(0.1 ~ 10 Hz) 的振动信号,应用算法成功地分析了叶片转动不平衡等故障。
2 齿轮箱
齿轮箱是连接风电机组主轴和发电机的传动部件,其功能是将主轴上较低的转速提高到相对较高的转速,以满足发电机工作所需的转速要求。齿轮箱一般由一级行星齿轮和两级平行齿轮传动构成,其工作条件恶劣、工况复杂、传递功率大。齿轮箱中的行星齿轮、高速轴侧轴承、中间轴轴承、行星齿轮传动侧轴承以及其润滑系统较容易发生故障。风电机组运行过程中,受交变应力、冲击载荷等作用的影响,齿轮容易发生齿面磨损、齿面擦伤、点蚀、断齿等故障; 轴承容易发生磨损、滚道滑伤、滚子打滑、外圈跑圈等故障。虽然齿轮箱不是风电机组中发生故障最频繁的部件,但是由齿轮箱故障引起的停机维修时间却是最长的,而且维修费用很高。因此齿轮箱的故障诊断与预测得到了广泛的关注。Huang Q 等人通过对齿轮箱的振动信号分析,利用小波神经网络的方法成功地诊断了齿轮箱故障; 另外基于轴承温度、润滑油温度和油液磨粒等信息的分析方法也相继被提出用于齿轮箱故障的检测。
3 电机( 发电机或电动机)
双馈发电机和永磁同步发电机在目前的风力发电机组技术中广泛被使用。其中双馈式风力发电机组的转速较高,其额定转速为1 500 r /min,因此机组中需要齿轮箱用于增速,这样使得机组重量较重,另外发电机的高速运转存在着一定的噪声污染; 电机为异步发电机,变流器连接转子,变流器功率可以双向流动,通过转子交流励磁调节实现变速恒频运行,机组的运行范围很宽,在额定转速60% ~ 110%的范围内都可以获得良好的功率输出。
直驱式风力发电机组由风轮直接耦合电机转子工作,电机转速较低,一般为每分钟几十转。直驱式风力发电机组一般采用永磁同步电机,电机启动转矩较大,定子绕组经全功率变流器接入电网,机组运行范围较宽,但发电机结构复杂、直径较大、成本较高。除了发电机以外,电动机也广泛地应用于风电机组的偏航、变桨等系统中。
电机的故障通常分为电气故障和机械故障。电气方面故障有绕组短路、断路、过热、三相不平衡等。机械故障有轴承过热、损坏,定、转子间的气隙异常,转轴磨损变形等。通过对振动、电流、温度等信号的分析,可实现对电机故障的检测。
4 偏航、变桨和刹车系统
偏航系统主要有两个功能:
1) 使风力发电机组跟踪风向;
2) 由于跟踪风向容易使得从机舱内引出的电缆发生缠绕,当缠绕过多时,偏航系统可用于解除电缆缠绕的问题。
变桨系统的作用是当风速改变时,通过控制叶片的角度来改变风电机组获得空气动力的转矩,实现功率控制; 当风速过高或风电机组故障时,调整叶片到顺桨状态,实现制动。偏航和变桨系统工作较为频繁,偏航和变桨轴承承受的扭矩较大,偏航轴承部分裸露在环境中,容易受到沙尘侵害,盐(水) 雾腐蚀等影响而发生故障。变桨轴承由于其不完全旋转的工作特点,容易发生润滑不良的问题,导致轴承磨损等故障。刹车系统用于防止转子叶片旋转过快,以及当风电机组其他部件发生故障时,实现风电机组的停机。由于摩擦片磨损、受力过大等原因,刹车系统也较容易发生故障。液压系统由于具有单位体积小、动态响应好、传动力大、扭矩大等优良特点,在风电机组的偏航、变桨和刹车系统中都发挥着重要的作用。液压回路相互干涉,使其故障机理复杂,失效模式多样。液压系统常见的故障有液压油污染、漏油、电磁阀、溢流阀故障、液压泵故障、油液过热、异常振动和噪声等。
5 变流器和变压器
随着风电机组单机容量的增加,电气系统能否可靠运行变得越来越重要。据统计资料表明,电气系统是风电机组中故障发生率最高的子系统,电气系统故障在风电机组所有的故障中约占比20%。虽然由电气故障引起的风电机组停机时间不长,但电气系统频繁发生故障,同样会导致高昂维修成本。随着风电机组容量的进一步提高,电气系统的故障频率也会随着增加。
电气系统的故障通常指由于过压、过流、过热、振动、湿度过大等原因所导致的电容、印刷电路板或功率半导体器件(如MOSFET 和IGBT) 等电子元器件的失效。它们的失效分别占了电气系统零部件故障中的30%、26%和21%。
6 控制系统和传感器
风力发电机组的控制系统在偏航、桨距调节、电缆解绕、保护等方面发挥着重要的作用。控制系统中通常包含了各类传感器、控制器和执行机构,经由传感器将各类信号采集并传送至控制器,进行分析处理和逻辑运算,通过执行机构控制和保护风电机组的各个子系统,保障风电机组在安全、可靠、优化的状态下工作。
风力发电机组中安装了各式各样的传感器,如风速仪、风向标、速度解码器、位置编码器、温度传感器、压力传感器、振动传感器、偏航传感器等。由于工作环境恶劣,传感器的故障率较高。有统计资料表明,在风力发电机组中,14% 以上和40% 以上的风电机组故障分别是由传感器本身和传感器相关系统的故障引起的。
除了传感器外,控制系统的其他故障可分为硬件故障和软件故障。硬件故障包括控制板电路故障、伺服机构故障等。软件故障表现为系统出现偶发性的死机、不动作等问题,通常由于设计不合理、内存溢出等原因所导致的,通过重新启动控制系统等动作可消除该类故障。
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3. 扬州百米高风力发电机倒塌,造成此事故的原因是什么
扬州百米高风力发电机倒塌,造成此事故的原因是什么?
一、扬州百米高风力发电机倒塌是怎么回事?一直以来,我们国家发电的方式都非常的环保,比如风力发电水力发电等等,都是特别常见的发电方式,为了满足我国的用电需求,很多的地方都建立了水力发电站以及风力发电站,李仔搜可以说是效果非常的好,但是让大家没有想到的是,风力发电会存在一定的危险,江苏扬州就有一座风力发电机发生了倒塌事故,这座风力发电机当时直接是倒在了大路上,不过好在倒塌的时候并没有人员以及车辆从这个地方经过,所以没有造成人员伤亡,从现场来看这座风力发电机从中间直接给断了场面,看起来也是让人觉得非常的后怕。
4. 风力发电机维修工累吗主要干什么工资是多少啊 普通工人
风力发电机维修工人肯定是累的,主要工作就是为了维持发电的正常运作,工资的话,大概都是几千块钱左右,属于普通工人。
5. 风力发电机组常见故障
风电机组的故障率随着风电机组技术的发展而逐渐降低,但是对比于传统的发电系统,如蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机等,风电机组的故障率还是相对较高的,其运行可靠性还有待进一步的增强和提高。总的来说,由于工作环境恶劣、载荷复杂多变,风电机组较易发生故障; 海上风电机组由于会受到风暴、波浪的影响以及盐雾的腐蚀,比陆上风电机组更加容易发生故障; 另外风电机组的故障频率也随着风电机组尺寸的增大而相应有所提高。据统计,风电机组中故障率较高的部件有电气系统、转子叶片、变桨系统、液压系统、控制系统和齿轮箱等,各个部件的故障分布如图1 所示。虽然风电机组中发生电气和控制系统的故障较为频繁,但是维修该类故障所导致的风电机组停机时间是比较短的; 传动系统上的主轴、齿轮箱、发电机等故障率较低的故障,维修时间往往比较长,其中齿轮箱故障导致的风电机组停机时间最长,不同部件(子系统)故障引起的停机维修时间如图2所示。
图1 风力发电机组中各零部件引起的故障分布
Fault distribution caused by different parts and subassemblies in wind turbine
图2 风力发电机组中各零部件故障引起的停机时间
Downtime caused by different parts and subassemblies in wind turbine
1 叶片
叶片( 桨叶) 是风电机组捕捉风能的核心部件,其工作环境恶劣,即便在风电机组正常工作时,叶片上往往承受着较高的应力,容易发生如下一些故障: 由于污染、剥落等原因引起叶片表面粗糙度的增加; 由于结构松动导致的叶片内部材料的移动、雨水通过裂纹进入叶片内部等原因导致叶片不平衡; 叶片变形、桨距控制失效等原因引起叶片空气动力学的不平衡; 疲劳、雷击等原因导致的叶片表面或内部结构出现裂纹等故障。
叶片受力产生裂纹或发生变形时,会释放出高频( 一般在1 kHz ~ 1 MHz) 的、时变的、非平稳的、瞬态的声发射信号。因此声发射检测已经被成功地应用于叶片损伤的探测与评估。由于叶片故障导致转子叶片受力不均,这些应力通过主轴传递会最终作用在机舱上,容易引起机舱的晃动,Caselitz P 等人通过在主轴上安装多个振动传感器,采集低频(0.1 ~ 10 Hz) 的振动信号,应用算法成功地分析了叶片转动不平衡等故障。
2 齿轮箱
齿轮箱是连接风电机组主轴和发电机的传动部件,其功能是将主轴上较低的转速提高到相对较高的转速,以满足发电机工作所需的转速要求。齿轮箱一般由一级行星齿轮和两级平行齿轮传动构成,其工作条件恶劣、工况复杂、传递功率大。齿轮箱中的行星齿轮、高速轴侧轴承、中间轴轴承、行星齿轮传动侧轴承以及其润滑系统较容易发生故障。风电机组运行过程中,受交变应力、冲击载荷等作用的影响,齿轮容易发生齿面磨损、齿面擦伤、点蚀、断齿等故障; 轴承容易发生磨损、滚道滑伤、滚子打滑、外圈跑圈等故障。虽然齿轮箱不是风电机组中发生故障最频繁的部件,但是由齿轮箱故障引起的停机维修时间却是最长的,而且维修费用很高。因此齿轮箱的故障诊断与预测得到了广泛的关注。Huang Q 等人通过对齿轮箱的振动信号分析,利用小波神经网络的方法成功地诊断了齿轮箱故障; 另外基于轴承温度、润滑油温度和油液磨粒等信息的分析方法也相继被提出用于齿轮箱故障的检测。
3 电机( 发电机或电动机)
双馈发电机和永磁同步发电机在目前的风力发电机组技术中广泛被使用。其中双馈式风力发电机组的转速较高,其额定转速为1 500 r /min,因此机组中需要齿轮箱用于增速,这样使得机组重量较重,另外发电机的高速运转存在着一定的噪声污染; 电机为异步发电机,变流器连接转子,变流器功率可以双向流动,通过转子交流励磁调节实现变速恒频运行,机组的运行范围很宽,在额定转速60% ~ 110%的范围内都可以获得良好的功率输出。
直驱式风力发电机组由风轮直接耦合电机转子工作,电机转速较低,一般为每分钟几十转。直驱式风力发电机组一般采用永磁同步电机,电机启动转矩较大,定子绕组经全功率变流器接入电网,机组运行范围较宽,但发电机结构复杂、直径较大、成本较高。除了发电机以外,电动机也广泛地应用于风电机组的偏航、变桨等系统中。
电机的故障通常分为电气故障和机械故障。电气方面故障有绕组短路、断路、过热、三相不平衡等。机械故障有轴承过热、损坏,定、转子间的气隙异常,转轴磨损变形等。通过对振动、电流、温度等信号的分析,可实现对电机故障的检测。
4 偏航、变桨和刹车系统
偏航系统主要有两个功能:
1) 使风力发电机组跟踪风向;
2) 由于跟踪风向容易使得从机舱内引出的电缆发生缠绕,当缠绕过多时,偏航系统可用于解除电缆缠绕的问题。
变桨系统的作用是当风速改变时,通过控制叶片的角度来改变风电机组获得空气动力的转矩,实现功率控制; 当风速过高或风电机组故障时,调整叶片到顺桨状态,实现制动。偏航和变桨系统工作较为频繁,偏航和变桨轴承承受的扭矩较大,偏航轴承部分裸露在环境中,容易受到沙尘侵害,盐(水) 雾腐蚀等影响而发生故障。变桨轴承由于其不完全旋转的工作特点,容易发生润滑不良的问题,导致轴承磨损等故障。刹车系统用于防止转子叶片旋转过快,以及当风电机组其他部件发生故障时,实现风电机组的停机。由于摩擦片磨损、受力过大等原因,刹车系统也较容易发生故障。液压系统由于具有单位体积小、动态响应好、传动力大、扭矩大等优良特点,在风电机组的偏航、变桨和刹车系统中都发挥着重要的作用。液压回路相互干涉,使其故障机理复杂,失效模式多样。液压系统常见的故障有液压油污染、漏油、电磁阀、溢流阀故障、液压泵故障、油液过热、异常振动和噪声等。
5 变流器和变压器
随着风电机组单机容量的增加,电气系统能否可靠运行变得越来越重要。据统计资料表明,电气系统是风电机组中故障发生率最高的子系统,电气系统故障在风电机组所有的故障中约占比20%。虽然由电气故障引起的风电机组停机时间不长,但电气系统频繁发生故障,同样会导致高昂维修成本。随着风电机组容量的进一步提高,电气系统的故障频率也会随着增加。
电气系统的故障通常指由于过压、过流、过热、振动、湿度过大等原因所导致的电容、印刷电路板或功率半导体器件(如MOSFET 和IGBT) 等电子元器件的失效。它们的失效分别占了电气系统零部件故障中的30%、26%和21%。
6 控制系统和传感器
风力发电机组的控制系统在偏航、桨距调节、电缆解绕、保护等方面发挥着重要的作用。控制系统中通常包含了各类传感器、控制器和执行机构,经由传感器将各类信号采集并传送至控制器,进行分析处理和逻辑运算,通过执行机构控制和保护风电机组的各个子系统,保障风电机组在安全、可靠、优化的状态下工作。
风力发电机组中安装了各式各样的传感器,如风速仪、风向标、速度解码器、位置编码器、温度传感器、压力传感器、振动传感器、偏航传感器等。由于工作环境恶劣,传感器的故障率较高。有统计资料表明,在风力发电机组中,14% 以上和40% 以上的风电机组故障分别是由传感器本身和传感器相关系统的故障引起的。
除了传感器外,控制系统的其他故障可分为硬件故障和软件故障。硬件故障包括控制板电路故障、伺服机构故障等。软件故障表现为系统出现偶发性的死机、不动作等问题,通常由于设计不合理、内存溢出等原因所导致的,通过重新启动控制系统等动作可消除该类故障。
6. 风力发电机维修工累吗主要干什么工资是多少啊 普通工人
就是维修在风口的三片叶子的风力发电机,累哦。
7. 风力发电机不转的原因
风力发电机部分不转动的原因是风力不够和考虑到风力发电做困机的制造成本问题。
事实上,只有10%-20%的风力发电机运行,风力发电机的工作原理相对简单,风的风轮旋转作用下,将风的动能转换成机械能的风轴,在风轮轴旋转驱动发电机发电。
然而,风的形成并不是很连续和有效的。风的大小与气压高度相关。在不同的阳光照射下,气压变得不稳定,风力发电机有时工作,有时不工作。
风力涡轮机制造非常昂贵,因此必须由专业维修人员扒胡猛进行维修。如果检查发现有损坏,就不能转动。
另一方面,如果风力非常强劲,发动机的风扇叶片会旋转得非常快,这很容易导致风扇叶片的损坏。因此,在专家设计时就设置了自我保护功能。如果风很大,发电机就会停下来储存电能。
(7)风力发电机维修视频扩展阅读春桥:
风力发电系统是高效的,不仅包括发电机头,还包括具有特定技术含量的小型系统,风力涡轮机+充电器+数字逆变器。风力涡轮机由机头、旋转环、尾翼和叶片组成。
各部分的功能非常重要。因为风力机的风量不稳定,会输出13-25伏的交流电。用充电器对电池进行整流后,风力发电机产生的电能转化为化学能。然后采用带保护电路的逆变电源,将电池的化学能转换为220V交流电源,稳定使用。
风力发电机主要是由大自然的风驱动的。只有当风吹起时,风扇叶片才会转动,风力发电机才会储存电能。但是大自然的风是无法控制的,所以会导致大多数风力发电机不转动的现象。
8. 风电运维为什么没人干
运维没人肢袜干是因为工作量大,而且较烧脑,容易对身体造成不良影响,但这个职业还是很有前途的。具体的原因有以下几点:一、风电场环境艰苦风电场一般都是在偏远的山区,人烟稀少,生活条件和交通条件差,而且一般都没有网络,就算有也是很差的,无法及时地了解外面的情况。工作时,常常要遭受风吹日晒,看着也比同龄人老。二、家庭原因在风电场工作的,一般都是男性,所以找伴侣也是很困难的。有家庭的,一年回不了多少次家。每次想念自己的家人时,只能在下班后拿出手机打电话或者通视频,条件苦可以克服,但思念之苦是最难克服的。三、事业规划在风电场,个人的提升算比较慢。四、身体状况和危险性风电场的工作要求有很强的身体素质,但在那样辛苦的工作条件下,许多人干了几年,身体会出现大大小小的病症,也无法继续帆启工作了。还有,风电场的工作也是很危险的,即使你技术精湛,但也会有失手的时候,电可是无情的,这份工作的危险性不历轿激亚于驾驶员,每年都会发生风电场工作人员发生意外的事件。
9. 维修风力发电机时 是怎么爬上去的 从外面还是里面呀
有在里面的,有在外面的,要看塔架形式和大小来决定。大型风机塔筒都是比版较粗的,一般都是权从内部卷扬机或爬梯上去,直接进入风机的机舱(机舱盖从里面是可以打开的)。还有一种是从外面靠爬梯爬到维修平台。中小风机型风机一般是靠吊机或放到塔架的形式来维修。