风力发电视故障视频，为何出现异常？

风力发电作为一种重要的可再生能源利用方式，在全球范围内得到了广泛的发展和应用，由于风力发电机组通常安装在偏远地区，运行环境复杂多变，因此其故障诊断与处理显得尤为重要，以下是对风力发电视故障视频的全面分析：

风力发电系统常见故障及原因

1、叶片故障

疲劳失效：叶片在长期承受风载荷和重力等交变载荷作用下，易产生疲劳损伤，导致叶片开裂甚至断裂，影响因素包括叶片材料、几何形状、风载荷、运行时间、维护保养状况等。

制造缺陷：叶片制造过程中产生的气孔、夹杂物等缺陷会降低其强度，导致疲劳失效。

材料老化：叶片材料在长期使用中会老化，强度下降，增加疲劳失效的风险。

设计缺陷：空气动力学设计或结构设计不合理，会使叶片产生过大的载荷或抗疲劳强度不足，容易引发疲劳失效。

操作因素：如超载运行、紧急停车、不规律维护等，会导致叶片受到冲击载荷或部件松动、腐蚀，加速疲劳失效。

环境因素：雷击、冰雪积聚、盐雾腐蚀等环境因素会对叶片造成直接损坏或诱发疲劳失效。

其他因素：鸟类撞击、风速骤变等也可能导致叶片损伤。

2、齿轮箱故障

齿轮磨损和故障：过载、齿轮设计或制造缺陷、润滑不足或污染、对齐不良、异物进入等原因，都可能导致齿轮磨损和故障。

轴承故障：轴承过载、润滑不足或污染、对齐不良、安装不当、轴承类型选择不当等，会导致轴承受力不均，加速磨损。

润滑系统故障：润滑油泄漏、油封老化、轴承室密封面磨损等会影响润滑效果，进而影响齿轮箱的正常运行。

联轴器故障：过载、联轴器设计或制造缺陷、对齐不良、安装不当等会导致联轴器故障。

带轮故障：过载、带轮设计或制造缺陷、皮带张力过大或过小、皮带打滑或磨损等会影响带轮的正常传动。

链轮故障：过载、链轮设计或制造缺陷、链条张力过大或过小、链条磨损或失效等会导致链轮故障。

3、发电机故障

绕组故障

短路故障：定子绕组匝间短路、对地短路，转子绕组匝间短路、对地短路等，多由绝缘损坏导致铜导线直接连接或与机壳、铁心连接造成。

开路故障：定子绕组断路、转子绕组断路等，通常是连接焊点脱落或铜导线断裂所致。

铁心故障

铁芯过热：过载运行、通风不良、谐波失真等因素会导致铁芯过热。

铁芯松动：紧固螺栓松动、叠片变形等原因会导致铁芯松动。

铁芯开裂：脆性断裂或疲劳断裂是铁芯开裂的主要原因。

端部故障

端部松动：端部连接螺栓松动、绕组变形等会导致端部无法承受电磁力。

端部过热：端部电流过大、冷却不足等会导致端部过热。

端部绝缘击穿：绝缘老化、异物入侵等会导致绝缘强度降低，引发绝缘击穿。

轴承故障：磨损、油脂不足、不对中等会导致轴承振动和噪音增加。

密封失效：油封老化、轴承室密封面磨损等会导致润滑油泄漏。

温度传感器故障：传感器故障或线路故障会导致无法准确监测发电机温度。

振动过大：轴承故障、转子或风轮不平衡、基础松动等会导致振动加剧。

故障诊断方法

1、振动分析：通过监测风力发电机组各部件的振动信号，分析其频率、幅值等特征，识别故障部位和故障类型，齿轮箱故障可通过分析振动谱中的特征频率和调制频率来诊断；轴承故障可通过监测轴承的振动信号，识别损坏轴承的特征频率和包络频谱来诊断。

2、热成像检测：利用热成像仪检测风力发电机组各部件的温度分布，发现过热区域，从而判断是否存在故障，如齿轮箱、发电机等部件的过热可能是由于润滑不良、过载等原因引起的。

3、超声波检测：采用超声波技术检测风力发电机组部件内部的缺陷和裂纹，叶片内部的裂纹可以通过超声波检测来确定其位置和大小。

4、油液分析：定期采集风力发电机组的润滑油样本，通过分析油液中的磨损颗粒、杂质等成分，评估润滑系统的性能和部件的磨损情况，若油液中出现大量的金属颗粒，可能预示着齿轮、轴承等部件存在异常磨损。

5、非破坏性检测：如目视检查、无损探伤等方法，用于检测风力发电机组部件的外观缺陷和内部损伤，目视检查可发现部件表面的裂纹、腐蚀等问题；无损探伤则可以检测部件内部的缺陷，如焊缝缺陷、材料内部的裂纹等。

6、性能测试：通过对风力发电机组的输出功率、转速、扭矩等性能参数进行测试，判断其运行状态是否正常，若性能参数偏离正常范围，可能意味着机组存在故障，需要进一步检查和诊断。

7、数据分析与趋势预测：利用数据采集与监控系统收集风力发电机组的历史运行数据，运用数据分析方法和机器学习算法，对数据进行处理和分析，建立故障预测模型，实现对故障的早期预警和趋势预测。

故障修复建议

1、更换损坏部件：对于已损坏的叶片、齿轮、轴承、发电机绕组等部件，应及时进行更换，以确保机组的正常运行，在更换部件时，应选择质量可靠、符合规格要求的备件。

2、调整部件位置和参数：如齿轮的对齐不良、皮带张力不合适等，需要进行调整，以保证部件之间的正确配合和传动效率，还需根据机组的实际运行情况，合理调整发电机的励磁电流、电压等参数。

3、修复受损部件：对于一些轻微受损的部件，如叶片表面的开裂、剥落等，可以进行修复处理，修复方法包括填补裂缝、加固受损部位等，但修复后的部件需经过严格的检测和验证，确保其性能满足要求。

4、改善润滑条件：定期检查和更换润滑油，确保润滑系统的正常运行，要注意润滑油的选择和使用，应根据机组的要求选择合适的润滑油品种和粘度等级，对于润滑不良的部位，应及时添加润滑油或采取其他润滑措施。

5、加强维护管理：建立健全的维护管理制度，制定详细的维护计划和操作规程，加强对风力发电机组的日常维护、定期维护和故障维修，维护人员应具备专业的知识和技能，严格按照维护手册的要求进行操作，及时发现和处理潜在的故障隐患。

预防性维护措施

1、定期巡检：定期对风力发电机组进行全面巡检，包括外观检查、部件连接检查、润滑油位检查、电气系统检查等，及时发现并处理潜在问题。

2、清洁与保养：保持风力发电机组的清洁，定期清理叶片、塔筒等部件表面的污垢和杂物，对各部件进行保养，如涂抹防锈漆、更换易损件等，延长部件的使用寿命。

3、培训与教育：对维护人员进行专业培训，提高其故障诊断和维修能力，加强对操作人员的教育和培训，使其熟悉机组的操作规程和注意事项，减少因误操作导致的故障发生。

4、优化运行管理：根据风力资源情况和机组的性能特点，合理制定发电计划和运行策略，避免机组长期在过载或欠载状态下运行，要加强对机组运行数据的监测和分析，及时调整运行参数，确保机组的稳定运行。

5、更新与升级：随着技术的不断进步，及时对老旧的风力发电机组进行更新和升级，采用先进的技术和设备，提高机组的可靠性和发电效率，降低故障发生的概率。

风力发电视故障视频展示了风力发电机组在运行过程中可能出现的各种故障现象及其诊断和处理方法，通过对这些故障的了解和分析，可以为风电场的运维人员提供有益的参考和借鉴，帮助他们更好地保障风力发电机组的安全稳定运行，提高风力发电的效率和可靠性。