1.液壓制動(dòng)系統(tǒng)的常見故障
風(fēng)電機(jī)組的液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)主軸制動(dòng)系統(tǒng)與偏航制動(dòng)系統(tǒng)，為機(jī)組的維護(hù)檢修和可靠運(yùn)行提供保障，所以將三者合為液壓制動(dòng)系統(tǒng)。偏航制動(dòng)系統(tǒng)的工作時(shí)間大約占機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的10%，并且是在復(fù)雜的大載荷條件下工作；主軸制動(dòng)系統(tǒng)主要用于風(fēng)電機(jī)組定期檢修時(shí)的保障工作，工作時(shí)間相對(duì)較短且間隔很大。因此，液壓制動(dòng)系統(tǒng)的常見故障發(fā)生在工作時(shí)間長的液壓系統(tǒng)與偏航制動(dòng)系統(tǒng)。
如圖1所示，液壓系統(tǒng)對(duì)液體介質(zhì)（液壓油）加壓之后，將壓力油分別輸送到主軸制動(dòng)器與偏航制動(dòng)器，為制動(dòng)系統(tǒng)提供動(dòng)力。液壓系統(tǒng)的工作原理是通過動(dòng)力元件—液壓泵與電機(jī)，對(duì)從油箱中吸取的液壓油加壓至系統(tǒng)所需的壓力范圍；主控系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)電機(jī)組的工作需求，將加壓后的液壓油輸送到主軸制動(dòng)回路與偏航制動(dòng)回路；回路中的液壓控制元件—方向控制閥、壓力控制閥，將各回路的液壓油輸送到設(shè)定通道，并調(diào)整液壓油的壓力到執(zhí)行機(jī)構(gòu)（主軸制動(dòng)器與偏航制動(dòng)器）所需的壓力范圍。制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理是液壓油推動(dòng)制動(dòng)器內(nèi)的活塞運(yùn)動(dòng)，對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的剎車盤進(jìn)行擠壓，利用剎車盤與制動(dòng)器的摩擦片之間的摩擦力實(shí)現(xiàn)制動(dòng)效果。
圖1：液壓制動(dòng)系統(tǒng)連接圖 由于液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)屬于低粘度的流體，故而最常見的故障為工作介質(zhì)（液壓油）的泄漏。泄漏的具體表現(xiàn)形式體現(xiàn)在液壓系統(tǒng)的液壓元件與閥塊的接口部位，閥塊與油箱之間的密封以及液壓元件自身的密封，例如油箱滲漏、液壓元件密封失效滲漏及閥塊與油箱之間的密封失效滲漏。液壓油泄露在風(fēng)電機(jī)組主控系統(tǒng)中的故障體現(xiàn)形式包括：液壓油位低與液壓系統(tǒng)壓力不足。液壓油泄漏故障案例之一如圖2所示。
圖2:液壓油泄露
液壓系統(tǒng)的另一常見故障為偏航壓力過高（高于設(shè)定值的許可上限），或無法有效泄壓。為使制動(dòng)系統(tǒng)的工作壓力保持在設(shè)計(jì)要求的范圍內(nèi)，液壓系統(tǒng)包含多個(gè)壓力監(jiān)測裝置（壓力傳感器與壓場開關(guān)），對(duì)液壓制動(dòng)系統(tǒng)的壓力進(jìn)行監(jiān)測，超出壓力設(shè)定值的許可上限就會(huì)觸發(fā)主控系統(tǒng)的報(bào)警信號(hào)，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組安全鏈觸發(fā)，造成停機(jī)。偏航系統(tǒng)在由制動(dòng)狀態(tài)向偏航狀態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)，如果偏航制動(dòng)壓力在主控系統(tǒng)規(guī)定的時(shí)間內(nèi)無法降低到設(shè)定的壓力值以下，就會(huì)觸發(fā)壓力故障，導(dǎo)致停機(jī)。
液壓系統(tǒng)在保持主軸與偏航系統(tǒng)的制動(dòng)力過程中，系統(tǒng)壓力緩慢下降，當(dāng)壓力下降到主控系統(tǒng)設(shè)定的壓力觸發(fā)值時(shí)，主控系統(tǒng)對(duì)液壓系統(tǒng)電機(jī)發(fā)出啟動(dòng)補(bǔ)壓指令，使系統(tǒng)壓力恢復(fù)到制動(dòng)力所需勸壓力范圍。因此液壓系統(tǒng)在風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過程中保持間歇啟動(dòng)的工況，如果電機(jī)啟動(dòng)過于頻繁，則會(huì)觸發(fā)主控系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)電機(jī)故障。為提高風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電量，運(yùn)行過程中機(jī)組的自耗電要求越低越好，而液壓系統(tǒng)的自耗電主要體現(xiàn)在電機(jī)耗電方面，電機(jī)故障使風(fēng)電機(jī)組的自耗電能上升，降低了風(fēng)電機(jī)組運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)效益，也是運(yùn)營商經(jīng)常關(guān)注的故障。
為保護(hù)主軸制動(dòng)系統(tǒng)的剎車盤不被摩擦片鋼材質(zhì)的背板磨損，主軸制動(dòng)器上一般都安裝有監(jiān)測摩擦片厚度變化的位移傳感器，傳感器與主控系統(tǒng)的通訊故障是主軸制動(dòng)系統(tǒng)常見的故障之一。風(fēng)電機(jī)組制造商受原有設(shè)計(jì)局限或出于成本控制考慮，絕大多數(shù)的偏航制動(dòng)系統(tǒng)未安裝監(jiān)測摩擦片厚度變化的位移傳感器，使摩擦片的磨損狀態(tài)無法受到有效監(jiān)控，導(dǎo)致偏航剎車盤被磨損的嚴(yán)重故障。
