馬金國——風電齒輪箱油溫高限功率故障分析處理

　　2.1.2風機冷卻風扇吸風口的位置一般在齒輪箱正上方，風機機艙內溫度傳感器一般安裝在控制柜底部，這個位置的空氣溫度要低于顯冷卻器吸風口空氣溫度，現場實際排查過程中發現機艙內溫度顯示超過45.06-45.49℃，如表1所示，測試吸入空氣溫度在47-49℃之間，‘根據熱交換原理空氣流量(1. 5MW平原型風量約為12500m3/h，高原型風量約為15760 m3/h)不變的前提下，吸入的，冷卻空氣溫度越高，帶走的熱量越少，冷卻能力越低（一般設計要求，45℃為吸入冷卻空氣溫度的，最高值，高于此溫度將達不到額定冷卻能力），所以齒輪箱內潤滑油熱量不能及時散失，油溫升高超過報故障值，風機自動降功率運行。另外，空氣流量如果不滿足要求也會出現同樣的問題。

　　表1

　　2.2.1風機正常啟動后，受溫控閥的控制：當油池溫度低于45。C時，油泵抽取的高壓潤滑油不需要流經冷卻風扇而是直接流入齒輪箱，當溫度高于45'C時，潤滑油需要流經冷卻器后才可以流入現場對風機進行檢測，很多油溫高限功率故障是由于此閥體工作不靈敏或損壞引發潤滑油溫度已經過超過450C，溫控閥依舊沒有動作或者動作不到位，使得流經冷卻風扇的油量小于設計值，從而引發齒輪箱內潤滑油熱量不能及時散失，風機自動降功率運行。

　　2.2.2齒輪箱潤滑系統為了防止系統內部壓力過大損壞過濾器和管路，在油泵底部設置安全閥，

   

　　圖9：折斷的油池溫度傳感器           
               

 

　　2.3.3冷卻器出油口潤滑油是經過冷卻后的低溫潤滑油，溫度小于油池中潤滑油的溫度，在地面控制中心面板上和風機機艙控制面板上觀察發現，冷卻器出油口溫度卻高于油池潤滑油的溫度，

　　如圖11、圖12標注區域所示，經過排查發現溫度傳感器工作正常，問題出在測試信號傳遞過程中，

　　風機整機控制線路或模塊（如圖13所示）電阻受溫度影響增大，導致測試結果錯誤。

　　圖11：地面控制中心平臺

現場檢測發現很多風機整機控制系統采用的Windtec控制技術，部分整機商根據自身經驗或請國外服務公司（如MECAL)進行二次改進過程中出現控制出現冗余的現象，控制參數如表2所示：

　　在理想狀態下冷卻器最大冷卻能力為：溫降8-10℃；由油池溫度75℃報故障80℃停機推算，冷卻器出油口溫度應該設置為65-67。C報故障70-72。C停機，而實際風場環境并不理想，部分地區個別月份氣溫高，風速大，春季柳絮粉塵很大，如圖14所示，風場維護人員雖已盡力處理柳絮和靜電浮塵，但效果依舊不理想，如圖17所示，造成冷卻能力不可能達到理想狀態（實際經驗溫降約為5-7。C），所以風機冷卻器出油口溫度60。C報故障65。C停機，是不合理的，風機故障運行10分鐘記錄如表3所示。

　　表3：風機故障10分鐘記錄

　　圖14:風場周邊的采石場、采沙場