德國萊茵TüV工業(yè)服務(wù)項目經(jīng)理牟金善出席“第五屆中國風(fēng)電后市場專題研討會”， 在風(fēng)電機(jī)組運(yùn)維及大部件修復(fù)專題論壇，分享題為“風(fēng)電電氣部件可靠性提高方案介紹”的主旨演講。
德國萊茵TüV工業(yè)服務(wù)項目經(jīng)理 牟金善先生
以下為發(fā)言內(nèi)容：
牟金善： 尊敬各位嘉賓，很高興今天到這里和大家交流，我是來自萊茵TUV風(fēng)能的部門經(jīng)理牟金善，介紹一下我們?nèi)R茵在提高風(fēng)電機(jī)組電氣部件可靠性。
先簡單介紹一下萊茵，第二部分重點(diǎn)介紹一下我們在電氣部件提供的檢測、評估、優(yōu)化服務(wù)。第三部分是介紹提高流程可靠性的典型案例，也是介紹風(fēng)機(jī)共模干擾的解決方案，最后簡單介紹一下我們的服務(wù)流程。
萊茵TUV是一家權(quán)威的第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)，總部位于德國，到目前已經(jīng)有140多年的歷史。萊茵主要從事檢驗檢測認(rèn)證服務(wù)，很多產(chǎn)品包括汽車、電梯等等檢驗認(rèn)證都是由萊茵首次完成的。萊茵提供的報告也是全球認(rèn)可的。萊茵在全球59個國家有超過500多個分支機(jī)構(gòu)，目前員工將近2萬人。這是2017年的營收數(shù)據(jù)。萊茵TUV的資質(zhì)很齊全，我們有德國認(rèn)可機(jī)構(gòu)的認(rèn)可授權(quán)、德國政府的認(rèn)可授權(quán)等等。萊茵中國的資質(zhì)也很完備，包括ISO、IEC、CNCA等等都有。萊茵在風(fēng)電領(lǐng)域提供的服務(wù)非常全面，包括整機(jī)、部件的認(rèn)證、項目認(rèn)證、管理體系的認(rèn)證，以及風(fēng)機(jī)現(xiàn)場的評估，還有一些智能檢驗、供應(yīng)商的評估、培訓(xùn)、技術(shù)盡調(diào)，風(fēng)電全生命周期的服務(wù)我們都是可以提供的。
在風(fēng)電的后服務(wù)市場這塊，我們主要是根據(jù)業(yè)主還有主機(jī)廠的需求，針對出質(zhì)保項目檢驗評估、現(xiàn)場技改的項目都可以提供有針對性的服務(wù)。這塊服務(wù)流程是這樣的：首先進(jìn)行需求分析，制定解決方案，方案的現(xiàn)場實施以及最終效果的評估，最后給出萊茵的報告。
重點(diǎn)介紹一下我們對主要的電氣部件這塊提供的服務(wù)。這些都是根據(jù)我們客戶的實際需求，還有不同部件的特點(diǎn)制定的。第一塊是發(fā)電機(jī)，這塊主要是提供一個發(fā)電機(jī)軸承、電腐蝕風(fēng)險的評估服務(wù)。第二塊是變流器，主要是針對發(fā)生系統(tǒng)性故障、批量性故障的項目可以提供一個故障原因的分析服務(wù)。最后是導(dǎo)體，主要針對出現(xiàn)事故的項目提供事故原因鑒定的服務(wù)。
發(fā)電機(jī)的電腐蝕問題大家并不陌生，對于已建成并投入時間比較長的風(fēng)電場，經(jīng)常會損壞，一個50MW的風(fēng)場五年內(nèi)壞過17個軸承，其中14個是由電腐蝕導(dǎo)致的失效，這個比例超過80%。
發(fā)電機(jī)的軸承電腐蝕是影響軸承可靠性很重要的因素。在這塊可以提供一個軸電壓檢測服務(wù)。軸電壓的存在會擊穿軸和軸承之間的油模這樣會在軸之間形成回，形成軸電流，達(dá)到一定的伏值就可以造成電腐蝕，這種情況再經(jīng)過一段時間的運(yùn)行就會導(dǎo)致不斷地惡化，導(dǎo)致軸承過早失效。對于發(fā)電機(jī)軸電壓的檢測依據(jù)是IEEE112的方法，針對雙端或者單端絕緣的軸承，用電刷將非絕緣端或者其他一個絕緣端，附近的軸與接殼短路掉。然后用表測量內(nèi)端與結(jié)合之間的電壓，檢測中有很多細(xì)節(jié)需要注意，否則影響測量的準(zhǔn)確性，這里軸電壓指的是一個峰值的電壓。
安全的軸電壓值是有標(biāo)準(zhǔn)的，像對于滾球類型的軸承，安全的軸的電壓是100毫伏，滑動軸承大約是200毫伏，端對端的安全軸電壓是300mv，軸電壓的意義到底在哪里，這里主要還是為了判斷一個軸電流，軸電壓在不超過安全值的情況下，不會產(chǎn)生對軸承有害的電流。
但是像風(fēng)機(jī)這樣有變流器當(dāng)中，實際檢測到的軸對地的電壓可能達(dá)到幾十伏，這很可能存在有害的電流，最終危害軸承的壽命。
首先在標(biāo)準(zhǔn)中并沒有給出有害的軸電流的具體值，在不同的系統(tǒng)中軸承和軸承能承受的電流不一樣。軸電壓在于提示我發(fā)生有害軸電流的提示，加深自己對系統(tǒng)的理解，方便我們進(jìn)一步采取措施。特殊的情況下，我們也可以通過測量共模電流來評估軸電流，這個也是具有重要的參考意義的。
像發(fā)電機(jī)軸電流重要的因素是發(fā)電機(jī)的接地系統(tǒng)，我們在實際項目中看到很多發(fā)電機(jī)的接地做的并不好及有可能影響接地的效果。考慮高頻的同電流，電極接地系統(tǒng)評估，碳酸的選型也要注意，如果選型不好就會導(dǎo)致過早的磨損，接地碳刷選型分析。
變流器結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，部件比較多，實際當(dāng)中發(fā)生的故障也比較多。這個是根據(jù)客戶給出的數(shù)據(jù)做的統(tǒng)計，像變流器的過流、IGBT、電路板燒壞的可能性很高，主機(jī)廠懷疑是變流器批量故障的問題，但這個責(zé)任比較難以劃分。像這種情況下，我們?nèi)R茵作為獨(dú)立的第三方就可以提供故障的檢測和原因的分析服務(wù)，并出具相關(guān)鑒定的報告，可以做到公平公正。這塊服務(wù)流程大約是這樣的，首先廠家還有供應(yīng)商需要提供相應(yīng)的技術(shù)資料，在此基礎(chǔ)上我們可以進(jìn)行產(chǎn)品還有系統(tǒng)的設(shè)計分析，然后對產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行一個可靠性的評估，并根據(jù)我們現(xiàn)場的故障數(shù)據(jù)以及有可能的話，我們到現(xiàn)場做檢測，從而對關(guān)鍵的部件進(jìn)行一個失效分析。最終可以給出一個原因的判斷還有解決的建議方案。我們認(rèn)為通過我們這樣一種第三方的介入服務(wù)，可以更有效地解決我們實際項目中遇到比較棘手的質(zhì)量問題。
導(dǎo)體，現(xiàn)在電能主要產(chǎn)生形式一個是電纜，一塊是母線槽。針對電纜發(fā)生事故的原因，電纜最薄弱的環(huán)節(jié)是在接頭，影響電纜接頭的因素，一個是電纜的對也工藝，工具還有工藝方案，對接的方案不合理的話，有可能造成我的接頭質(zhì)量不合格，有可能造成一個燒毀的事故，這塊可能直接影響我主回路的電氣安全，可能導(dǎo)致電纜事故的原因是本身電纜質(zhì)量存在問題，這塊也可以通過第三方的檢驗來提供一個比較公正的判別依據(jù)。在電纜這塊，我們?nèi)R茵對從低壓到中壓全系列的電纜都可以提供檢測還有實驗的服務(wù)。2017年的時候，萊茵也可以提供全球認(rèn)可的第三方檢測報告。對設(shè)計和維護(hù)環(huán)節(jié)要求比較高，事故原因分析是從三個環(huán)節(jié)，入手結(jié)合我們在現(xiàn)場的檢測情況，還有現(xiàn)場維護(hù)的情況，最終給出一個事故原因的判定。
簡單介紹一下我們提高發(fā)電機(jī)軸承可靠性的一個案例，解決風(fēng)電共模干擾問題解決方案。風(fēng)機(jī)的共模干擾這個問題是普遍存在的，這是因為有變流器的工作原理決定的。共模干擾的存在會導(dǎo)致我剛才講過的，發(fā)電機(jī)的軸和軸承之間產(chǎn)生柔性的感性電壓，有是我軸電壓很重要的組成部分。所以說共模干擾問題是導(dǎo)致發(fā)電機(jī)軸承電腐蝕一個重要的原因。在這一塊，我們是根據(jù)共模干擾提出的一個解決方案，這個解決方案是采用一個方案，利用磁環(huán)將電纜上的共模電流吸收，轉(zhuǎn)化成熱量，從而減少軸和軸承之間的共模電流，這個方案現(xiàn)在是用在歐洲的項目上，現(xiàn)在歐洲最主流的機(jī)型上，方案已經(jīng)運(yùn)行十幾年的時間。共模電流改造之前是由40安培到10安培，這個方案非常成熟了，在國內(nèi)現(xiàn)在很多業(yè)主還有主機(jī)廠家也開始慢慢認(rèn)識到這個問題。
在制定解決方案的過程，我們需要考慮的因素，這里主要分為兩大塊：安全性和經(jīng)濟(jì)性。首先考慮技改對機(jī)組的安全是否造成影響，安全性這塊主要是考慮機(jī)組的接地、電纜的選型，電纜的絕緣護(hù)套、穩(wěn)定的工作溫度等等。這塊判定是需要來計算，還有現(xiàn)場的檢測才能確定的，因為涉及到了安全還需要特別注意的，另外是經(jīng)濟(jì)性，這邊主要考慮到磁環(huán)有效利用率的問題，首先是共模干擾的程度，當(dāng)前的共模電源的伏值頻率和參數(shù)，再有是材料，還有安全方式。綜合考慮這些因素以后才有可能制定出比較安全可靠的方案，同時盡可能降低我們的成本。
介紹一下服務(wù)原則和流程，萊茵作為一個全球知名的技術(shù)服務(wù)公司，我們提供的是一站式解決方案，能夠最大程度提高解決問題的效率。首先我們考慮的是從客戶的實際需求出發(fā)，立足實際，提供有針對性的服務(wù)，再一個是考慮安全性與可靠性，在不影響機(jī)組安全的前提下進(jìn)行技改，盡可能的提高系統(tǒng)的可靠性。最后一個是考慮經(jīng)濟(jì)性和易維護(hù)性，最大可能地降低我們客戶的一次投入成本，還有后續(xù)的維護(hù)成本。
我們的服務(wù)流程可以分為三塊：項目的前期、中期、后期。項目前期首先對客戶的需求進(jìn)行分析，現(xiàn)場檢測，評估機(jī)組當(dāng)前的狀況。項目中期根據(jù)現(xiàn)場實際的情況制定可行的方案，比較經(jīng)濟(jì)性還有可靠性，選擇最具性價比的方案。項目后期對方案進(jìn)行實施、評估、改造效果，根據(jù)這個效果再進(jìn)行不斷地完善，最終確定方案，并給出相應(yīng)的檢測報告。這個就是我今天介紹的全部內(nèi)容。
謝謝大家！
（根據(jù)發(fā)言整理，未經(jīng)本人審閱）
