風力發(fā)電機組故障及失效分析方法

　　2013年10月18日，北京國際風能暨展覽會——風電技術(shù)論壇——風電故障與分析。北京鑒衡認證中心有限公司風能事業(yè)部副總經(jīng)理楊洪源先生介紹風力發(fā)電機組故障及失效分析方法。以下是全文：
　　楊洪源：大家上午好!下面我介紹一下風電機組故障與失效分析的技術(shù)，把風電機組故障和失效分析大概是一個什么樣的過程讓大家有一個了解。我的介紹主要分成四個部分，一個是風電機組的故障與失效，它是什么樣的一個概念。第二部分是失效分析方法的介紹，地三是針對風電機組故障與失效分析應該是什么樣的一個方法，最后是得出一個結(jié)論。
　　風電機組失效，我們通常都是不希望它也失效的問題，但是風電機組是一個大型的設(shè)備，在使用壽命期里面不可避免會出現(xiàn)一些問題，我們怎么樣通過這種失效的分析使它損失降低到最小，甚至是使壞事變成好事，所以我們對失效分析就應該做一些很細致的專業(yè)的工作。
　　介紹一下失效和故障的概念，按照GB/T3178-94的術(shù)語，失效是指產(chǎn)品終止完成規(guī)定功能的能力這樣的事件。故障是指產(chǎn)品不能執(zhí)行規(guī)定功能的狀態(tài)，預防性維修或者其他計劃性活動或者缺乏外部資源的情況除外，這相當于風電機組的定期檢查，比如限電，或者風況條件不滿足要求的情況。有故障不一定失效，但是失效通常肯定會由于故障產(chǎn)生的。
　　風電機組是大型復雜的機電裝備，機組的可靠性受設(shè)計、制造、運行維護，包括使用條件等多方面因素的影響，機組的故障、部件失效，甚至整個機組倒塌的事故也是時有發(fā)生。特別是在我們國家，風電這幾年都發(fā)展的很快，但是對于機組的安全性的認識，還有相關(guān)的運行經(jīng)驗還是相對薄弱的。所以說，在已裝的機組中，不可避免都存在一些安全的隱患。隨著這些機組運行年限的增長，這些部件和機組的失效問題就會逐漸的暴露出來。
下面這個圖上給出了兩個例子，因為風電機組事故通常都是屬于比較敏感的一些信息，所以說要想得到比較全面的和比較新的一些事故情況，還是比較困難。左邊這個是由于變槳電池的容量失效，導致機組飛車，最后整個倒塌。右邊是維護人在更換葉片的時候，將變槳系統(tǒng)關(guān)閉，導致風能在風的作用下啟動旋轉(zhuǎn)，因為無法控制而飛車，最后倒塌燒毀。
　　什么叫失效分析，就是對設(shè)備及構(gòu)建在使用過程中發(fā)生的各種形式失效現(xiàn)場的特征及規(guī)律進行分析研究，從中找出產(chǎn)生失效的主要原因及防止失效的措施，稱之為失效分析，我們一個是要找出失效的原因，第二要防止失效的措施。通過失效分析可以防止類似失效在生命周期內(nèi)再次發(fā)生，使產(chǎn)品的質(zhì)量得以提高。失效分析的必要性，并不一定出現(xiàn)失效就一定是壞事，因為這是從幾個方面。比如19世紀中期的時候德國的鐵路頻繁的發(fā)現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，通過對失效現(xiàn)象的總結(jié)和研究，最后發(fā)現(xiàn)因為之前的設(shè)計都只考慮了強度，沒有考慮疲勞，因為車載在循環(huán)載荷作用下，經(jīng)歷的載荷歷程也是比較長，所以疲勞問題比較突出。在這個研究的基礎(chǔ)上就發(fā)展出來疲勞學這一門學科，現(xiàn)在在結(jié)構(gòu)強度領(lǐng)域，疲勞也是重要的問題。
　　第二、二戰(zhàn)期間，美國的軍運飛機運輸?shù)街袞|以后，發(fā)現(xiàn)60%記載的電子設(shè)備都是不能用的，這樣促使他們對電子設(shè)備的可靠性去開展研究，然后在1950年的時候，他們是海陸空三軍聯(lián)合成立了一個課題研究小組，專門針對這個問題研究。在1957年，通過七年的研究，發(fā)布了一個關(guān)于飛機的電子產(chǎn)品的可靠性研究的一個報告，這個報告最后就成為可靠性研究這樣一個奠基性的文件。