750机组运行维护手册.docx
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750机组运行维护手册
新疆金风科技股份有限公司企业标准
Q/GW-ZD7.5.1-030-2003
S48/750kW风力发电机组
维护手册
版本:
A
编制:
校对:
审核:
批准:
受控状态:
2005年8月2日发布2005年8月2实施
新疆金风科技股份有限公司
1概述4
1.1系统说明4
1.2技术数据5
1.3叶轮5
1.4齿轮箱5
1.5刹车系统6
1.6发电机6
1.7底座6
1.8偏航系统6
1.9塔架6
1.10重量6
1.11系统总图7
1.12机舱..............................................................8
2安全规范9
2.1安全规范概述9
2.2人身安全9
2.2.1上下塔架9
2.2.2紧急救护11
2.2.3偏航刹车和偏航驱动11
2.2.4传动系统11
2.2.5紧急停机键11
2.2.6电气安全.......................................................12
2.2.7焊接、切割作业.................................................12
3维护13
3.1总体检查13
3.2叶轮13
3.3主轴和主轴承15
3.4齿轮箱17
3.5高速轴刹车23
3.6联轴器28
3.7发电机29
3.8偏航系统30
3.9液压系统36
3.10 机舱罩与底座.....................................................40
3.11 塔架.............................................................40
4维护计划41
4.1维护计划说明41
4.2维护计划表42
5维护清单43
5.1维护清单说明43
5.2维护记录43
5.3维护清单43
6螺栓坚固力矩表47
7维护工具49
8油脂和耗品清单50
1.概述
1.1系统说明
金风S48/750风力发电机组是在生产的数百台金风S43/600风力发电机组基础上,总结了其运行的经验,引进了拥有当前世界最先进的750kW风机技术之一的德国公司的全部设计、生产、制造和运行维护技术。
集成应用了多年来国内外发展完善的风力发电技术,整体技术成熟可靠,维护方便。
JF48/750型风力发电机组是失速控制,平行轴,额定出力P.=750kW的并网型风力发电机组。
叶轮直径为49米,轮毂中心高度为50米,60米,65米或75米。
风力发电机组的功率是通过叶片的气流分离特性控制的,也称作“失速控制”。
叶片安装在刚性的轮毂上。
叶轮的载荷通过三点支撑传递到底座上(一个调心滚子轴承和两个弹性支承)。
主轴轴承(调心滚子轴承)直接安装在底座上作为一个固定支承,主轴通过收缩盘与齿轮箱连接。
齿轮箱上受到的载荷通过弹性支承传递到底座上。
齿轮箱和发电机之间装有一个机械的圆盘闸刹车系统。
刹车通过弹簧力动作,在液压力的作用下释放。
底座是焊接钢结构。
主轴承,偏航轴承,偏航驱动和偏航刹车,齿轮箱弹性支撑,都直接安装在底座上。
机舱相对主风向位置的变化是通过两个偏航驱动实现的。
用5个偏航刹车来保持机舱的位置,并减少偏航过程中的载荷。
金风公司通过了国际质量体系ISO9001-2000认证,产品的生产过程按照质量管理体系程序和工艺文件的要求执行,每一台风机出厂都经过严格的质量检验和功能试验,附有质量检验报告和功能试验报告。
风机的所有零部件供应商都必须通过质量体系认证,主要零部件都附有合格证书。
金风公司建立了专门的备品备件库,对其生产的每一系列产品都备有大量的备品备件,可以随时向用户提供与原产品同样品质和精度的产品。
1.2
技术数据
额定功率Pel 750kW
叶轮直径 49m
轮毂高度 50m(根据塔架高度)
叶轮转速RPM 22.3
起动风速 4m/s
额定风速 15m/s
切出风速 25m/s,10分钟平均值
最大设计风速 70m/s
最大维护允许风速和叶轮锁定允许风速 20m/s
设计指导 GL,DIBt
运行温度范围 -20℃~45℃(普通型)
-30℃~45℃(寒带型)
1.3叶轮
叶轮直径 49m
扫风面积 1886m2
叶片数3
叶片型号HT23.5
材料玻璃钢(GRP)
叶片长度23.5m
叶尖角度调整范围0°to74°
锥角2.5°
轴向倾角5°
轮毂材料QT40-18AL
1.4齿轮箱
型式 2级/1行星齿1级圆柱齿
额定功率 825kW
额定扭矩 350kNm
变比 67.4
1.5刹车
气动刹车 3个叶尖刹车
机械刹车 2个高速轴点盘刹车
安全 所有刹车都为“失效—安全“
1.6发电机
额定功率Pel 750kW
型号 异步发电机,4极
额定转速 1521RPM
额定滑差 1.33%
绝缘等级 F
保护等级 IP54
电压等级 690V
1.7底座
材料Q235B、Q235C、Q235D
1.8偏航系统
类型 偏航轴承,偏航驱动
驱动 2个带小齿轮的偏航驱动
刹车 5个刹车
1.9塔架
型式 锥型钢塔架
分节数 3
(2)
轮毂高度 50、60、65和75m
材料 Q345C
1.10重量
叶轮 14t
机舱 22.5t
1.11系统总图
1.12机舱
图1.2
(1)入口支架
(2)叶轮总成
(3)主轴 (4)照明系统
(5)润滑散热系统(6)齿轮箱
(7)高速刹车(8)联轴器
(9)发电机(10)提升机
(11)风向标、风速仪(13)机舱罩
(12)机舱底座(14)电缆
(15)偏航轴承(16)偏航驱动
2.安全规范
要保证设备安全,无危险的运行就要遵守一定的安全规范。
这些安全规范提供了常规的准则,也包括人身安全,这些都是遵守安全规定的基本要求。
2.1安全规范概述
●在风力发电机组附近必须要戴安全帽。
●在风力发电机组上工作时必须要穿戴工作服,安全帽和工作鞋。
●攀爬塔架时要穿戴带有防滑锁扣的安全带,防滑锁扣要与安全钢丝绳正确连接。
●任何时候在机组上工作都要保证至少有2人。
●在使用一些材料如油或脂时要仔细查看其使用的安全数据表。
●只有当风机停机后才允许从机舱出入口爬到机舱顶部工作,而且操作者必须要穿戴安全带和可靠固定的安全绳。
从机舱前部可以进入轮毂,检查叶轮。
●在轮毂,传动轴或叶轮上进行维护工作时必须要锁定叶轮,刹车在制动状态。
只有当风速低于20米/秒时,且叶轮在锁定状态,工作人员可以逗留在机舱内。
2.2人身安全
2.2.1 上下塔架
不管在什么时候上下塔架,一定要穿戴如下的安全用具:
全身安全带,减震器(2根带挂钩的安全绳),和防堕落制动器。
安全设备必须要符合下列标准:
安全带EN361
减震器(安全绳和挂钩)EN355
防堕落制动器EN353-1
连接件(绳,挂钩)EN354
安全帽GB2811-89
●在上设备之前,每个人必须要熟悉运行维护手册和上述的安全设备。
使用不当则会造成生命危险!
尤其重要的是检查所有的安全设备,并留意有效日期。
●安全带在使用前必须要进行安全测试。
在靠近地面出要进行悬挂试验,测试防堕落制动器是否能正常工作和确保安全带正确穿戴。
●一次只允许一个人攀爬塔架梯子,另一个人须等第一个人爬到塔架顶部后攀爬。
攀爬塔架时或在塔架内工作时必须要戴安全帽。
●每次通过平台后都要盖上盖板。
到达梯子顶部时,盖上盖板后才能解开安全绳。
禁止在风雪天气或梯子结冰的情况下攀爬塔架。
●每次在爬塔架时,要检查梯子、平台,机舱底板是否有油、油脂或其他危险物质。
必须将污染区域清洗干净以免滑倒发生危险。
全身安全带 防堕落制动器和安全钢丝绳
●工作人员在进入风机时,应将计算机柜上的“维护”开关扳到“1”状态,断开远程控制操作功能。
当离开风机时,记住将“维护”开关扳到“0”状态。
维护开关
2.2.2 紧急救护
●为了能实现快速紧急救护,机组所在的位置必须是人或车辆能快速到达的。
●一般而言,不允许一个人单独在设备上进行工作,在特殊情况下,如果只有一人工作,则该工作人员必须携带手提电话,以便在紧急情况下联络。
●工作时应配备一个急救箱,可用于轻微伤势的处理。
2.2.3偏航刹车和偏航驱动
●操作偏航刹车时,要保证偏航电机在刹车状态。
这些刹车有足够的刹车力。
●在偏航驱动上工作或更换偏航驱动时,由偏航刹车提供刹车力,结合另一个偏航驱动的刹车力,这足以防止设备转动了。
2.2.4传动系统
●在传动链上工作时,尤其是叶轮、主轴、齿轮箱、高速轴刹车、联轴器和发电机,在做其它工作时可能会无意的使传动系统转动,所以必须要锁定叶轮。
2.2.5紧急停机键
●系统中有两个紧急停机键用于紧急情况下停机。
一个在机舱内TOPBOX上,一个在塔架底部主控柜上。
紧急停机键
●任何一个紧急停机键动作,系统都立即停机。
安全链断开,系统电压消失。
只有计算机和传感器仍有电源。
电压回路由剩余电流断路器保护,其电压仅有24V。
●任何一个紧急停机键动作后,必须要将其释放,复位安全链,然后才能重新开机。
2.2.6电气安全
●为了保证人员和设备的安全,只有经培训合格的电气工程师或经授权人员才允许对电气设备进行安装、检查、测试和维修。
●安装调试过程中不允许带电作业,在工作之前,断开控制柜主开关,并挂上警告牌。
●如果必须带电工作,只能使用绝缘工具,而且要将裸露的导线作绝缘处理。
应注意用电安全,防止触电。
●现场需保证有两个以上的工作人员,工作人员进行带电工作时必须正确使用绝缘手套、橡胶垫和绝缘鞋等安全防护措施。
●对超过1000伏的高压设备进行操作,必须按照工作票制度进行。
●对低于1000伏的低压设备进行操作时,应将控制设备的开关或保险断开,并由专人负责看管。
如果需要带电测试,应确保设备绝缘和工作人员的安全防护。
2.2.7焊接、切割作业
●在安装现场进行焊接、切割等容易引起火灾的作业,应提前通知有关人员,做好与其他工作的协调。
●作业周围清除一切易燃易爆物品,或进行必要的防护隔离。
●确保灭火器有效,并放置在随手可及之处。
3.维护
3.1总体检查
●检查全部零部件的防腐和渗漏,如果有防腐破损应进行修补,对渗漏应找到原因,进行修理,并通知金风客服中心。
●检查风机的运行噪音,如果发现与风机正常运行不一样的异常噪音,应通知金风客服中心。
●检查防坠落装置、灭火器和警告标志。
3.2叶轮
进入轮毂前首先要严格遵守如下安全条列:
●随时根据当时的风况,使风机的方向远离主风向。
●旋转轮毂,使一个叶片垂直向下,另2个叶片以相同的角度向上。
●一旦当主轴完全停止稳定了,使用叶轮锁定装置锁定叶轮盘。
●只能在平均风速≤12米/秒的情况下可以爬上轮毂。
同时必须有一个熟悉控制系统的人员呆在机舱内。
在机舱内的人员同时需要佩戴安全带。
●在翻越轮毂的时候必须确认保险扣被使用。
同时,技术人员必须时刻关注着主轴。
●当有人员爬上轮毂时,必须保证在塔架底下没有人员。
防止没有安装牢固的部件掉到地上造成伤害。
进入支撑
轮毂
安全杠
3.2.1叶片
●仔细听叶片运转过程中所发出的噪音是很重要的事情,任何一种非正常的噪音都可能意味着某个地方出了问题,需要马上对叶片进行仔细检查。
●因叶片内部脱落的聚氨脂小颗粒所产生“沙拉沙拉”的声音,这是正常的,但一般仅在叶片缓慢运转时可以听得到。
●使用望远镜从地面和机舱顶部观察叶片表面。
检查有无裂纹、凹痕和破损。
●在运行和叶尖收回状态下,观察叶尖与叶片的合拢情况。
●进入叶片内部检查,将要检查的叶片旋转到水平位置,使用手电照明,工作人员应尽可能的靠近叶尖,检查所有的粘接部件有无裂纹和移动,清除叶片内的胶粒。
●检查叶尖钢丝绳张紧度,可以用靠近叶尖油缸处调节螺母调整钢丝绳的松紧。
●检查防雷保护的连接。
●检查叶尖油缸有无泄漏,在油缸的活塞上涂抹一圈薄的并且窄的油脂。
●检查叶尖油管有无裂纹、破损、浸渍和泄漏。
如果发现损坏,更换新的叶尖油管。
●按照螺栓紧固力矩表紧固叶片与轮毂连接螺栓。
●叶片型号为HT23.5或HT24,安装叶片内盖板时,螺纹部分涂防松胶可赛新1277。
3.2.2扩展维护
●扩展维护主要检查叶尖机构。
●将维护工程师吊到叶尖位置,打开叶尖检查盖板,检查有无松动的螺栓和定位销。
●检查叶尖导向斜齿有无磨损和破坏,检查导向尼龙块有无磨损和破坏。
●检查叶尖碳纤维棒是否有磨损。
●检查叶尖钢丝绳与吊环螺丝的连接是否牢固。
●清洁导向机构。
●紧固导向斜齿后部挡环的固定内六方螺丝,紧固吊环螺丝与导向轴的固定并拧紧锁定内六方螺丝。
导向尼龙块 导向斜齿 吊环螺丝
3.2.3轮毂
●检查轮毂外观,铸件有没有裂纹,如果发现裂纹,应立即向金风客服中心报告。
●检查防腐层有没有破损,如果发现有破损和生锈的部分,除去锈斑并补做防腐。
●按照螺栓紧固力矩表紧固安全杠与轮毂连接螺栓。
●按照螺栓紧固力矩表紧固轮毂与主轴连接螺栓。
●如果发现有损坏和拉长的螺栓,则必需更换,螺纹须用MoS2润滑。
并向金风客服中心报告。
3.2.4进入支撑
●检查进入支撑外观,有无裂纹和破损。
●检查轮毂盖板外观,有无裂纹和破损。
与轮毂的固定是否牢固。
●按照螺栓紧固力矩表紧固进入支撑与轮毂连接螺栓。
3.3主轴和主轴承
3.3.1主轴
●检查主轴外观,如果发现防腐有破损,进行修补。
●检查叶轮锁定,锁定销可以灵活移动并可靠的锁住叶轮。
●润滑叶轮锁定。
●锁叶轮时,逆时针旋转锁定销螺栓。
松开锁定时,顺时针旋转锁定销螺栓。
叶轮锁定
●检查防雷碳刷的固定和磨损,碳刷头磨损到不足10mm时,应更换新的碳刷头。
防雷碳刷
3.3.2主轴承
●检查主轴承座的防腐有无破损,如果有应进行修补。
●按照螺栓紧固力矩表紧固主轴承座与底座的连接螺栓。
主轴承
●检查主轴承的V形密封圈是否有裂纹和破损,如果发现,应更换新的V形密封圈。
●根据维护计划的要求润滑主轴承,在加注润滑脂时,主轴必需旋转。
●运行5年后,打开主轴承座,将旧的油脂清洁干净,加入新的油脂。
●每年检查油脂的状态,打开轴承座的盖子,取出约2-5cm3的油脂,装入采样瓶并密封,在采样瓶上标上风机出厂编号和主轴承的编号。
由专业的机构对油脂的样品进行检查,以判断油脂和轴承的状态。
3.4齿轮箱
3.4.1 噪音
检查齿轮箱的运行噪音与以往相比有无异常改变。
3.4.2齿轮箱渗漏
●检查所有孔槽、迷宫密封(输入轴和输出轴)和油管。
特别应注意输出轴的泄漏检查,如果发现漏油情况,应记录并通知金风客服中心,漏油情况不严重时,可以保持风机的运行,但应增加检查油位的次数,并使漏出的油都能被接油盒接住。
●检查齿轮箱的通气帽,必需保持畅通,有必要时,则进行清洁。
如果通气帽堵住,会造成齿轮箱内气压增大,发生漏油。
3.4.3齿轮
打开齿轮箱的观察盖检查齿轮的状态,检查时用手动慢慢的转动高速轴。
注意:
打开观察盖后,应保证不能有任何外部的杂质进入齿轮箱。
如果发现损坏,应详细记录,并附上照片。
齿轮轮齿故障模式分类及其特征
故障模式特征
举 例
损坏部位示意图
表面接触疲劳损伤
麻点疲劳剥落
在轮齿节圆附近,由表面产生裂纹,造成深浅不同的点状或豆状凹坑
承受较高的接触应力的软齿面(正火调质状态)和部分硬齿面齿轮
浅层疲劳剥落
在轮齿节圆附近,由内部或表面产生裂纹,造成深浅不同、面积大小不同的片状剥落
承受高接触应力的重载硬齿面(表面经强化处理)齿轮
硬化层剥落
经表面强化处理的齿轮在很大接触应力作用下,由于应力/强度比值大于0.55,在强化层过渡区产生平行于表面的疲劳裂纹,造成硬化层压碎,大块剥落
承受高接触应力的重戴硬齿面(表面经强化处理)齿轮
齿轮弯曲断裂
疲劳断齿
表面硬化(渗碳、碳氮共渗、感应淬火等)齿轮,一般在轮齿承受最大交变弯曲应力的齿轮根部产生疲劳断裂。
断口呈疲劳特征
承受弯曲应力较大的变速箱齿轮和最终传动齿轮等
过载断齿
一般发生在轮齿承受最大弯曲应力的齿根部位,由于材料脆性过大或突然受到过载和冲击,在齿根处产生脆性折断,断口粗糙
变速箱齿轮等
齿轮磨损
胶合磨损
轮齿表面在相对运动时,由于速度大,齿面接触点局部温度升高(热粘合)或低速重载(冷粘合)使表面油膜破坏,产生金属局部粘合而又撕裂,一般在接近齿顶或齿根部位速度大的地方,造成与轴线重直的刮伤痕迹和细小密集的粘焊节瘤,齿面被破坏,噪音变大
高速传动齿轮
齿端冲击磨损
变速箱齿轮齿端部受到冲击载荷,使齿端部产生磨损、打毛或崩角
变速箱齿轮受多次冲击载荷作用
齿面塑性变形
塑性变形
在瞬时过载和磨擦力很大时,软齿面齿轮表面发生塑性变形,呈现凹沟、凸角和飞边,甚至使齿轮扭曲变形造成轮齿塑性变形
软齿面齿过载
压痕
当有外界异物或从轮齿上脱落的金属碎片进入啮合部位,在齿面上压出凹坑,一般凹痕线平,严重时会使轮齿局部变形
齿轮啮合时有异物压入
塑变折皱
硬齿面齿轮(尤其是双曲线齿轮)当短期过载磨擦力很大时,齿面出现塑性变形现象,呈波纹形折皱,严重破坏齿廓
硬齿面齿轮过载
如果发现齿轮出现故障,应停止风机运行,并尽快通知金风客服中心,金风客服中心将和齿轮箱制造商的工程师到现场进行检查并做出处理方案。
3.4.4弹性支撑
检查弹性支撑橡胶元件-裂纹、破损,如果有必要则进行更换,更换后齿轮箱和发电机必需重新对中。
3.4.5油位
●在风机停机状态下通过齿轮箱体上的油位窗检查油位,在油窗上标出了油位的上限和下限。
●如果油位底于下限,按照油脂和耗品清单,加注同型号的润滑油。
3.4.6齿轮油取样
●在运行大约500小时后,必需检查润滑油。
检查润滑油对于油品各项特性的评估是非常重要的。
特性:
粘度、老化、沉淀、含水量等(联系油品供应商可以得到详细的油品检查说明)。
●采样工作必须在风机停机后10分钟内进行,如果风机在采样时已停机一段时间,必需在采样瓶的标签上注明。
●采样时齿轮油的温度不能低于40℃,可以通过风机制控制系统看到油温,采样时的油温也必须在采样瓶的标签上注明。
1.准备好干净的取样瓶,贴上标签。
2.润滑泵站处于工作状态。
3.风机油样采取应在过滤器之前采取,不可采取经过过滤的油样;也不许在吸油口处采样。
这样对化验结果有很大的影响。
一般在齿轮箱的喷油口处抽样。
在抽取前务必将取样管清洗干净,取出100毫升齿轮油。
4.填写标签内容,包括:
风机号/齿轮箱编号/采样者姓名/采样日期/齿轮油服役小时数。
将油样尽快送交油品供应商或专业的油品分析部门进行测试。
3.4.7换油
●一般情况下每3年更换齿轮油。
如油品检验合格,可以继续使用,当检验不合格时,应立即更换新油。
●换油时,必须保证是同一种油,不同种类和不同厂家的油不能混到一起使用。
合成油不能与矿物油或其它合成油混用。
如果要将合成油换成矿物油或将一种合成油换成另一种合成油,必须用新的油将齿轮箱清洗干净。
●换油时,必须先用新油彻底清洗齿轮箱以洗去沉积物、铁屑和旧油。
粘度高的油应先加热。
当所有的清洗工作完成后才可以加注新油。
●停机后当齿轮箱仍是热的时候应立即排出旧油。
1.在排油口放置合适的容器。
2.打开箱体顶部的排气孔。
3.吸出油泵的油和凹槽的油,或用清洗油冲洗。
4.清洁永磁放油堵头。
5.旋上放油堵头(检查密封,是否硬化)必要时更换放油堵头。
6.拆掉观察盖上的固定螺丝,并取掉观察盖。
7.用滤机给齿轮箱加装新油(过滤精度:
60µm或更好),油泵和轴承油槽也要加油。
加注量约160L。
8.检查油位(油位应在观察窗中间).
9.盖上观察盖。
3.4.8润滑系统
齿轮箱的润滑系统由润滑泵站、滤油装置、热交换器、冷却风扇、油压力继电器及中间连接胶管组成。
在齿轮箱运行期间,润滑泵站为齿轮和轴承提供强制压力润滑,当油温高于45℃,温控开关关闭,齿轮油从热交换器流过,当油温高于60℃,冷却风扇启动,当油温回落到45℃以下时,风扇停止运转。
齿轮箱润滑散热系统原理如下图:
3.4.8.1 润滑泵站
●检查泵站管路接头的泄漏情况。
●在电机-泵运转时注意是否有异常噪音。
●润滑油的温度必须高于-5℃时,润滑系统方可启动工作。
●更换滤芯时,旋开过滤器,取出旧的滤芯更换新的滤芯。
●及时清理可能存在的积油。
●首次启动时应注意电机转向是否正确(从电机风叶处观察顺时针)
●注意观察压力表及油压检测装置的工作压力范围。
3.4.8.2 更换滤芯
●供油装置上装有污染发讯器,当滤油器进出油口压差达到3bar时,污染发讯器发出电讯号,同时污染发讯器上也有灯光显示,此时应及时更换滤芯。
如果更换滤芯不及时,滤油器精过滤滤芯进出口压差达到4bar时,精过滤滤芯上旁通阀将会开启,此时滤油器精过滤滤芯将失去过滤作用。
此时只有粗过滤滤芯起作用。
润滑冷却系统运行初期或齿轮箱内部不干净时容易引起滤芯堵塞,必须注意观察污染发讯器的工作状态
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