兆瓦级风电齿轮箱温度超限原因探讨分析

1、 兆瓦级风电齿轮箱温度超限原因探讨分析 关键词： 风电齿轮箱 风电研究 风电设备随着国内陆上兆瓦级风电机组后运维市场的扩大，齿轮箱作为整机大部件，对整机运行将至关重要，往往齿轮箱出现超温报警，则会导致停机，各大整机厂家，风场服务人员也会采取一定的措施处理，但效果不理想。由于现场维护人员的参差不齐，超温故障排除，有一定的困难。为使得该问题处理可靠得当，保持齿轮箱运行稳定可靠，一些经验分享一下，仅供参考学习。一、齿轮箱超温分析国内某2mw风场40台风机，出现多台机组齿轮箱高速级叶片侧轴承温度超限情况，从整机主控程序，润滑系统，冷却系统及齿轮箱综合考虑分析，判断齿轮箱低速轴超温一般有以下原因：1、温

2、控阀损坏引起的该故障通过机组温度监控数据可以看出，冷却水温度较高，油温也较高，当机组运行过程中，油水无法实现热交换，引起油温高，而叶片侧轴承温度监控作为齿轮箱内温度较高位置，最先温度超过90，则出现超温报警，以致停机。图1温控阀结构2、冷却风扇散热器积灰多污染堵塞机舱尾部冷却风扇散热片，受季节因素，如有柳絮，灰尘盐雾等污染，极易造成其堵塞，或附着灰尘影响其散热效果，冷却系统理论上运行正常水温在3545之间，如水温过高，齿轮油温将无法降下来，自然引起叶片侧轴承超温报警。图2 某风场10#机冷却风扇散热器灰尘多堵塞图3. 某风场10#机组超温监控数据图4.某风场25#机超温监控数据图5.正常6#机

3、组温度监控数据以下为统计的其它项目风场五台齿轮箱高速级叶片侧超温数据，根据具体情况分析如下：图6. 4#机实时温度数据分析：由于水温43度左右时，油温达到60度以上，可见温控阀有故障，无法实现冷热交换，使得油温过高，可能也伴随着冷却系统散热器片污染，共同形成温度超限。图7. 22#机实时温度数据分析：该机怀疑为润滑油水冷系统散热器堵塞污染，导致水温无法正常，油温很高，从而引起的齿轮箱叶片侧轴承超温。图8. 19#机实时温度数据3、润滑油缺少、泡沫多或润滑油变质严重等。如润滑油加注量少，将会引起齿箱高速级叶片侧轴承位置喷油减小，也易引起该位置超温，一般观察球形油标及液位计，球形游标液位应在中线位

4、置。另外油品泡沫多，会造成叶片侧轴承喷油量看似满足，油液气泡多，其实无法达到轴承降温的效果，且热量无法及时跟随油品带走，进而造成超温。当油品变质发黑严重且油品检测不合格时，就必须着手清洗齿轮箱并换新的润滑油了。图9.某国内2mw齿轮箱正常油位线4、pt100温度传感器及相关电气线路器件故障该故障，现场具备先行检查解决处理条件，对于传感器及齿轮箱上安装孔进行彻底检查，或调换高低速传感器进行测试，某现场安装传感器的箱体孔内有油液，且已超温变质发黑，若未及时清理，也易引起超温报警。图10. 温度传感器被污染及时清理5、齿轮箱高速级叶片侧轴承润滑油路堵塞若轴承得不到有效润滑降温，则需要通过打开箱体顶部

5、视孔盖板检查轴承喷油量，观察喷油较正常机组小或者彻底不出油时，就可判断润滑油路发生了堵塞，需要协调齿轮箱厂家，进行专业的处理了。6、其它比如高速级叶片侧轴承跑圈，也就是轴承外圈与箱体发生相对滑移运动。对于专业工程师检查出轴承跑圈，则需要齿轮箱厂家进行专业开箱处理了。7、有些叶片侧轴承超温来自于齿轮箱进行过一两次开箱维修后引起的。由于一次拆箱处理后，部件装配不到位，塔顶机舱内装配工艺较车间工艺差，装配尺寸链无法较好保证，使得轴承与轴、箱体孔配合的不足，引起高速级装配工艺不合理，进而引起的较严重的零部件损坏，从而产生超温或损坏。二、解决方案1、温控阀损坏时需及时更换，如整机主控程序对于温控阀开关动

6、作控制得当，可以延长其使用寿命，风场应匹配合适的润滑油与水冷热交换的程序逻辑控制。2、对于水冷系统风扇散热器通风不畅或堵塞情况，就需要清洗散热器。建议采用专业的清洗液，某些项目地处沿海区域，盐雾较重，对于散热片的腐蚀也较大，可靠有效的清洗，对于实现油水热交换非常关键。3、润滑油路堵塞、轴承本身故障等其他故障引起的超温，日常机组维护应寻求正确处理方法，遇到困难问题应多反馈，并沟通专业工程师，寻求优质的排查方法和有效的处理措施，以便快速恢复机组运行，避免机组不必要的停机。三、结语一般情况，冷却系统及温控阀故障是齿轮箱超温的两大主要原因。冷却系统散热器堵塞后及时彻底清理干净，则可实现冷却水温在合理温度区间，达到冷却润滑油，使其在合适温度（正常运行润滑油温一般在4555之间），避免超温问题再现。温控阀作为切换进入齿轮箱的润滑油器件，当润滑油温到一定温度时，切换油路至换热器，实现冷却水与热油的温度交换，从而使进入齿轮箱油温合适，判断温控阀损坏后就应及时更换。良好的润滑油冷却系统对于兆瓦级风电水冷齿轮箱运行至关重要，伴随着投运风电设备存量的增多，风电运维和技改的后市场正在逐渐发展壮大，不管是第三方维护公司或整机供应商，特别是调试期及质保期内，都