风力发电机组维护技术操作手册

风力发电机组维护技术操作手册一、手册目的与适用范围本手册旨在为风力发电机组（以下简称“机组”）运维人员提供标准化、专业化的维护操作指引，明确维护流程、技术要求及安全规范，保障机组长期安全、高效、稳定运行。本手册适用于陆上风电场及近海风电场的双馈式、直驱式等主流机型的日常维护、故障检修及应急处置，其他机型可结合实际结构特性参考执行。二、日常维护管理（一）维护周期与项目1.日常巡检（每日/每次机组启动前）目视检查：通过望远镜或现场巡检，观察叶片表面有无裂纹、脱漆、雷击点；塔筒外表面防腐层是否破损，基础环有无沉降或裂缝；机舱外观有无变形，偏航齿圈啮合处是否卡滞异物。控制柜监测：查看PLC（可编程逻辑控制器）、变流器、SCADA（数据采集与监视控制系统）的实时数据，重点关注发电机温度、齿轮箱油温、液压系统压力、电网功率因数等参数是否在正常区间。2.周维护机械系统：用力矩扳手复紧塔筒连接螺栓（按厂家给定力矩值），检查偏航驱动齿轮润滑脂存量，清理机舱内积尘（避免粉尘进入齿轮箱呼吸器）。电气系统：测试变桨电机绝缘电阻（≥2MΩ为合格），检查电缆接头有无过热变色，防雷模块指示灯是否正常（常亮或闪烁需更换）。3.月维护传动链检查：通过振动传感器或手持测振仪，检测主轴、齿轮箱输入/输出轴的振动幅值（双馈机组齿轮箱高速轴振动≤4.5mm/s为正常）；抽取齿轮箱油样，送检黏度、水分、金属颗粒含量（超标时启动换油流程）。液压系统：检查液压站油位，测试刹车钳动作压力（与设计值偏差≤±5%），对刹车盘进行目视探伤（重点排查热裂纹）。4.季维护叶片维护：使用无人机搭载热成像仪，检测叶片内部胶接区域有无温度异常（疑似脱胶）；清理叶根排水孔，检查防雷导线与接闪器的连接电阻（≤0.1Ω）。偏航系统：校准偏航编码器零点，测试偏航刹车力矩（需满足“90°偏航时间≤30s”的动态力矩要求），清理偏航齿圈齿面油污与杂质。5.年维护全系统深度检测：委托第三方机构对发电机定子绕组进行耐压试验（试验电压按厂家标准，通常为1.5倍额定电压）；对塔架基础进行沉降观测（累计沉降量≤20mm/年）；更换齿轮箱滤芯、变流器冷却风扇等易损件。（二）故障诊断技术1.数据驱动诊断通过SCADA系统导出历史曲线，分析参数异常趋势：若齿轮箱油温持续升高（排除环境温度影响），结合振动数据（高频振动占比增加），优先排查轴承磨损或齿轮啮合不良。若发电机功率波动伴随电网侧电流谐波超标，需检测变流器IGBT模块触发脉冲及滤波电容容量。2.振动分析采用便携式振动分析仪，对传动链关键部位（主轴轴承、齿轮箱轴承、发电机轴承）进行频谱分析：齿轮箱轴承故障时，频谱中会出现“边频带”（由齿轮啮合频率与轴承故障频率调制产生）；发电机轴承异音伴随1×、2×转频振动，多为轴承游隙过大或润滑不良。3.油液检测通过铁谱分析或光谱分析，识别油液中金属颗粒的成分与尺寸：铁、铜颗粒占比高且尺寸＞10μm，提示齿轮箱齿轮磨损；铝、锡颗粒激增，需警惕轴承保持架断裂。三、核心部件维护要点（一）叶片系统结构维护：每半年用超声波探伤仪检测叶根螺栓孔周向应力集中区，发现微裂纹时采用“止裂孔+碳纤维补强”修复；叶片表面涂层破损处，需清理油污后喷涂同型号防腐漆（干燥后厚度≥200μm）。气动优化：每年检查叶尖扰流器动作行程（设计行程±5mm内），清理叶片前缘积冰（禁止用硬物敲击，优先采用热风机或除冰液）。（二）传动系统1.主轴与轴承每季度清理主轴密封腔，检查唇形密封圈磨损程度（唇口裂纹＞3mm时更换）；主轴轴承采用“油雾润滑”时，需确保油雾发生器气压稳定（0.3~0.5MPa），油雾颗粒度≤5μm。2.齿轮箱换油周期：双馈机组每2年或运行约8千小时（以先到为准），直驱机组因无齿轮箱可跳过；换油流程：停机后待油温降至40~50℃，打开放油阀彻底排油，用专用清洗油（与齿轮油兼容）循环冲洗齿轮箱内部（冲洗时间≥2小时），更换滤芯后注入新油（油位需与油标中线对齐）。（三）发电机系统双馈发电机：每半年检查滑环碳刷磨损量（剩余长度＜1/3原长时更换），用压缩空气清理滑环表面碳粉（气压≤0.4MPa，避免损伤绝缘层）；直驱发电机：每年检测定子绕组绝缘电阻（采用2500V兆欧表，绝缘值≥1MΩ/kV为合格），检查永磁体表面涂层完整性（出现锈蚀时用无水乙醇擦拭后补涂环氧漆）。四、安全操作规范（一）登高作业安全攀爬塔筒前，必须确认防坠器导轨无变形、防坠锁扣动作灵活；机舱内作业时，系好双钩安全带（一钩挂在机舱主梁，一钩挂在自身安全带），禁止同时松开两个挂钩。雷雨、6级以上大风天气禁止登高，冬季登高需佩戴防滑鞋、防寒手套，避免在结冰的塔筒平台停留。（二）电气安全断电操作前，需在断路器处悬挂“禁止合闸”警示牌，并用验电器（电压等级匹配）检测母线、变频器输出端确无电压；更换变流器模块时，需佩戴防静电手环，工具与模块接触前先放电（模块静置15分钟后操作）。（三）机械防护进入轮毂作业前，必须启动“轮毂锁定”程序（变桨系统切换至手动，锁定3个叶片于顺桨位置），并在轮毂入口悬挂“禁止启动”标识；齿轮箱检修时，需用专用支架支撑传动轴，禁止仅靠联轴器传递力矩承重。五、应急处置流程（一）机组飞车（超速失控）1.立即远程切断机组并网开关，触发“紧急停机”指令（若远程失效，通知现场人员手动按下机舱急停按钮）；2.若刹车系统失效，启动“偏航对风”程序（使机舱偏离主风向，利用叶片气动阻力减速），同时联系厂家技术支持，禁止人员靠近机组。（二）机舱火灾1.现场人员佩戴防毒面具、隔热服，使用机舱内CO₂灭火器（或干粉灭火器）对准火源根部喷射；2.若火势蔓延，立即撤离至安全区，拨打消防电话并通知风电场应急指挥中心，禁止盲目开启机舱顶盖（避免空气对流助长火势）。（三）电网故障（电压骤升/骤降）1.变流器报“低电压穿越”故障时，检查电网侧断路器状态，确认电网恢复后，按“先合网侧、再合机侧”顺序重启变流器；2.若电网电压骤升导致变流器过压保护，需检测电网避雷器是否击穿，待电网电压恢复正常范围后，重置变流器保护参数。六、维护记录与档案管理（一）记录要求日常巡检需填写《机组巡检记录表》，记录参数异常、部件外观变化（附照片）；故障检修需编写《故障分析报告》，包含故障现象、诊断过程、处理措施、更换部件型号及成本（如“齿轮箱高速轴轴承损坏，更换SKF____CC/W33轴承，成本XX元”）。（二）档案管理建立机