风电运维理论试题题库及答案(简答题)

风电运维理论试题题库及答案(简答题)1.简述风力发电机偏航系统的主要功能及常见故障原因。答：偏航系统主要功能包括：（1）使风轮始终对准来风方向，提高风能捕获效率；（2）在风速超过切出风速时，配合制动系统完成顺桨停机；（3）通过偏航阻尼控制减少机舱振动。常见故障原因：（1）机械部分：偏航轴承润滑不足或油脂失效导致卡滞；偏航制动器间隙调整不当（过紧或过松）；驱动齿轮磨损或齿面胶合；（2）电气部分：偏航电机过载保护动作（如温度过高、电流异常）；偏航传感器（如风向仪、编码器）信号丢失或误差超差；偏航变频器故障（如模块损坏、参数设置错误）；（3）控制逻辑异常：偏航指令与实际动作延迟（如PLC程序错误、通讯中断）；偏航计数器未及时复位导致电缆扭转超限。2.说明风电机组齿轮箱油样检测的关键指标及超标后果。答：关键检测指标及超标后果：（1）粘度（40℃时）：标准范围通常为140-160mm²/s（以ISOVG150齿轮油为例），粘度过低会导致油膜厚度不足，加剧齿轮/轴承磨损；粘度过高会增加传动阻力，降低效率并可能引起油温升高；（2）水分含量：应≤200ppm（部分机型要求≤100ppm），水分超标会导致油液乳化，破坏润滑性能，加速金属部件锈蚀；（3）颗粒污染度（ISO4406等级）：通常要求≤18/16/13，颗粒超标（如金属磨屑、灰尘）会造成齿轮齿面划伤、轴承滚道点蚀；（4）酸值（TAN）：应≤1.0mgKOH/g，酸值过高表明油液氧化严重，生成酸性物质腐蚀金属表面；（5）铁谱分析：检测磨粒类型（如切削磨粒、疲劳剥落磨粒）及浓度，异常磨粒增多提示齿轮或轴承存在异常磨损。3.列举风电机组变流器过压故障的可能原因及排查步骤。答：可能原因：（1）电网侧：电网电压骤升（如附近大容量负载切除）；电网谐波含量过高（如非线性负载干扰）；（2）机侧：发电机转速突然升高（如风速骤增未及时限功）；变流器机侧整流模块故障（如IGBT关断延迟）；（3）直流母线：支撑电容容量衰减（储能能力下降）；母线电压检测模块误差（如传感器线路虚接）；（4）控制逻辑：卸荷电阻未及时投入（如接触器故障、控制指令延迟）；软件保护阈值设置过低。排查步骤：（1）查看故障记录，确认过压发生时刻的电网电压、发电机转速、直流母线电压波形；（2）检查电网侧滤波器、电抗器是否正常，测试电网谐波畸变率（THD）；（3）测量直流母线支撑电容容值（应≥额定值的90%），检查电容外观是否鼓包、漏液；（4）测试机侧整流模块IGBT的导通压降（正常≤3V），检查驱动板输出波形（幅值≥15V，脉宽匹配）；（5）验证卸荷电阻接触器动作可靠性（吸合电压≥85%额定电压），测量电阻值是否在标称值±5%范围内；（6）核对变流器控制程序中的过压保护阈值（通常为额定母线电压的115%-120%），检查通讯报文是否存在延迟或丢包。4.阐述风电机组叶片表面涂层损伤的检测方法及修复流程。答：检测方法：（1）目视检查：使用望远镜或无人机（距离叶片5-10m）观察涂层是否有裂纹、脱落、划痕（长度＞50mm或深度可见纤维需记录）；（2）表面粗糙度测量：用粗糙度仪检测叶尖1/3区域（关键气动区域），Ra值应≤6.3μm（超标的区域会增加空气阻力）；（3）红外热成像：检测涂层与基材间是否存在脱粘（脱粘区域温度异常）；（4）超声波检测：对疑似分层区域（如涂层鼓起部位）进行扫描，确认分层深度和面积。修复流程：（1）预处理：清洁损伤区域（酒精擦拭），打磨边缘（形成30°-45°坡口，宽度为损伤直径的2-3倍），去除松动涂层及纤维；（2）底涂处理：涂刷与原涂层匹配的底漆（厚度50-80μm），确保与基材粘结；（3）中涂填充：使用环氧腻子填补凹坑（分2-3次刮涂，每层干燥后打磨至平整）；（4）面涂施工：喷涂聚氨酯面漆（2-3道，每道厚度30-50μm，总厚度≥120μm），确保颜色、光泽与原涂层一致；（5）固化与验收：常温固化24小时后，检查涂层硬度（铅笔硬度≥2H）、附着力（划格法≤1级），粗糙度达标后完成修复。5.说明风电机组主轴承温度异常升高的可能原因及处理措施。答：可能原因：（1）润滑不良：润滑脂型号错误（如低温型油脂用于高温环境）；注脂量不足或过量（过量会导致搅拌发热）；润滑管路堵塞（如分配阀卡滞、喷嘴堵塞）；（2）机械负载异常：主轴承径向/轴向游隙超差（新机组安装偏差或长期运行磨损）；主轴对中不良（与齿轮箱输入轴同轴度＞0.3mm）；（3）冷却系统故障：轴承座冷却水道堵塞（水垢或杂物堆积）；冷却风机故障（转速低于额定值80%）；（4）监测系统误差：温度传感器线路接触不良（电阻值异常）；PLC模块输入通道故障（信号漂移）。处理措施：（1）检查润滑系统：确认油脂型号（如SKFLGHP2或等同），测量注脂泵输出压力（应≥10MPa），疏通堵塞管路（用压缩空气吹通或更换分配阀）；（2）调整机械对中：使用激光对中仪测量主轴与齿轮箱输入轴同轴度（要求径向≤0.1mm，角度≤0.5mrad），调整垫铁或更换轴承座螺栓；（3）排查冷却系统：清洗冷却水道（使用专用除垢剂循环冲洗），测试冷却风机电流（应在额定值±10%内），更换损坏的风机；（4）校验温度传感器：用标准温度计对比测量轴承表面温度，确认传感器误差（应≤±2℃），更换损坏的传感器或PLC模块。6.简述风电机组定期维护（半年检）的主要项目及技术标准。答：主要项目及技术标准：（1）机械系统：检查叶片螺栓力矩（M30螺栓力矩值2500-2800N·m，偏差≤±5%）；主轴承润滑脂补充（注脂量按厂家手册，通常为轴承空腔体积的30%-40%）；偏航齿面清洁涂脂（使用极压润滑脂，覆盖面积≥90%）；（2）电气系统：测试发电机绝缘电阻（定子绕组≥100MΩ，转子绕组≥10MΩ，500V兆欧表）；检查变流器母排连接螺栓力矩（M8螺栓力矩8-10N·m）；校验风速仪/风向仪（风速误差≤±0.5m/s，风向误差≤±5°）；（3）安全系统：测试液压站安全阀开启压力（应在额定压力的105%-110%，如额定16MPa则开启压力16.8-17.6MPa）；检查防坠落装置锁止功能（自由坠落200mm内锁止）；测试机舱应急照明持续时间（≥30分钟）；（4）控制逻辑：核对PLC程序版本（与厂家最新版一致）；模拟低电压穿越故障（电压跌落至20%额定值，机组应保持并网≥1.5s）；测试远程监控信号延迟（≤2s）。7.说明风电机组齿轮箱异常振动的故障诊断方法及处理流程。答：诊断方法：（1）振动频谱分析：使用振动分析仪采集齿轮箱输入端（高速轴）、输出端（低速轴）振动信号（采样频率≥10kHz），分析特征频率（如齿轮啮合频率=齿数×转速/60，轴承特征频率=0.5×转速×[Z(1±dcosα/D)]，Z为滚动体数，d为滚动体直径，D为轴承节径，α为接触角）；（2）油液铁谱分析：观察磨粒形态（如齿轮疲劳剥落磨粒呈片状，轴承磨损磨粒呈球形）；（3）机械对中检查：使用激光对中仪测量高速轴与发电机轴同轴度（径向≤0.05mm，角度≤0.3mrad）；（4）松动检测：用力矩扳手复查齿轮箱地脚螺栓（M24螺栓力矩600-650N·m）及高速轴联轴器螺栓（M16螺栓力矩120-140N·m）。处理流程：（1）若频谱显示齿轮啮合频率处振幅超标（如＞2.8mm/sRMS），检查齿面是否存在点蚀（面积＞齿面的10%需更换齿轮）或断齿（单齿断裂需停机更换）；（2）若轴承特征频率处振幅异常（如＞1.8mm/sRMS），拆解检查轴承滚道是否有凹痕、保持架是否变形（游隙超原设计值20%需更换）；（3）若对中偏差超标，调整齿轮箱垫铁或发电机底座，重新对中后紧固螺栓；（4）若螺栓松动，按标准力矩值重新紧固并标记防松线；（5）若油液中发现大量金属磨粒（铁含量＞50ppm），立即更换齿轮油并清洗油滤（精度≤10μm）。8.阐述风电机组防雷系统的组成及日常维护要点。答：组成：（1）接闪器：叶片接闪器（叶尖金属接闪针，数量3-5个/叶）、机舱顶部接闪带；（2）引下线：叶片内部铜缆（截面积≥50mm²）、机舱至塔筒接地扁钢（截面积≥100mm²）、塔筒至基础接地体连接电缆；（3）接地体：基础环接地网（垂直接地极长度≥2.5m，间距≥5m）、水平接地体（热镀锌扁钢-40×4）；（4）等电位连接：机舱内设备接地（接地电阻≤4Ω）、塔筒门与塔筒等电位连接（过渡电阻≤0.1Ω）。维护要点：（1）接闪器检查：每年雷雨季节前检查叶片接闪针是否变形（弯曲角度＞15°需更换）、表面是否烧蚀（熔坑直径＞5mm需修复）；（2）引下线检测：测量叶片引下电缆绝缘电阻（≥100MΩ，500V兆欧表），检查接头压接处是否氧化（氧化层厚度＞0.2mm需重新压接）；（3）接地电阻测试：使用接地电阻测试仪测量整体接地电阻（应≤10Ω，高土壤电阻率地区≤30Ω），测试时避开雨后24小时内；（4）等电位连接：检查机舱内变频器、变压器接地螺栓力矩（M10螺栓力矩15-20N·m），测量塔筒门与塔筒间过渡电阻（应≤0.1Ω）；（5）记录与整改：对损伤的接闪器、老化的引下电缆及时更换，接地电阻超标的机组需增加垂直接地极或使用降阻剂（如膨润土）。9.简述风电机组液压系统压力不足的可能原因及排查方法。答：可能原因：（1）动力源故障：液压泵磨损（内泄漏量＞额定流量的15%）；电机转速不足（电压低于额定值90%导致扭矩下降）；（2）控制元件故障：溢流阀设定压力过低（如额定16MPa但实际开启压力14MPa）；电磁换向阀卡滞（阀芯被污染物卡住无法到位）；（3）执行元件泄漏：液压缸密封件老化（活塞杆处漏油速率＞5滴/分钟）；液压管路接头松动（螺纹连接泄漏量＞0.5mL/h）；（4）油液问题：油液粘度过低（40℃时粘度＜32mm²/s，导致泵内泄漏增加）；油滤堵塞（压差≥0.3MPa，泵吸油不足）。排查方法：（1）测量液压泵输出压力：关闭所有执行元件，启动泵后测量出口压力（应≥额定压力的95%），若不足则拆检泵的配流盘、齿轮/叶片磨损情况；（2）校验溢流阀：使用压力表并联在溢流阀出口，逐渐升压至额定压力，确认溢流阀开启压力（误差≤±5%）；（3）检查执行元件泄漏：关闭泵，观察液压缸活塞杆是否下沉（10分钟内下沉量≤5mm），管路接头是否有油迹；（4）检测油液状态：测量油液粘度（应符合ISOVG46标准），检查油滤压差（正常≤0.1MPa），更换堵塞的油滤或污染的液压油（清洁度等级ISO440619/17/14）。10.说明风电机组发电机碳刷异常磨损的原因及处理措施。答：原因：（1）碳刷选型错误：电阻率过高（双馈发电机碳刷电阻率通常为15-30μΩ·m）或硬度不匹配（洛氏硬度HR15T应在60-80）；（2）压力不均：恒压弹簧老化（压力＜1.5N/cm²）或各碳刷压力偏差＞20%（标准压力2-3N/cm²）；（3）滑环状态不良：滑环表面粗糙度Ra＞1.6μm（导致碳刷跳动）；滑环偏摆超差（径向跳动＞0.1mm）；（4）环境因素：机舱内粉尘浓度过高（金属粉尘导致碳刷磨粒磨损）；湿度低于30%（碳刷与滑环间润滑膜无法形成）。处理措施：（1）更换适配碳刷：选择与原机型匹配的碳刷（如Morgan