風電機組故障診斷與傳動系統的先進維修及設計

    提　要：故障診斷不僅是提高風力發電機的安全指數和經濟效益的重要技術途徑，它還能為風電設備的先進維修、設計提供認識論的支持。本文從故障機理診斷理論和應用實例的角度，論述了故障診斷支持風電技術創新的可行性，期望有助于我國風電發展戰略的健康推進。

    1. 風電裝備的可靠性、安全與效益

    我國風力發電戰略進展迅猛，但在初級階段面臨故障多發。某調查報告披露：某7個風場數百臺風機的年平均發電時間相對規定時間差約20%，由此帶來的發電經濟損失達到1.7億元，而原因則是故障停機。如果計入維修投入，經濟損失將成倍增加。

    風電產業期待從粗放經營向集約經營轉變，不僅需要提高裝機容量，更需實現高產高效。而風機故障多發卻成了實現這一目標的攔路虎，甚至有某風場數十臺風機安裝數年來因故障而從未發電的報告。更多的情況是：風機可靠性較低，而又缺乏故障預警功能，以致較小的故障未能發現、維修而發展成重大的安全和設備事故，不僅造成停機損失，而且維修費用急劇上升，甚至可能超過其產出費用。因此，國外已經出現了某風機制造商因保修其故障多發的產品導致企業入不敷出而破產的報道。風電產業必需走出此類歧途。

    2. 故障診斷對于維修進步的基本價值

    故障診斷技術和產品進入風電安全監測領域，為跳出上述歧途提供了技術條件。

    故障診斷的基本宗旨是及時發現故障，提請視情維修。它雖然不能防止發生故障，但能防患于未然。好比以經常性的體檢及時發現病情并指導及時治療，就能防止小疾發展為大病，就能以較小的代價恢復健康，使病員能贏得健康和更長的壽命，為社會做出更大的貢獻。

    在缺乏診斷技術的條件下，設備的保養、維修幾乎難有重要作為，往往是等到設備停轉再用新的替換舊的。一位權威人士不無感嘆地說：比如齒輪箱的地腳松動如能及時檢測發現，只需重新調心和緊固螺栓就能確保長期安全運行，何苦導致全面破壞、停機、賠償、更換！運營部門也感到苦不堪言：如果預知故障所在，就可以早訂備件、及時維修，何苦匆忙采購、長期等待，坐失發電的黃金季節！

    制造商和用戶的苦衷，完全可以用故障診斷技術解脫。JK07460風電機組在線故障診斷系統投入使用以來，產生了滿意的效果。首臺診斷裝置在ANBONUS600kW風機上安裝，立即發現其電機前端軸承滾子故障。趁著風機維修換下該軸承，防止了風機因該故障而出現事故和計劃外停機，而該軸承通過更換故障滾子又可再次服役。代價甚微卻取得了兩全其美的效果。如圖1、2。