齿轮箱、发电机、机舱振动部件培训

1、北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 齿轮箱、发电机、机舱振动齿轮箱、发电机、机舱振动 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 2015.122015.12 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 第一部分第一部分齿轮箱介绍齿轮箱介绍 第二部分第二部分发电机介绍发电机介绍 第三部分第三部分机舱振动分析机舱振动分析 主要内容 北京国电思达科技有限公司北京国

2、电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 齿轮箱机械传动 南高齿传动简图 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 增速齿轮箱传动结构分三级，前两级为行星轮系，第一季行星架为输入端， 由第一级太阳轮传递至第二级行星架，由第二级太阳轮输出；第三级采用平行 轴轮系传动，通过联轴器与发电机相连。 低速级行星传动，效率高，传递功率范围大， 成功实现功率分流，轴向尺寸小采用行星轮浮动， 均载效果好，实现了大传

3、动比； 高速级平行轴圆柱传动，合理分配传动比，实 现平稳输出，降低了振动。 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 齿轮箱润滑油路 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 690V /400V油泵电机、 690V

4、散热风扇电机接线 电机接线 空开设额定电流1.1倍、接触器选1.32倍 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 三相交流电机每组线圈都会产生N、S磁极， 每个电机每相含有的磁极个数就是极数。 同步转速:n=60f/p 实际转子速度因 负载而减小 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 400V散热风扇电机接线 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEI

5、JING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 信号测量与控制 运行温度：齿轮箱油池温度，高速轴轴承温度等； 油压：齿轮箱进油压力； 油位、是否漏油及油的情况； 噪声和震动（震动速度不大于1.5mm/s,噪声不超过 101dB）； 输入功率、转速； 温度PT1000 ,100 ; 1 =0.39 压力传感器模拟输出:420mA;测量范围:016bar 压力开关0.8bar,触点动作,常闭信号断开 压差发讯器3bar,触点动作 油位开关O型触点常闭，C型触点常开 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN

6、STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 厂家测温点启动温度()停止温度() 南高齿 油温6050 轴温7065 包齿 油温5848 轴温6762 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. q 关闭所有打开的球阀后开始加油； q 加油至油位标牌中心位置，Max和Min之间； q 启动齿轮箱电机泵，使齿轮箱电机泵、过滤器、散热器和软管中充满 油； q 停止电机泵，静止至少15分钟，此时油位会低于油位标牌中心位置； q 重新补油，直到油位达到标牌要求的位

7、置，达到Max和Min之间。 q 按此方法加油后齿轮箱里面的总油量约为260L。 q 周期维护过程中，油位必须进行检查，如油位低于Min刻度线20mm， 必须进行补油操作，补油时直接加油补至Max和Min之间。 齿轮箱注意事项 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. q 当风机不发电时，整个传动链不应在齿轮箱高速轴或其它地方锁死， 在空转情况下，齿轮箱的允许输入转速范围为0-3rpm，如果风机传 动链由于某些原因必须锁死，那么最长时间不应该超过1周。 q 风机空转时，不应使润滑系

8、统电机泵频繁启动，应该维持在每隔30 分钟运转5分钟的频率。 q 如果没有动力，即润滑系统电机泵没有启动，齿轮箱可以在只有飞 溅润滑的情况下运转1个月。 如果风机传动链长时间锁死，齿轮副将 会由于在无油状态下的局部磨损形成啮合黑 线。黑线处的齿面已有损伤，破坏润滑油膜 的建立，齿向点蚀将在该区域发生，有些工 况下可能伴有异常的振动、噪声，齿轮箱的 寿命将严重缩短。 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. v 在润滑系统正常工作下,齿轮箱油路分配器油压在13bar之间 (油温507

9、0 )。 v 温控阀可根据油温自动调节阀门的开启和关闭,油温45开 启,至60完全打开,温控阀流通量为125L/min。 润滑油温、油压故障 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 发电机原理 双馈异步发电机(Doubly-fed Induction Generator,DFIG)定子、转子均为 三相对称，转子绕组电流由滑环引入，发电机的定子通过接触器投入电网， 转子通过变流器与电网连接。 变速双馈风力发电机的工作原理是通过叶轮将风能转变为机械转矩 （即风轮转动惯量），通过主轴传

10、动链，经过齿轮箱增速到异步发电机的 转速后，通过变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。如果超过发电 机同步转速，转子也处于发电状态，通过变流器向电网馈电。 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 双馈异步发电机属于变速恒频系统(variable speed and constant frequency system, VSCF),变速指发电机运行转速在9002050rpm，恒频指定 子频率50HZ恒定。 双馈发电机运行时f1=(p/60)nrf2。f1为定子电压频率；p为电机的

11、 极对数； nr为双馈发电机的转速；f2为转子励磁电压频率。 0nr V n 1800 亚同步状态：nrn1，改变通入转子绕组的 频率为f2的电流相序，则其所产生的旋转磁场 的转速n2与转子的转速方向相反，nr-n2=n1。 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 高效率的双馈式发电机，可以使风力机在比较宽的风轮转子转速 变化范围内运转,既可超同步转速运行，也可亚同步转速运行，定子 输出电压和频率可以维持不变，既可调节电网的功率因数(- 0.951+0.95)，又可以提高系统的稳

12、定性。 采用双馈异步发电机的控制方案除了可实现变速恒频控制、减小 变频器的容量外，还可以实现有功、无功功率的灵活控制，对电网而 言可起到无功补偿的作用。 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 湘 电 发 电 机 结 构 图 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. q 由于定子直接与电网连接，转子采用变频器供电，因此，系统中的变 频器容量仅取决于发电机运行时的最大转

13、差功率，一般发电机的最大 转差率为25%35%，因而变频器的最大容量仅为发电机额定容量的 1/41/3。这样，系统的总体配置费用就比较低。 q 具有变速恒频的特性。 q 可以实现有功功率和无功功率的调节，变流器控制发电机直接发出无 功功率。 q 滑环技术要求高：转子电流大，易电弧灼伤，集电环多采用高强度不 锈钢环，绝缘性、耐磨性、防腐蚀要求高，多为进口或外企公司制造。 q 使用绝缘轴承与接地碳刷：转子使用变流器供电，高次谐波引发三相 电流不平衡，若轴电流没有经碳刷良好接入大地，就会引起轴承电蚀； 发电机选用的轴承是绝缘轴承，前后轴承都采用滚珠轴承，目前绝大 厂家采用的是陶瓷、PPS树脂绝缘轴承

14、。 双馈发电机特点 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. q 维护时检查主碳刷、接地碳刷 长度，若小于初始长度的1/3 需更换。 q 新装的碳刷需用180号砂纸打 磨，使与集电环接触面积达到 90%以上。 q 安装接地碳刷需注意方向与电 机旋转方向一致。 q 主碳刷更换后需空载运行8小 时，50%负载运行8小时，之后 才能满负荷运行。 q 检查集电环，表面出现烧痕、 大的灼烧或者有沟槽形成，需 进行修复或更换。 q 集电环的修复需用木质工具进 行，不能用砂纸直接打磨。 q 紧固

15、集电环的所有连接螺栓。 q 测量间集电环与刷架的绝缘电 阻。 q 清理滑环室碳粉。 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. q 轴承电蚀预防：使用绝缘轴承、使用绝缘端盖，转子轴使用碳刷良好接地。 q 轴承磨损预防：定期加注润滑油。 q 空转200rpm，发电机轴承有异响需检查或更换。 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 发电机信号测量与控制 温度PT1000 ,

16、100 ; 1 =0.39 碳刷磨损微动开关主碳刷、前后轴接地碳刷,常闭信号 转速增量式编码器A、B、Z通道 风扇电机绕组温度70,风扇启动,绕组温度60,风扇停止 加热器 绕组温度机舱温度且机舱温度10或发电机绕组温度机舱温 度,10分钟后停止加热; 绕组温度绕组温度140报警,绕组温度150故障 轴承温度轴承温度85报警,轴承温度95故障 绕组温度低超限绕组温度20故障 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 发电机故障分析 q 发电机振动大：与原动机耦合不好；轴承装配不当；

17、平衡块松 动，转子动平衡不好，发电机系统振动太大；旋转部分松动。 q 发电机噪声大：耦合不到位；轴承损坏；旋转部分松动； q 发电机过热：轴承故障；通风故障；电机过载；系统振动大； 冷却空气流量太小。 q 转子不能正常馈电：电刷和滑环接触不良，转子绕组接触不良； 转子绕组绝缘故障。 q 轴承发热或不正常杂声：轴承型号不对；滚珠损坏；润滑油脂 过多或不足，一般为轴承室内部容积的1/22/3；轴承与轴、 轴承座配合过松或过紧；发电机过载运行；润滑脂牌号不对； 滑环风扇故障；发电机转速过高。 发电机轴承温度高故障 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN ST

18、AR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 机舱振动 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 传感器电压振动信号值 0V-5V-10V-0.5g-0-+0.5g 0 V 加速度 510 -0.5g 0.5g q 机舱震动 X 轴或 Y 轴的平均 值其中一个大于0.35g时,触发 error_nacelle_vibration_limit。 q 机舱震动 X 轴, Y 轴值的合成 有效值大于0.15g时, error_nacelle_vibration_offset。 北京国电思达科技有限公司北京国电思达科技有限公司 BEIJING GUODIAN STAR SCIENCE AND TECHNOLOGY CO.,LTD. 机舱振动问题分类 q 电气问题，振动值-0.5g、一直较大或跳变。 I.接线松动或传感器断线; II.防雷模块损坏; III. KL3404卡件或风速仪、其它线路有接错线或24V短路问题; IV. 振动传感器损