风力发电机轴电压轴电流研究.doc

风力发电机轴电压轴电流对轴承影响及防范措施
摘要：风力发电机轴承失效频繁发生，在研究应用条件和调查轴承失效的基础上，基本确认了造成轴承失效的根本原因：双馈感应发电机变频驱动所导致的轴承过电流和相应的电腐蚀及润滑、磨损等。本文概述分析了轴电压轴电流产生的原理和造成的危害，详述了对轴电压的抑制措施，并在风电场推广应用，实践验证了轴电流抑制技术的有效性。
关键词:风力发电；轴承；轴电流；解决方案
Wiｎd turbiｎe genｅratｏｒ shaｆt voltaｇe and shａfｔ cｕrrent on tｈｅ bｅaring　ａnd preventｉｖｅ　measｕrｅs
CHEN Ｇｕo－qｉang,CHＥN Guｏ-zhoｎg，XＸX
Sｈen Hｕa Ji Ｔuan Guo Hu（ＴoｎgＬiao）Wｉnd pｏwer
Ａｂstrａcｔ:Bearing ｆａiluｒes of　ｗindｔurbinｅ　ｇeneｒａｔor aｒe oｃcurｒing freｑuently. Based　ｏn　ａppｌication studies anｄ ｂearｉng investigationｓ　maｉｎ root cａｕses have beｅｎ idｅntifiｅd： elｅｃｔricａｌ cuｒｒｅnt ｐasｓaｇe,　eｌectriｃal eｒｏsioｎ　respeｃtively， due to freｑuency conｖerｔｅr supply of dｏubly—feｄinductiｏn　geｎerａｔor sand lubricａｔioｎ aｎd weａr reｌatｅｄ pｒoｂｌems。This ｐapｅr aｎalyzed　the　causｅ of shaft volｔagｅ and　shaft cｕrrent and iｔs　ｒeｌated　hａrｍ in　doubｌy－fｅd　wind turbine architｅcｔure。 Ｍeasuｒes tｏ supprｅss tｈｅ　ｓhaｆt　voltａge　ａnｄ shaｆｔ ｃｕrrｅnt aｒe dｅtaiｌed anｄ puｔ into prａcｔicｅ ｉn　piloｔ wiｎｄ farmｓ.　The ｅfｆectivｅness oｆ　ｔhｅ mｅasuｒes　are　aｐproved　by　ｆieｌd dａｔa。
Ｋｅｙ words： wind ｐower gｅneraｔion；Beａｒｉng；Shaft ｃurrent；Ｔhe solｕｔion
研究背景
　　 xx风电场,装有56台华锐SL15０0机组,于２015年１月并网发电,在运行的２年中由于发电机轴承的损坏给机组正常运行产生了严重的影响，造成一定的经济损失。经统计２013年共计更换发电机驱动侧轴承１９次,年损坏率达28％，更换非驱动侧轴承22次，年损坏率达33％,造成直接和间接经济损失近百万元,因此，研究发电机轴承的损坏原因并提出改进措施显得尤为重要。
二、研究目的
通过对机组发电机轴承损坏的原因进行多方位分析，主要针对轴电压轴电流的产生及对轴承的影响进行分析，提出改善方案,并进行测试验证，保证发电机轴承稳定运行，延长轴承使用寿命。
三、发电机轴承损坏原因分析与防范措施
1．　润滑
滚动轴承稳定运行达到运行寿命的一个重要条件就是有足够的润滑。润滑剂的作用就是形成保护性油膜,分隔滚动接触表面,防止金属与金属的直接接触。润滑剂还应有保护相应部件不受腐蚀的作用。风力发电机一般选用润滑脂作为轴承润滑剂，如果润滑不足会导致轴承磨损,长时间会使轴承失效，发电机产生振动.
２．发电机与齿轮箱轴不对中
发电机与齿轮箱轴不对中会诱发同步轴振动,虽然联轴器会吸收一定的振动，但是大负荷长时间的振动会使发电机轴承游隙变大，长期运行不仅损坏发电机轴承，对齿轮箱轴承也会有损伤，造成机组的振动过大，影响机组正常运行。
３。轴承安装工艺与材质问题
轴承在运输或安装过程中有较大硬力的碰撞,导致轴承部分受损，长时间运行磨损严重，轴承失效。
4。电腐蚀
　 电流流过轴承的问题十分常见,这种现象就是所谓的电腐蚀。轴承电腐蚀通常发生在电流经由滚动体从一个滚道流到另一个滚道的时候。电蚀对轴承的破坏程度取决于放电能量和持续时间，但破坏效果基本相似，包括：滚动体和滚道上的微小电蚀凹坑、润滑迅速退化、失效第二阶段的搓板纹及相应的轴承失效等.
　为解决华锐机组轴承的频繁失效,我风电场采取了一系列措施。检修人员专人跟踪定期检查发电机自动加脂机运行情况,并且定期手动给轴承注油，保证轴承的良好润滑；加大轴对中检查的频率，保证对中精确度；在更换轴承时有严谨的更换方案，避免轴承内进入脏污和