风电机组运维

第一篇：风电机组运维

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风电机组运维

根据中国可再生能源学会统计，截止2013年底，我国风电累计装机容量超过9000万千瓦。预计2014年风电装机将超过1亿千瓦，到2020年达到2亿千瓦。随着我国风电装机数量的增加，风电运维市场越来越大，工作也越来越复杂，特别是我国风电机组种类多，未来对风电运维的管理提出了更高的要求。风电机组运维工作如何分类、有什么样的模式、对策值得各方，特别是风电运行方关注。

一、风电机组运维的工作分类

风电机组运维主要是指风电机组的定期检修和日常维护，其中，日常维护中的大部件的更换和一些特定部件的检修工作比较特殊，与普通的检修要求不一样，本文将其单列。

1、定期检修

定期检修（简称“定检”）是指按照风电机组的技术要求，根据运行时间对风电机组进行定期的检测、维护、保养等，一般按运行时间制定定检计划，如三个月、六个月、一年„„，定检工作内容相对比较固定，一般都有比较标准的程序和要求。每台机组每次定检大概需要80个工时左右（根据不同机组要求、定检频次，时间不尽相同），可由1名工程技术人员带领多名技术工人参加。由于定检设备较多、工作较为繁重，对人员的体力有一定的要求，且部分工作（如连接螺栓力矩检查）存在安全风险，需要做一定的安全培训。

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风电机组运行环境较为恶劣，定检可以让设备保持最佳的状态，并延长风电机组的使用寿命，因此该项工作很重要。根据时间不同，工作内容也有所不同，主要包括连接件的力矩检查（包括电气连接）、润滑性能检查、部件功能测试、油位和电气设备的检查、设备的清洗等，技术上的要求不高。

2、日常运维

日常运维包括故障处理与巡检。故障处理主要是对风电设备故障进行预判、检测、消除等，时间上不好确定，没有固定的工作内容，要求人员的技术实力比较强，特别是具有电气、通信方面的专业能力。该项工作也是风电机组运行维护最具技术、最富挑战的一项工作，人是关键因素，人员的工作经验、技术水平、知识储备决定了处理的速度与效果，直接影响到风电的正常运行。优秀的故障处理人员一般需要工程师以上的技术职称（或相当经验）、大约有2年以上同类机型的工作经验。故障处理人员的培训需要较长时间，人员成本相对较高，目前国内这方面的人员主要受雇于整机厂家及部分关键零部件厂家。目前因不同厂家机型不一，控制系统等不太一样，导致技术人员的跨公司流动性不强，即便是优秀的工程人员，更换一种机型后，适应时间也需要半年以上，因此该类人员需要注重长效的培训。

巡检是指在日常维护中对设备进行定期巡查，大约是每月一次（或2月一次），每台机组大约需要4个工时左右。工作方法主要是目视，或是简单的测试，有时可与故障处理结合，工作内容比较固定，计鹏咨询·行业报告

主要内容包括检查小型连接件松紧、传感器检测，观察油位、压力、运动件磨损情况，检查电缆布设、部件声音、机组内部气味等，巡检工作有利于对设备运行情况的掌握，能够及时处理风电机组运行中出现的小问题，保障机组的安全、高效运行。巡检工作不难、技术要求不高，但很难有一个固定的要求概括全部工作内容，经验很重要，一般要具有1年以上工作经验，对风电机组比较了解的人员参与，应尽量安排具有一定故障处理经验的工程人员进行巡检工作。

3、大部件的更换以及特定部件的检修

大部件的更换主要包括叶片、齿轮箱、电机、电控柜等大型设备的更换，一般都需要大型、专业的设备，具体工作需要具备相关资质的公司和专业人员进行，如安装资质、司索工等，目前这一块的工作大多由专业公司承揽。风电设备更换大型部件往往成本很高，但大型设备需要更换的概率也相对较低。目前运维方和厂家大多不具备，也不需要具备这方面的技术、人员，只需要有少数既熟悉风电机组，又了解该项工作的人员参指导。

特定部件的检修主要是指一些集成或专业部件，如叶片、齿轮箱、电机、变频器等检修，这些属于模块化、集成部件，往往需要部件的生产商负责检修，需要专业人员和设备。目前不论是风电机组设备商还是风电运行方都不直接参与该项工作。

二、风电机组运维的模式

我国风电建设起步较晚，发展较快，且风电在运行质量也不太稳

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定，风电运维市场大、难度大，特别是风电机组的种类多，一些风电场甚至就有多个厂家、多种型号机组在运行，因此在运维的管理和技术上就更为复杂。目前国内主要的运维模式主要有一下几种。

1、开发商自主运维。是指在风电机组质保期后，风电开发商负责风电机组的运维工作，这里又分两种：一是风电场招聘专业的维护人员负责运维工作；一是开发商成立专业的运维公司负责运维工作。该方式有利于风电开发企业熟悉设备、便于企业的管理和保障设备的运行，同时也提高企业的利润（能够合理控制成本情况下）。问题主要也是增加了管理的难度，同时可能因质量和技术原因不利于风电场的运行，质量和成本风险相对较大。

2、委托制造商运维。是指开发商与风电机组制造商签订运维合同，由制造商负责风电场的运维工作。制造商技术实力强，能够很好保障设备的运行，但往往成本较高，而且制造商在技术上也不够开放，对开发商而言不利于对技术的掌握和提高（如果需要掌握技术的话）。

3、独立第三方运维。是指开发商与专业的运维公司签订合同，负责运维工作。该种方式的优势是成本相对低，采取专业化的管理，有利于风电场的运行，但由于第三方对风电机组的了解，以及技术实力上比较欠缺，往往不能快速地处理故障，同时一些不合理的运维方式可能对设备造成损害。

三、风电运行企业运维对策与建议

风电机组的运维需要投入大量的人、财、物力，并且在管理、技

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术上需要有很高的综合能力，因此，开发商需要综合考虑运维能力和成本，根据自身实力、发展需要、开发类型等确定运维模式对策：一是在技术上需要综合评价，不管是自己还是委托其他公司运维，都要分析运维团队技术水平、对机型的熟悉程度、相关工作经验等；二是要综合考虑成本，目前运维的成本差别很大，风电设备运行费用直接关系到收益，自己运维需要从技术、质量、设备、人员、管理成本等方面考虑，交予第三方或设备提供方，需要综合考评；三是要利于公司的管理，根据装机规模、机组分散情况、人员配置、地理条件等考虑管理的风险；四是要考虑公司发展及业务需求，是否有意愿参与运维业务，风电技术的掌握是否是开发企业的必须等，从战略上制定风电运维计划与方案。

建议：风电运行企业如不愿发展运维业务，可以采取外包的方式（设备企业或第三方），如准备进入运维市场，需综合考虑自身的实力和定位，根据运维工作的内容进行分类管理，一是将工作内容相对简单、技术要求相对较低、易于规范和考核的定检委托第三方，有利于控制成本、保障质量，或者交予公司成立的专门的运维部门或分公司；二是在技术实力具备的条件下，将工作内容较为复杂、技术要求较高的日常运维工作由风电运行企业自己负责，或是与制造商共同负责，有利于自身提高技术，熟悉设备，保障风电机组运行；三是将大件的更换交予专业公司，可在区域内签订一家或几家专业的服务公司（主要是安装公司），从事本地区风电场大部件的更换工作；四是将

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特定部件的检修交由部件厂家或由设备提供方协调，最佳的方式是在出质保后，签订服务合同，以便及时、专业地处理。

第二篇：风电机组知识竞赛题

安全生产知识竞赛参考题

一、必答题

1.贝兹极限（风轮吸收风的动能的极限）是多少？ A、0.593 B、0.595 C、0.597 答案：A 2.风力机组液压电机的检测周期通常为

A、一年 B、半年 C、一季度 答案：B 3.风力发电机组最主要的两个参数是 A、切入风速和切出风速 B、造价和极大风速 C、额定功率和风轮直径 答案：C 4.风力机功率过低时，一般应该 A、退出电网，进入待机状态 B、退出电网，进入停机状态 C、什么也不用做 答案：A 5.风力机发生故障停机，当故障被处理后，如要启动风力机，首先应该进行什么操作? A、自检 B、复位 C、重新启动 答案：B 6.风轮实度是指？

答案：风轮叶片面积与风轮扫掠面积的比值。7.影响风力机输出功率的因素有哪些？

答案：空气密度、风速、风轮直径、风功率系数、传动系统效率、发电机效率。

8.风力机按风轮轴向可分为哪两种？ 答案：水平轴风机和垂直轴风机。

9.Windfarmer是一款针对于风力发电领域什么设计的优化软件？

答案：风电场设计。

10.目前水平轴风力机按传动形式来划分，可分为哪三种？

答案：直驱永磁式风力发电机、双馈式风力发电机、半直驱风力发电机。

11.如果风力机电缆发生纽缆故障，请简述风力机的自动解缆过程。

答案：风力机停机——风电机解缆——故障排除后重新并网发电。

12.简述风机的制动过程。

答案：叶片顺桨，以进行气动刹车，机械制动由刹车圆盘和多个刹车盘作用的刹车钳组成。在刹车时，先进行空气

答案：风机可以开始并网发电的最低风速。19.风机切出风速的定义

答案：风机运行风速范围的上限值，超过此风速，为了保护风机安全，控制系统会令风机断网停机。

20.风机额定风速的定义

答案：风机的功率达到额定值时的风速。21.风机塔架为保护人身安全，应有什么设施？ 答案：可靠的防止坠落的保护措施。

22.倒闸操作时下列哪些项目应填入操作票内？ A、应拉合的断路器和隔离开关 B、检查断路器和隔离开关的位臵 C、检查接地线是否拆除 D、装拆接地线

E、安装或拆除控制回路的熔断器 F、切换保护回路和检验是否确无电压 答案：ABCDEF 23.风力机叶片面积通常理解为什么？

答案：叶片面积指叶片旋转平面上的投影面积。24.以下说法那些是正确的？

A、同杆塔架设的多层电力线路挂接地线时，先挂高压、后挂低压，先挂上层、后挂下层

B、同杆塔架设的多层电力线路进行验电时，先验低压、29.通常叶片材料和基体材料分别是什么？

答案：通常叶片材料多为玻璃纤维增强复合材料（GRP），基体材料为聚酯树脂或环氧树脂。

30.下列哪些工作可以不用操作票？ A、拉合断路器的单一操作 B、事故应急处理

C、拉开或拆除全站（厂）唯一的一组接地刀闸或接地线

D、拉合断路器、隔离开关的单一操作 答案：ABC 32.风力机风轮锥角的作用是什么？

答案：风轮锥角的作用是在风轮运行状态下减少离心力引起的叶片弯曲应力和防止叶尖和塔架碰撞。

33.绝缘材料的机械强度，一般随温度和湿度的升高而怎样？

A、升高 B、不变 C、下降 答案：C 34.带有外循环油冷却系统的风力机齿轮箱的润滑方式是什么？

答案：强制循环。

35.变压器发生内部故障的主保护采用的是什么保护？ 答案：瓦斯保护。

场安全措施；工作班成员精神状态是否良好，变动是否合适。

41.工作票许可人的安全职责有哪些？

答：负责审查工作票所列安全措施是否正确完备，是否符合现场条件；工作现场布臵的安全措施是否完善，必要时予以补充；负责检查停电设备有无突然来电的危险；对工作票中所列内容即使发生很小疑问，也必须向工作票签发人询问清楚，必要时应要求作详细补充。

42.哪些工作需要填写第一种工作票？

答：高压设备上工作需要全部停电或部分停电者；高压室内的二次接线和照明等回路上的工作，需要将高压设备停电或做安全措施者；高压电力电缆需要停电的工作；其他工作需要将高压设备停电或需要做安全措施的。

43.哪些工作需要填写第二种工作票？

答：带电作业和在带电设备外壳上的工作；控制盘和低压配电盘、配电箱、电源干线上的工作；二次结线回路上的工作，无需将高压设备停电者；转动中的发电机、同期调相机的励磁回路或高压电动机转子电阻回路上的工作；非当值值班人员用绝缘棒和电压互感器定相或用钳形电流表测量高压回路的电流。

44.在填写电气操作票时，哪些项目应填入操作票内？ 答：需填的项目有：应拉合的开关和刀闸；检查开关和刀闸的位臵；检查接地线是否拆除；检查负荷分配；安装或

49.什么是动火作业？

答：在禁火区进行焊接与切合作业及在易燃易爆场所使用喷灯、电钻、砂轮等进行可能产生火焰、火花、和炽热表面的临时性作业。

50.在哪些地方动火需要填用动火工作票？

答：在防火重点部位或场所以及禁止明火区动火作业，应填用动火工作票。

51.哪些操作可以不用操作票？

答：事故处理；拉合断路器的单一操作；拉开接地开关或拆除全所仅有的一组接地线；上述操作应作记录。

52.操作中发生疑问时怎么办？

答：操作中发生疑问时：应立即停止操作；并向值班调度员或值班负责人报告，弄清问题后，再进行操作；不准擅自更改操作票；不准随意解除闭锁装臵。

53.高压电气设备都应安装完善的防误闭锁装臵，请问对防误闭锁装臵退出运行有何要求？

答：不得随意退出运行；停用防误闭锁装臵应经本单位总工程师批准；短时间退出防误闭锁装臵时，应经当班值长批准，并应按程序尽快投入。

54.系统发生接地后巡视检查时有什么要求？ 答：要求为：室内不得接近故障点4米以内，室外不得接近故障点8米以内；进入上述范围人员，必须穿绝缘靴，0答：将降落器固定到后门上的吊环螺栓，锁住安全挂钩并用滑轮绳子将袋子下放到地面（确保绳子完全伸展且没有打结）；固定系索末端的挂钩到胸部的安全装臵并锁住安全挂钩；跳出机舱，降落器将保持0.8米/秒的恒定速度；着地后，松开挂钩，第二个人可以开始降落；根据他的高度，在顶部的人必须将绳子回收几米以使挂钩位于上半部，然后可以开始降落。

59.我国在进行重大危险源的申报工作中，将重大危险源分为哪七大类？

答：易燃易爆有毒物质的储罐区；易燃易爆有毒物质的库区；具有火灾爆炸中毒危险的生产场所；企业危险建构筑物；压力管道；锅炉；压力容器。

60.什么叫事故应急预案？

答：为应急准备和应急响应的各个方面所预先做出的详细安排，是开展及时、有序的事故应急救援工作的行动指南。

61.事故应急预案分为哪几类？

答：综合应急预案；专项应急预案；现场处臵方案。62.进入有限空间作业，应配备哪些安全防范设备？ 答：配备窒息性气体检测仪器、安全索具、个人呼吸防护用品和通风、照明设备等。

63.在架空电力线路巡线时应注意什么？

答：不论是否带电，均应视为带电，并应沿线路上风侧

2C、叶片顺叶片长度方向切出的剖面 答案：B 2.翼型的最前端与最后端得连线被叫做

A、翼长 B、翼型极限长 C、弦长 答案：C 3.在大雷诺数下，紧靠物体表面流速从零急剧增加到与来流速度相同数量级的薄层称为边界层。则以下叙述不正确的是

A、与物体的长度相比，边界层的厚度很小 B、边界层内沿边界层厚度的速度变化十分剧烈 C、边界层沿流体流动方向逐渐变薄 答案：C 4.两叶片风机的风轮旋转速度要 三叶片风机 A、大于 B、小于 C、等于 答案：A 5.风电场选址包括 A、地形选址和气象选址 B、宏观选址和微观选址 C、区域选择和实地选址 答案：B 6.威布尔分布的参数k和c分别被称作什么？ 答案：形状参数、尺度参数。

4答案：直驱电机因为转速较低，其极对数较高，故体积较大。双馈电机的齿轮箱部分较容易出现磨损及故障。

13.风电机组一般发出的电能电压为 答案：690伏。

14.一般来说，风力机组的启动风速为 答案：3米/秒。

15.一般来说风力机组的叶片顺桨要求在多长时间内完成？

答案：10秒。

16.断路器与隔离开关的区别？

答案：断路器切断电流，隔离开关隔离电压。17.断路器与隔离开关的断开顺序？ 答案：先断开断路器，后断开隔离开关。18.避雷器和避雷针的区别？

答案：避雷器防御雷电过电压，避雷针防直接雷击。19.电场中的电气设备可分为4种状态，他们分别是 答案：冷备用状态、热备用状态、运行状态、检修状态。20.风能可利用地区的10米高度处的年平均风功率密度是多少W/m²？

A、100-150 B、150-200 C、200-250 答案：B 21.一般风电场的年风能可利用时间要大于

6坏。

29.风力机安装完成后，要对其进行调试试验，该实验记录应该

A、扔掉 B、单独保存 C、归入该机组的技术档案 答案：C 30.风力机组的试运行时间最低为

A、240小时 B、24天 C、500小时 答案：A 31.在风速为13米/秒时，此时登塔维护人员可否打开机舱盖？

答案：不可以。32.避雷系统应该 A、每半年检测一次 B、每年检测一次 C、每三年检测一次 答案：B 33.风电机组加热、冷却装臵应该 A、每季度检测一次 B、每半年检测一次 C、每年检测一次 答案：C 34.风机接地电阻应该

8序一致，电压标称值相等，三相电压平衡。

42.机组报“齿轮箱油温高”故障时应做那些检查？ 答：首先确定齿轮油温是否与测量温度接近，确定是否属于误发的故障信息，确定后检查润滑油有无失效和流失，由于润滑不良导致温度高，其次检查润滑油冷却系统是否正常，检查齿轮箱内部是否正常，定桨距机组要注意是否输出功率过高导致齿轮箱过载。

43.试述检查螺栓力矩时，判断需要重新把紧的依据及把紧方法。

答：用适当的力矩扳手以规定的力矩紧固螺栓，若发现：（1）如果螺母不能被旋转或旋转的角度小于20°，说明预紧力仍在限度以内；

（2）如果螺母能被旋转，且旋转角超过20° 那么，就必须把螺母彻底松开，若上有螺纹紧固胶的，应清洁后重新抹胶，并用合适的力矩扳手以规定的力矩重新把紧。每检查完一个，用笔在螺栓头处做一个记号。

44.风力发电机组所使用的发电机与普通发电机在效率上有何区别？

答：普通发电机一般设计在80－100％负荷时效率最高，在80％以下效率降低较多，风力发电机组由于多数时间工作在30－80％负荷区间，所使用的发电机最高效率低于普通发电机，但其效率曲线较平缓，在低负荷区域效率要

021中进行处理，这样就可以得到风的速度和风的方向的数值。

49.风力机过速保护是直接关系机组安全的一个保护信号，常见的硬件过速有哪几种？

答：离心式继电器：由于转速上升，继电器机械触点动作，打开电气或液压回路，使机组紧急停机。

爆破阀或安全阀：转速上升，使叶尖液压油缸内部压力升高，最终使爆破阀或安全阀动作，液压系统泻压，叶尖甩出，保证转速不继续上升。

独立的过速保护系统：独立于控制系统的过速保护系统，对转速进行检测，转速超过限定时中断机组安全系统，强制停机。

50.请说出定桨距叶片的主要检查项目。

答：目视检察叶片表面、根部和边缘有无裂纹以及在装配区域有无损伤，并检查叶片的污染程度；目视检察三个叶片的叶尖与主叶片是否靠接地很紧；叶片内部如果有胶粒要取掉；检查液压油缸是否有泄漏；检查叶轮转动时有无异常声响。

51.为什么风电机组的轮毂多采用球墨铸铁铸造？ 答：球墨铸铁中的石墨呈球状，具有钢和铸铁的许多优点：如高的强度和屈强比，高的疲劳极限，较高的塑性和韧性，良好的耐磨性和减振性，缺口敏感性比钢低，铸造工艺性能良好等。轮毂是一个受力情况复杂，工况要求材料能够

563.在35kV集电线路附近进行起重作业时，安全距离不能小于多少？

答：４米。

64.“两票三制”是指什么？

答：两票是指工作票、操作票； 三制是指交接班制、巡回检查制、设备定期试验与轮换制。

65.发生人身触电事故后，能否不经许可立即切断电源。答：要立即切断电源。

66.操作票应填写设备的双重名称，双重名称是指什么？

答：设备名称和设备编号。

67.事故处理“四不放过”的原则是什么？

答：事故原因分析不清不放过；事故责任者和员工没有受到教育不放过；没有采取切实可行的防范措施不放过；事故责任者没有受到严肃处理不放过。

68.我国安全标志分为四类：禁止、警告、指令、提示四类，分别用哪种安全色进行标识？

答：红、黄、蓝、绿。

69.高压设备上工作必须至少有几人一起工作？ 答：至少应有两人在一起工作。

70.室内和室外高压设备发生接地时，人员与故障点的距离分别是多少？

7答：不对。

78.监护操作时，操作人在操作过程中允许有未经监护人同意的操作行为，这句话对吗？

答：不对。

79.在倒闸操作中，由什么人填写操作票？ 答：操作人。

80.在机舱内应配备何种灭火器？ 答：二氧化碳或干粉灭火器。

81.在机舱内作业至少应同时有几人在场？ 答：2人。

82.在机舱内作业必须备有紧急降落器，请说出紧急降落器包括哪些组件？

答：运送工具用的袋子；待绳子的下降滑轮；带挂钩的系索；使用说明书。

83.《电力生产事故调查规程》规定，电力设备损坏，直接经济损失达到500万元，可构成何种事故？

答：重大设备事故。

84.根据《生产安全事故报告和调查处理条例》规定，将火灾事故分为那四个等级？

答：特别重大火灾、重大火灾、较大火灾、一般火灾四个等级。

85.泡沫灭火器用于扑救油类着火是否正确？

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第三篇：风电机组制造企业概况

风电机组制造企业概况

截至2007年7月底，国内风电机组制造商共有40家，其中国有、国有控股公司17家，民营制造企业共12家，合资企业7家，外商独资企业4家。全国风力发电机组总装企业基本情况见附表。根据企业的产品产业化程度，大致可分为以下

四种类型。

第一类：

产业化程度比较好，已基本具备大批量生产能力的风电机组制造企业，包括新疆金风科技股份有限公司、华锐风电科技有限公司、东方汽轮机有限公司、浙江运达风力发电工程有限公司、南通航天万源安讯能风电设备制造有限公司等6

家。

第二类：

已试制出样机或已具备小批量生产能力的风电机组制造企业，包括保定惠德风电工程有限公司、上海电气风电设备有限公司、沈阳华创风能有限责任公司、江苏新誉风力发电设备有限公司、浙江华仪风电有限公司、湖南湘电风能有限公司、广东明阳风电技术有限公司、北京北重汽轮机有限责任公司、广州英格风电

设备制造有限公司等11家。

第三类：

正在开展样机试制或整机设计工作，产业化工作有待进一步落实的风电机组制造企业，包括重庆海装科技发展有限公司、瑞能北方风电设备有限公司、保定天威风电科技有限公司、上海万德风力发电股份有限公司、中国南车集团株洲电力机车研究所、无锡宝南机器制造有限公司、国电联合动力技术有限公司等19

家。

第四类：

已有成熟的设计制造技术，正在国内建造总装或部件企业的国外独资企业，包括：通用电气能源(沈阳)有限公司、歌美飒风电(天津)有限公司、维斯塔斯风

力发电设备(中国)有限公司、苏司兰能源(天津)有限公司等4家。

风电机组技术特点国内正在制造和生产的风电机组的主要技术特点，大致可

分为以下三类。

第一类：

双馈式变桨变速机型，是目前大部分企业所采用的风电技术，技术已成熟，属风电行业主流的先进技术。像通用电气、歌美飒、维斯塔斯、苏司兰、华锐、东汽、上海电气、北重、沈阳华创等公司就是采用这种技术。

第二类：

直驱永磁式变桨变速机型，是近几年发展起来的先进技术，也已成熟，是未来风电技术的发展方向。像金风科技、湘电风能、上海万德、广西银河、常州新

誉等公司采用这种技术。

第三类：

失速型定桨定速机型，不是目前市场的主流技术，但技术成熟，运行维护经验相对丰富，设备性能和产能比较稳定。如金风科技和浙江运达的600kW、750kW

机组等。

风电机组技术来源国内正在制造和生产的风电机组的主要技术来源，大致可

分为以下四类。

第一类：

引进国外的设计图纸和技术，或者是与国外设计技术公司联合设计，在国内进行制造和生产。像金风科技引进的1200kW、1500kW风电机组，现已在国内批量生产和供货。还有浙江华仪、广东明阳、国电联合动力的1500kW机组，重庆海装、上海电气的2000kW等机组都是采取这种方式引进的，公司正在进行样

机试制过程中。

第二类：

购买国外成熟的风电技术，在国内进行许可生产。像金风科技的600kW、750kW，浙江运达的750kW，华锐风电、东汽的1500kW风电机组，都在国内成功生产并实现产业化，这些机组是国内的主力机型。还有重庆海装的850kW，保定惠德、武汉国测、吴忠仪表的1000kW，上海电气的1250kW，北重的2000kW等机

组是采取这种方式引进的，公司正在进行样机试制过程中。

第三类：

与国外公司合资，引进国外的成熟技术在国内进行生产。像航天安迅能、恩德风电的1500kW，在国内已成功生产并实现产业化。还有湘电风能、瑞能北方的2000kW等机组也是采取这种方式引进的，公司正在进行样机试制过程中。

第四类：

国外的风电机组制造公司在国内建立独资企业，将其成熟的设计制造技术带来，在国内进行生产。像歌美飒风电的850kW、苏司兰的1250kW、通用电气的1500kW、维斯塔斯的2000kW机组都是采取这种方式进行生产的，目前已逐渐开

始批量生产。

第五类：

利用国内大学和公司自行设计的风电机组进行生产。像沈阳华创、江苏新誉、浙江运达的1500kW机组，上海万德的1000kW、南通锴炼的2000kW等机组都是采取这种方式生产的。风电机组产品功率大小根据制造企业生产或试制产品的功率大小统计，生产999 kW以下产品的有11家，生产1000 kW到1500 kW产品的有30家，生产1501 kW到2500 kW产品的有11家。按单个产品生产数量看，生产1500 kW的有18家，2000 kW的有9家。这两类机组是国内未来生产的主流

产品。

风电机组部件供应状况

随着国内风电市场需求的加大，关键部件配套生产企业有了一定发展，风电

产业制造和配套部件专业化产业链正逐步形成。

1.发电机制造企业有永济电机厂有限公司、兰州电机有限责任公司、上海电机厂有限公司、株洲南车电机股份有限公司、湘潭电机有限公司、大连天元电机

公司等，基本能够满足国内风电产业发展的需要。

2.齿轮箱制造企业有南京高精齿轮股份有限公司、重庆齿轮箱有限责任公司、杭州前进风电齿轮箱有限公司、大连重工起重集团、中国第二重型机械集团公司等，本地化情况比较好，目前基本能满足国内风电产业发展的需要。但由于齿轮箱轴承质量要求较高，目前国内尚无法提供合格的产品，齿轮箱产能受国外轴承供应的影响较大。另外齿轮箱制造工艺、质量和产能的提高，需要一些高精

设备来保证，这些设备订购周期将对产能有一定影响。

3.控制系统目前主要采用丹麦MITA和奥地利Windtec等国外公司生产的设备，订购周期较长，对风电机组产能有一定影响。但国内已有北京科诺伟业科技有限公司、北京景新电气公司、株洲时代集团、永济电机厂有限公司等企业在研

制生产，可以逐步降低设备进口的影响。

4.国内已有30多家企业在生产叶片，其中已经批量生产的企业有中航(保定)惠腾风电设备有限公司、上海玻璃钢研究院、连云港中复连众复合材料集团、北京玻璃钢研究院和天津LM公司等，其他企业正在建设或试制中，风电机组叶片

能够满足国内风电产业发展的需要。

5.变桨和偏航轴承国内有洛阳轴承集团技术中心有限公司、瓦房店轴承集团有限责任公司和徐州罗特艾德回转支承有限公司可以提供。这些公司也在试制主轴轴承，但没有经过长期运行考验。大部分公司还采用国外SKF和FAG的产品，但供货周期长，对风电机组产能有一定影响。

电机组整机制造：

新疆金风科技股份有限公司(上市,已被VC投资)

大连重工起重集团(华锐风电科技有限公司)(pre IPO，海上风电发电机)

东方汽轮机厂(上市)

湖南湘电风能有限公司(上市)

浙江运达风力发电工程有限公司(国企)

浙江华仪风能开发有限公司(上市)

上海电气风电设备有限公司(国企)

广东明阳风电技术有限公司(预上市，已被VC投资)

保定天威风电科技有限公司(上市，已被VC投资)

北京北重汽轮机有限责任公司(主要做火电发电机设备)

保定惠阳航空螺旋桨制造厂(保定惠德风电工程有限公司，是中航(保定)惠

腾风力设备有限公司的母公司)

南通航天万源安迅能风电设备制造有限公司(中外合资)(信息过少)

恩德(银川)风电设备制造有限公司(中外合资)

歌美飒风电(天津)有限公司(中外合资)(歌美飒独资子公司)

叶片：

现在的叶片企业大都是玻璃钢，但事实上玻璃钢的市场已经即将要淘汰，不

是朝阳产业了，所以不投。

中航(保定)惠腾风力设备有限公司(国企，预上市，市场份额90%，已被VC

投资)

中复连众复合材料集团有限公司(国企)

上海玻璃钢研究院(国企)

北京玻璃钢研究设计院(国企)

天津东汽风电叶片工程公司(国企)

齿轮箱：

南京高精齿轮箱厂(国企)

重庆齿轮箱厂(国企)

轴承：

洛阳LYC轴承有限公司(国企)

瓦房店轴承集团有限责任公司(国企)

大连冶金轴承集团有限公司(民营企业上市)(Maybe pre IPO)

发电机厂：

兰州电机厂(国企)

湘潭电机、(上市)

佳木斯电机厂(国企)

东风电机厂(国企)

第四篇：风电机组振动监2

风电机组振动监测

（三）第三章机组振动的监测方法

3.1 振动监测方式

根据监测对象的不同，风电机组状态监测主要包括振动监测、油液检测、温度监测、噪声监测等，如表 3-1对于给定的故障模式，采用振动监测方法能够诊断的故障种类最为全面，为了对齿轮箱故障更加准确地定位，可以采取振动监测与油液检测相结合的方法。

表3-1不同监测方法诊断分析故障模式统计

按振动信号采集方式区分，振动监测分为离线式检测和在线式监测两种，在诊断分析原理上二者是一致的，但两种方式又有着各自的特点，现场可以结合自身情况对这两种方式进行选择。如表3-

2表3-2离线式检测和在线式监测方式对比

3.2 振动分析流程

振动数据分析处理流程如图3-1所示

图3-1振动分析数据处理流程图

3.3 设备参数信息收集

尽管振动分析是风电场风电机组运行状态有效评估的有力工具，然而在风电机组机械传动部分关键参数信息（如轴承型号和生产厂家、联轴器类型、齿轮箱传动结构、齿轮齿数等）和转速未知的情况下，会大大削弱振动分析的能力

在准确对风电场机组运行状态进行评估之前，机组设备参数信息的收集是必要的而且是关键的。

结语

基于运行工况分类的趋势分析方法可以有效解决风电场变工况下的振动信号报警标准难以划定的问题，目前运行工况的分类是基于两个运行参数进行划分，为进一步提高工况分类的精确性，可以考虑基于多参数的运行工况分类方法。

无论是离线式检测还是在线式监测，基于振动分析的机理都能在机组部件损坏之前对机组运行状态进行评估，对现场机组维护和管理有着很大的指导意义。

参考文献

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王哲《关于风力发电机组状态监测的思考》

宋扬《基于神经网络的导弹故障诊断专家系统研究与设计》 关伟卢岩《国内外风力发电概况及发展方向》

施鹏飞《从世界发展趋势展望我国风力发电前景》

刘宝兰文华里《世界风力发电现状与前景》

田德《国内外风力发电技术的现状与发展趋势》

张国伟龚光彩吴治《风能利用的现状及展望》

叶杭冶《风电机组监测与控制》

第五篇：风电机组重大事故案例分析

风电机组重大事故案例分析

据英国风能机构的不完全统计，截至2009年12月31日，全球共发生风电机组重大事故715起，其中火灾事故138起，占总数的19.3%，位列第二位。2010年欧美等国新增火灾事故7起，其中2起火灾对作业工人造成了严重烧伤。因此，火灾已成为继雷击后第二大毁灭性机组灾害。

实际上，风电机组重大事故在国内外都有发生。有的重大事故可以预防，甚至完全可以避免。然而，随着我国风电机组的不断增多，部分突发事故是不可避免的，例如部分因雷击而造成的火灾事故，还有在运行过程中，部分因机组部件损坏造成剧烈摩擦起火而引发的火灾事故等。在降低和避免重大事故发生的过程中，我们不仅要讲科学，还要综合考虑成本因素，不能采取过度的预防措施。把概率极低的事件当成必然事件加以考虑，将不利于机组度电成本的降低。

仅就完全可以预防、避免的机组烧毁与倒塌事故而言，它不仅与机组本身的质量、性能、运行和维护有关，而且，还与箱变等附属设施有着密切的关系。本文主要介绍由箱变问题引发的机组故障与事故，通过对某风电场发生的一起机组烧毁事故进行分析，找出行之有效的预防措施，避免类似事故的再次发生。

事故简介

某风电场1.5MW双馈空冷风电机组，变频器布置在塔基，并网开关(断路器)是ABB生产的。在机组起火大约一个小时后发现，然后对整条线路采取了断电措施。当人员到达现场时，整个机组如同一个巨大的“火炬”，最后，机舱及轮毂罩壳完全烧毁，三支叶片也不同程度地过火。从主控信息和事故现场两方面证实，最后一次停机是正常的低风切出，并且，收桨正常，也不存在超速问题。从事故现场来看，位于塔基变频器的并网开关仍处于合闸状态，变频器功率柜严重烧毁;与事故机组配套的箱变高压侧断路器跳闸，且有两相高压侧保险熔断。

事故分析

此次机组烧毁事故的原因有：变频器并网开关在停机时不能脱网是诱因，而箱变低压侧断路器不具有自动跳闸功能是造成事故扩大的关键。变频器并网开关在脱网时不能分闸属于偶发事件，本是一般的机组故障，且发生概率较低;而对该风电场来说，箱变的低压侧断路器不具备自动跳闸功能，违背了关键设备的电路分级保护原则。也就是说，在该风电场机组配套时就已经埋下了事故隐患。

从安全方面来说，与此类风电机组相配的箱变，应具有多重自动跳闸功能，以保护机组与人身安全;从现场实践来看，只要箱变低压侧断路器具有自动分闸的功能跳闸，就能避免事故扩大，从而避免机组烧毁事故的发生;从系统设计来看，此类机组存在变频器并网开关无法正常脱开的可能，需要箱变低压侧断路器具有自动分闸功能，以及时切断电网给机组的供电，避免恶性事故的发生。

一、监控数据分析

在事故之前，机组多次报低风切出，并在8小时内几次报变频器故障，并均是变频器自动复位，可能由并网开关机械故障引起。

在事故前的一次“低风切出”后，复位启机，机组的有功功率一直维持正值，说明此时机组运行正常，处于发电状态;其后机组因风速降低有功功率逐渐下降，于12:37:04触发“低风切出”停机，因变频器并网开关不能断开，随后触发“变频器错误”等一系列故障。

该机组在触发“变频器错误”等故障后，叶片顺利收桨到92°，即叶片处于安全位置，主控信息与现场的实际情况相符。首先，说明机组变桨系统正常，事故之前没有出现高级别刹车和电池检测，轮毂变桨电机及其供电接触器是交流供电收桨，且电流不大，机组起火的原因不在轮毂。其次，说明机组的控制系统所报信息真实可靠;另外，在低风切出时，机组高速轴转速不高，主控没有主轴刹车器的动作信息。所以，排除由于主轴刹车器动作，或其他部位由于转速过高导致摩擦起火的可能。

按照所报故障发生的时间顺序：变频器电网故障、暂态电网错误、相电压过低等。由于变频器并网开关不能脱网，发电机定子线圈与电网直接相连，消耗电网功率不断转化为热能。从后面触发的故障可以看出，发动机定子温度在短时间内急剧上升，耗电电流不断增大。12:40:04，机组主控报“电网掉电”，电网至少有一相断开;报“低风切出”的3分零2秒后，主控报“交流电源故障”，即：12:40:06，说明机组完全断电。

二、集电线路及箱变高压侧断路器跳闸分析

据现场人员反映，机组发生着火事故后，故障机组的箱变高压侧有两相保险熔断导致高压侧跳闸。据了解，不少箱变的高压侧开关有保险熔断跳闸功能，而低压侧断路器没有自动跳闸装置。因此，机组故障时，低压侧断路器不可能断开。从风电机组系统设计来看，箱变和风电机组共同组成双重保护，按风电机组发电负荷从小到大的电流保护顺序是：变频器、箱变低压侧、箱变高压侧。在变频器断路器无法正常脱开的情况下，如果箱变低压侧不能及时跳闸，很容易造成事故扩大。

另外，机组主控报“电网掉电”和“交流电源”故障，与箱变高压侧两个保险断开的时间相对应，在后一个保险熔断时，箱变的高压侧开关跳闸，这与现场查看的箱变高压侧断路器跳闸及箱变高压侧两相保险熔断的事实相符。从主控看这两个故障信息的时间差为2s(主控的最小计时单位为s)。再从升压站的线路录波信息来看，事故机组所在线路发生了“三相电流不平衡”故障，时间为1s341ms，这再次与机组监控数据相吻合。

12:40:04，机组主控报“电网掉电”，箱变高压侧第一个保险熔断;12:40:06，主控报“交流电源故障”，箱变高压侧的另外一个相保险熔断，同时高压侧跳闸，机组与电网分离。

在事故发生时，事故机组同一线路的8台机组均处于低风速发电状态，发电功率不高，而事故机组耗电功率较大，单相耗电电流可能在机组的满负荷以上，当事故机组高压侧保险有一相熔断后，另外两相仍处于耗电状态，因此，集电线路出现了三相电流不平衡故障。当事故机组的箱变高压侧开关跳闸后，随着事故机组的切除线路恢复正常。

该风电场箱变高压侧电压为35kV，使用保险的容量为50A，由此核定出的箱变高压侧的容量值在3000kVA以上。从保险的熔断状况来看，在事故发生时，机组发热耗电功率很高。耗电产生的热量又主要集中在发电机定子上，发电机外壳的温升足以达到其附近可燃物，如：润滑系统、排气罩等的着火点，从而造成机组起火。

三、变频器并网开关不能分闸分析

变频器并网开关有失压脱扣功能，在失去外界供电时，并网开关就会断开，然而，当箱变的高压侧跳闸后，并网开关还一直处于闭合状态，即：在并网开关完全失电的状态下，也不能使其分闸，变频器并网开关属机械卡死的可能性极大。后来对事故机组的变频器并网开关进一步检查也证实不能分闸是由机械卡死所致。

究其原因，该风电场的所有机组是同一机型，与其他机组相比，事故机组地处凹地，处于两山之间，此机位的风速和风向变化极为频繁，通过主控记录数据发现，在事故发生前，因风速在切入风速附近频繁且大幅度地波动，导致机组并网频繁。平均每4-8分钟出现一次“低风切出”的触发与复位：当风大的时候，机组还在启机阶段，而并网之后，风速下降，风能低于机组维持发正电时所需要的能量，机组又迅速“低风切出”，这不仅对机组发电不利，而且，与同一风电场其他机组相比，在同样时间内变频器的并网次数增加，合闸后不能断开的概率大大增加，致使发生分闸脱扣线圈发热以及脱扣机械机构出现卡塞的概率增加，最终导致变频器并网开关无法正常分闸。在事故发生时，事故机组并网开关的动作次数为18645次，而同期投入运行的其他机组一般在6000-7000左右，也说明了该机组所在机位风况变化的频繁程度。

按照事故机组变频器厂家对所用并网开关(ABB)的使用说明，当并网开关的动作次数达到15000次后要根据具体情况判定是否可以继续使用，而且，在工作到20000次后，应当作报废处理。在事故发生时，并网开关工作的次数已达18645次。另据现场了解，该机组在事故前的一次机组维护中，没有对并网开关进行维护。因此，并网开关维护和检修不当，是造成此次并网开关不能分闸的重要原因，也是本次事故的原因之一。

四、事故还原

结合机组的相关数据及现场情况还原事故发生过程如下：

机组因风速降低，12:37:04报“低风切出”脱网，此时变频器的并网开关不能脱网，机组正常收桨，在主控的高速轴转速信息上了解到，尽管发电机定子产生的旋转磁场使叶轮有增速的趋势，但是，顺桨角度不断增大，机组高速轴转速依然不断降低，随着定子旋转磁场与转子的转差率不断增大，在发电机转子产生的感生电动势将IGBT、低电压穿越的功率元件等击穿短路，巨大的热量还使变频器转子接线的绝缘皮烧毁、融化，变频器IGBT烧毁，直至变频器处的转子接线开路(事故后，在检查变频器时进一步得到证实)。当发电机的转子接线开路以后，发电机定子的阻抗更小，定子流过电流更大，定子的发热状况进一步加剧，定子温度迅速上升。

发电机定子绕组，先是触发“定子绕组温度偏高”温度为120℃，在5s之后主控报“定子绕组温度过高”。按照参数设置，此时的温度应大于140℃;定子温度继续升高，在20s后，报“温度传感器故障”，应为定子绕组中的Pt100，或Pt100的接线被定子绕组产生的高温熔断所致。随后发电机上的润滑油管、排气罩、润滑油泵着火，机组起火燃烧。

五、因箱变引发的故障与多起事故

风电机组要正常运行，减少故障，避免重大事故的发生，箱变质量、箱变保护功能的完备状况、箱变与风电机组配套等有着重要的关系。

对于因电起火的火灾事故，首先要切断供电电源，避免事故的扩大和机组烧毁事故的发生。风电机组火灾事故应以预防为主，全面考虑，预防和避免恶性事故。

如果变频器布置在机舱上面，由于机组与箱变之间的线路一直到机舱，如果箱变的保护功能不完善，当电缆出现破损时，更容易造成机组烧毁事故，箱变对机组的保护作用显得更为重要。

就此次风电机组烧毁事故来看，由于箱变的低压侧断路器不具有自动跳闸功能，当变频器不能正常脱网时，箱变就不可能及时断电，从而致使发电机持续发热，达到机舱可燃物的着火点而引发机组烧毁事故。从多个风电场的实践来看，如果箱变低压侧断路器具有自动跳闸功能，一般只会使变频器的Crowbar(低电压穿越)烧毁，功率模块损毁，其损毁的严重程度与箱变低压侧断路器跳闸及时程度有很大的关系;当箱变的低压侧断路器跳闸不及时，偶尔也会导致发电机的损坏。

再如：某风电场的1.5MW风电机组，2010年2月26日，风电场值班人员发现59号机组的轮毂、机舱顶部冒黑烟，16时9分到达现场，2月27日凌晨5时20分，火焰熄灭，机组全部烧毁。事故的起因在电控柜下部母排处，由于日常工作和维护时遗留下的短接线或其他导体，引起690V母排发生相间短路。如果机舱电缆线出现短路时，箱变及时跳闸也许能避免烧毁事故的发生。该机组的变频器布置在机舱上，当机舱上供电线路出现短路、打火现象，而箱变的低压侧断路器又不能及时跳闸时，必然会造成风电机组烧毁事故的发生。

2010年2月26日，某风电场在机组调试送电时，由于箱变问题，低压侧断路器不能合闸，加之操作人员操作失误，致使送电人员遭到电击、截肢惨剧的发生;2008年，某风电场在机组调试之前，安装人员在塔筒内紧固变频器与箱变之间的连接螺钉时，安装人员被电击倒，此时，虽然箱变的高压侧已经送电，但是，箱变的低压侧断路器并没有合闸，塔筒内不应有电，在此事故发生之后，本应检查箱变存在的问题，及时排除箱变故障。然而，由于没有造成人员伤亡，此事并没有引起业主人员的重视，当机组调试时发现该机组变频器并网柜已经全部烧毁。像这样，因箱变故障而造成并网柜烧毁的事例曾在不少风电场发生过，所幸这些变频器都布置在塔基，没有引起事故的扩大。如果箱变布置在机舱，还可能造成机组的烧毁。

因箱变问题而造成风电机组故障的事例，在风电场时有发生。对于这种情况，机组一般都能并网，但并网后会报电网故障停机，缺乏经验的维修人员很难判断。因故障产生的部位在箱变，而维修人员普遍只是考虑风电机组本身，因此，判断故障的时间经常长达几个月，大大影响了机组的利用率和发电量。

总之，确保箱变质量，充分发挥箱变对风电机组的保护作用，是减少机组故障与事故、保证人身安全中重要的一环。

经验与总结

一、机组参数按机位风况进行优化

同一风电场，不同机位的风电机组因其风况条件不完全一致。对于跟其他机组的风况条件差别较大的机组，其参数的设置可以根据具体机位进行适当调整，即在不影响机组发电量的前提下，根据机位的风况条件对机组的切入、切出相关参数进行调整，以减少机组并网开关的动作次数。在不稳定的低风状况下频繁启停，不仅会增加机组并网开关动作次数，同时，还会提高故障率。

二、注意变频器并网开关的维护

为了避免出现并网开关的机械卡死故障，在并网动作次数超过一定值时，尤其对并网开关的机械部位进行检查和维护，以减少并网开关的故障几率。

在ABB并网开关维护时，需重点检查储能连杆两侧铆接、轴承销是否松动，销子是否变形，结合半轴、分闸半轴、钩块以及其他传动部件，储能电机、齿轮、螺钉有没有过度磨损、过热、破损、松动的现象;给运动部件按要求添加润滑油等。

三、确保箱变低压侧断路器的自动保护功能完善

风电场业主在安装机组时，按照国家相关设备技术标准，与生产厂家提供的箱变技术规范选配合适的箱式变压器，保证箱变的低压侧断路器具备相关的保护功能。另外，为了保证箱变在必要的时候及时分闸，应定期对箱变进行检查和维护，包活箱变低压侧断路器的自动分闸功能进行试验与参数设置。

此项措施不仅有利保护风电机组与箱变本身，而且，也有利于保护现场人员的人身安全。

四、如何正确对待风电机组烧毁事故

风电机组烧毁事故，虽然损失很大，但不能逃避责任，敷衍了事，采取回避态度。事故发生后，应追寻事故发生的根本原因，有的放矢，才会收到良好的效果。

从绝大部分风电机组烧毁事故来看，大都是由于雷击、电器、线路起火，或机组在运行过程中，由旋转部件损坏而造成剧烈摩擦产生的火灾。从已发生的众多机组烧毁事故分析，如果采取每台机组上都添加一套功能完备的自动消防系统，对绝大部分的烧毁事故而言是无益的，而且在机组维修和维护时，还可能由于消防系统的误操作而引发人身伤害，即便是这些消防系统能对个别火灾事故起到预防作用，但这与所花的机组成本相比，可能得不偿失，增加了度电成本。在风电设备价格一路走低的情况下，如果把增加消防系统、在线监测等所花的费用，用到变桨系统、控制系统软件提升、关键部件质量和维护费用上，可能更有利于提高机组安全与降低度电成本。

当机组烧毁事故发生以后，如果采取的预防措施过度，甚至错误决策，必然是有害的。例如：某个风电场领导听说机舱罩壳上的保温层可能引发火灾，为了避免火灾事故的发生，该业主把所有机组的保温层全部去掉。到了冬季，该风电场的机舱外温度一般都在零下20℃至零下30℃之间，在极端天气下，该风电场的环境温度更低，在去掉保温层后的第一年冬季，由于机舱没有保温材料，不能很好地保温，从而引发了不少因环境温度低而产生的故障，这种做法未见对防火的作用，而增加机组故障却极其明显。

事故发生后，对风电机组的烧毁，倒塌事故所产生的原因还没有查清，或由于某种因素的作用，事故分析人员在短时间内就匆忙地得出结论，甚至得出错误的结论。这样，投入了大量的人力、物力和财力，增加了不少的成本后，既不能解决问题，而且还隐藏了机组真实的安全隐患。由于事故的根本原因没有查清，所采取的措施不可能有准确的目标，结果，类似事故在必要的条件下将会再次发生。

结语

为了让风电机组能够正常运行，减少机组故障，避免重大事故发生，不能仅考虑风电机组本身，应综合考虑各种因素，包括机组附属机构与设施，例如箱变、风况、电网、线路、升压站等，以达到减少甚至避免极端事故发生的目的。风电机组的运行环境恶劣，是在主控设定的条件下自主运行，因此，我们要以预防为主，不仅要防止风电机组烧毁、倒塌事故的发生，还要考虑到机组的生产、运行和维护成本，最终达到机组在20年内是赢利的，甚至更长时间内达到度电成本最低。