关于维斯塔斯V80风电机组齿轮箱离线过滤器超过5天的故障分析

赵哲

摘要：本文以某风电场维斯塔斯v80风电机为例，因风电机在运行5年以后多台风电机多次出现齿轮箱离线过滤器超过5天的故障，对风电机安全运行带来隐患。齿轮箱既是风力发电机的重要部件，也是风力发电机故障多发的部件之一。随着对风力发电机运行经验的积累，齿轮油的清洁度问题对风电机的安全运行越来越重要。本文就V80-2.0MW机组近期出现的离线过滤器超过5天的故障进行分析论述。

一、故障名称：

111“Noofflinefiltrat.For5days”即齿轮箱离线过滤系统没有工作超过5天。

二、故障描述：

风电机出现该故障，风电机停机且无法正常复位，需要控制器断电复位或现场复位，如果该故障没有处理，只是单纯的控制器断电复位或现场复位，在5天后风电机继续会出现该故障（如果在故障5天当中有停电情况或控制器断电，按断电后的5天计算），对于风电机这种问题造成的故障不容忽视，未及时正确处理有可能会造成不必要的齿轮箱损害。

三、V80机组齿轮箱润滑和过滤系统工作原理：

润滑过滤系统组成：V80风电机齿轮箱有3个相对独立的回路，回路1：属于润滑、冷却及在线过滤，其过滤器能过滤大小为20μm微粒，回路2：单纯的油冷却及机舱散热，均受温度控制，回路3：离线过滤器系统，主要滤除3μm大小的微粒，属于齿轮箱精过滤系统。

离线过滤系统工作原理：离线过滤泵（电机M426）从齿轮油箱吸取油并将其经过压力开关S426及过滤器和软管进入齿轮箱，在低温状况下，如果过滤器上压降偏高，齿轮油将经减压阀循环流动。

其工作原理如图：

离线过滤器电机主要由K426（220V）继电器控制，该继电器K426受CT3153.Y2输出电源模块（24V）控制，当K426继电器动作吸合，M426电机运转。

四、故障分析及处理：

故障的热反馈受CT3133.X3输入模块控制，F426（在电机M426内部）出现问题，会出现离线过滤电机热故障的警告，该警告出现5天就会出现111“Noofflinefiltrat.For5days”故障。

1、该故障不能用以前的故障判断来分析该故障，该故障的监测是对于输出模块CT3153.Y2进行监测的，并不是常规的输入模块，当F426不正常时，风电机并不会马上出现电机热故障，而是出现电机热故障的警告，这几次风电机出现的故障就是这样，当信号F426灯出现不定时的闪动，就会造成CT3153.Y2供给K426无电源，从而造成离线电机不工作超过5天的故障（注：在V80风电机中很多的热保护出现后热保护都会自动复位，从而可以通过远控复位故障，而属于M426电机内部的热保护造成CT3153.Y2供给K426无电源的故障是无法自动复位的）。

2、当压力开关S426动作，且齿轮箱温度超过60度且超过600S时，同样会出现111“Noofflinefiltrat.For5days”故障而不会出现110“Pressurefailoilcondition”（油压过高）故障，当压力开关动作，且警告没有复位，该故障同样在5天出现离线过滤器故障。

3、出现该故障的原因有：

1）F35D保护空开跳开；

2）K426继电器损坏，造成电机M426无法得到电源；

3）M426电机或泵损坏，无法正常工作；

4）离线滤芯堵塞，造成S426压力开关动作，且齿轮油温度超过60度；

5）模块CT3153输出模块内部损坏；

6）模块CT3133输入模块内部损坏；

7）接线接触不好；

8）齿轮箱油液污染。

4、故障检修及处理：

对故障有了一定的分析后，处理前可以通过风电机监控的信号进行查看，查看K426（信号灯是D426），F426、S426信号灯进行查看，可以分析判断造成该故障的原因。

检查处理步骤如下：

1）到现场检查F35D空开有没有断开，电源电压是否正常。

2）如果F35D正常，现场检查K426是否正常，通过对模块CT3153.Y2的11号灯进行检查，当CT3153Y2灯亮，这说明给K426的24V的电源有，再检查F426信号是否正常，通过检查CT3133.X3的11号灯亮与不亮来判断。

3）然后继续检查K426是否正常，使用万用表查24VDC电源输出是否正常及220AC电源的输出是否正常，正常的话，继续检查电机M426接线及电阻测量以及用钳形电流表测量电机M426有无过载；（需要在风扇运行时测量才有数据，进入服务模式让其转动）。

4）如果正常再检查滤芯和S426的压力是否正常（检查S426时风电机在运行时候测试）。

5）最后再去检查模块是否损坏。

通过检查分析后，一台风电机故障是因为F426有问题造成M426无法工作的，更换电机后恢复正常；另外有一台风电机故障通过测试后发现压力超过额定值，S426压力开关动作，且当时齿轮箱温度在60度以上，并超过600秒，通过检查发现滤芯堵塞，更换滤芯后恢复正常。其他还有可能因为风电机运行多年后，齿轮箱油一直未更换，造成齿轮箱油液污染严重而造成油滤芯堵塞，且容易会造成油压过高造成电机过热故障，该问题可通过更换齿轮箱油液处理该故障。

五、结论：

风电机小故障是不容忽视的，电气原理虽简单，但处理故障时要从多方面去综合考虑引起故障的原因，逐一排除。对待具体问题，要深入了解其工作原理，分析可能出现故障的原因，深入挖掘提升机组运行质量的方法，可以保证机组长期安全稳定运行。

参考文献：

[1]Vestas-v80风电机操作维护手册、Vestas-V80MKⅣ图纸