浅析风力发电机组液压系统频发故障

李文峰

摘要：本文主要介绍风力发电机组液压站的工作原理，风力发电机组液压系统有2个功能：一是高速轴转子制动，二是偏航刹车；对液压系统频发故障分析，讲解液压系统故障判断方法，以及日常维护注意事项。

关键词：液压系统；液压故障；滤芯

一、液压系统传感器工作原理

系统由电机泵组(2.1,2.3)提供动力，系统压力由溢流阀(3.1.1)调整至170bar，蓄能器(3.6.2)提供应急动力源，压力传感器(3.4.2)监控主系统压力，节流阀(3.15)平时处于关断状态，在泵卸荷时才需要开启。转子制动器辅助变桨系统用来停止转子。正常工作时，电磁换向阀(3.9,3.13)电磁铁 Y1、Y2得电，转子刹车释放。应急情况下，Y1、Y2 失电，蓄能器(3.6.1)压力油经电磁阀(3.9)进入刹车卡钳，转子制动。压力继电器(3.8)在刹车油腔低于 10bar 时断开发讯。压力传感器(3.4.1)监控蓄能器(3.6.1)充压情况。减压阀(3.10)控制刹车油最高压力。节流阀(3.12.1)控制刹车起压时间。偏航刹车回路：电磁换向阀(3.16.1)得电，偏航刹车释放。电磁换向阀(3.16.2)得电，偏航刹车半刹，溢流阀(3.1.2)调整半刹时的压力。节流阀(3.12.2)控制刹车起压时间。

1、压力值采集流程框图

2、液压系统压力值公式

Y=62.5(x-1)(x 电压值，y 压力值)

3、液压系统工作原理图

二、风力发电机组液压系统频发故障分析

1、 液压站油泵工作时间过长error_hydraulic_pump_motor_feedback_time。

原因分析：液压系统起泵压力为135bar，系统压力最低限为125bar，如果某一时刻液压站系统压力保持在125—135bar之间，液压站油泵电机会持续工作但是系统并未达到压力最低限，所以并不会报出主系统压力低故障而是报出液压站油泵工作时间过长故障。

现象：液压站打压超时故障主要分启泵和不启泵两个方面。

分析及判断方法：泵不启动可以侧重检查液压站油泵电机控制回路；泵启动主要是因为系统压力不足，故障排查过程中可以结合主系统压力低故障。

1)泵不启动有如下几种情况：卡件 403DO6（KL2134）5口接线虚接，333K6线圈不得电或着线圈损坏，X400端子25口到电机侧回路断开。

2)泵启动有如下几种情况：液压站齿轮泵损坏，液压站蓄能器压力不足，派克液压站(节流阀3.15和溢流阀3.11松动) 伊顿液压站(节流阀21.1和16阀门松动），液压站漏油导致油位低压力打不上去，阀体损坏无法正常关断，或密封圈损坏导致压力下降。

2. 主系压力太低故障 error_hydraulic_main_sys_pressure_min。

原因分析：在塔底连接调试软件查看故障信息和液压系统压力信息，对故障进行初步判断，压力值跳变，重点检查检测和采集回路，可能存在松动虚接现象；压力值不跳变，重点检查液压站本身，可能存在液压站油泵、阀门损坏等原因。

现象：液压站压力低主要分压力值跳变和不跳变2方面。

分析及判断方法：检查液压站油位是否正常及回路是否存在漏油点，检查液压站油路的循环情况和环境温度，检查电磁阀是否换向到位，节流阀是否调节到位，在其它可以安装压力表或压力传感器的位置进行测量，从而判断各个阀是否有问题。

1)压力值跳变有如下几种情况：端子排松动，压力传感器松动，250欧电阻，卡件接线，伊顿液压站（节流阀21.1松动）派克液压站(节流阀3.15松动)。

2)压力值不跳变有如下几种情况：压力保持-62.5bar（22号站KL 3404卡件损坏编号为405AI3.1，X20端子30、31 接线端子断开或端子损坏；主系统压力传感器损坏，传感器线断开）。0<压力值<125bar（a.电机不转有如下几种情况：X400端子25 端口虚接或短路，导致供电开关229Q1跳闸，接触器333K6线圈损坏或403DO6损坏无输出，336K3无法得电，电机损坏无法启动；b.电机转动有如下几种情况:液压站油位低，导致压力低,液压站滤芯堵塞压力低，环境温度低、液压油粘稠压力低，液压站节流阀损坏或者松动，液压站节流阀门损坏，液压站齿轮泵堵塞或者是损坏，液压站电机连轴器断裂或脱落，电机相序接反检查相序）。

3. 液压站主系统压力太高故障error_hydraulic_main_sys_pressure_max。

原因分析：运行模式下，主系统压力高于170bar，并持续 1秒后该故障触发。

现象：液压站压力值主要分压力值跳变和不跳变俩方面。

分析及判断方法：液压站压力低主要分压力值跳变135-250bar之间和不跳变大于170bar。

1）压力值不跳变大于170bar有如下几种情况：用压力表测量实际压力大于170bar节流阀未调节到位，调节节流阀20，实际压力不大于170bar，精密电阻损坏，导致压力虚高，405AI3.1 卡件可能由于断电或者温度高出现死机现象，主系统压力传感器损坏。

2）压力值跳变135-250bar之间有如下几种情况：卡件405AI3.1的34口250欧电阻虚接或松动，KL3404卡件松动，主系统压力传感器插头接触不好，X20端正排的30、31号端子的接线接触不良。

三、液压系统维护

液压站正常运行3个月后第一次更换液压站滤芯，之后每六个月检查一次滤芯压力报警器，若报警器工作正常，则滤芯可继续使用，若报警器不能正常工作，更换报警器后，运行手动液压站，若报警器不报警可继续使用，但要保证同一滤芯的使用期限不得超过1 年。

每半年取样油液，按油料化验单化验并归档，针对化验不合格的系统，应更换系统油液，之前应清洗整个系统的管路和油箱。原则上每18个月应更换一次系统油液。每2年更换所有系统的密封件。液压油应保持绝对清洁，应经常清理油箱和管路，注意液压系统管路和油箱防水，防尘，防锈，注意保持油箱加油口，空滤口，管路接入点的清洁；更换油液或新增的油液必须符合本系统规定的油液牌号，新增油液的牌号必须与正在使用的油液牌号一致，并经过化验，符合规定的标准。更换油液时，新加油液必须经过滤达到规定才能加入系统循环。如果需更换油液牌号，应注意将原有系统中所有油液清空，包括油箱，管路和油缸中的油液。清洗油箱，泵，阀时，应极力避免污染物，包括纤维和油泥等进入液压系统。

四、结束语

本文简要介绍了风力发电机组液压系统功能及工作原理，详细说明液压系统频发故障的分析判断方法，检修人员通过对液压系统的学习，提高对液压系统的认识，掌握风机液压系统故障的处理方法，通过日常对液压系统的有效维护，降低故障率。

参考文献

《1.5MW风电机组部件维护手册》

《液压站使用说明书》