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摘要：双馈风力发电机组在长期的运行过程中，因地理条件、气候环境、设备老化等因素的影响，导致运行效率低下。双馈风力发电机组在风力发电中被普遍应用，发电机轴承作为关键部件，在长期使用过程中，由于维护不到位，会引起多种故障，比较常见的有磨损、电蚀、变形、剥落等，这些问题需要在日常维护中多加注意，针对发电机出现故障的原因，采取相应的有效处理措施，实时掌握轴承的运行状况，及早发现轴承故障的征兆，在故障的发展初期，及时的进行维护，保证双馈风力发电机组处于稳定的运行状态。
关键词：双馈风电机;电机组;发电机轴承
风力发电作为可再生的清洁能源，很好的缓解了我国能源紧张状况，我国大力开发风力资源，将风力资源转化为人们需要的电能，创造了巨大的经济价值，也保护了生态环境。为了保证风力发电机组长期稳定的运行，需要对发电机组进行必要的日常维护，尤其是耗损较大的轴承，轴承在发电机中长期处于滚动状态，极易发生故障，在风力发电机组日常维护中，着重检测轴承的各个零件，判断轴承的工作状态，及时排除轴承的潜在隐患。
一、双馈风电机组发电机轴承常见的故障
1、疲劳剥落
风电发电机处于长时间的运行状态，发电机轴承长期超负荷运行，在滚动过程中，与内外圈之间进行相对运动，会使接触表面发生疲劳点蚀问题，最后导致轴承接触面的金属剥落。发生疲劳剥落的主要原因是轴承持续性疲劳滚动，在交变应力的作用下，轴承表面金属呈片状剥落，形成这个问题的根本原因是润滑不良，或者是轴承与接触构件应力集中，造成金属的剥落，金属碎片掉至轴承滚道上，将进一步扩大轴承的受损程度，会出现非常明显的冲击信号，发展下去会出现噪音和设备发热问题。
2、磨损、擦伤
发电机轴承构件内部进入异物，或者是轴承长时间的滚动，都会引起轴承的磨损，轴承安装不够准确，润滑操作不当，也会引起轴承的磨损和擦伤，如果没有及时的维护，受损面积将会扩大，增加轴承滚动体和内外圈之间的缝隙，影响轴承的滚动精度，会发出噪音，出现振动的状况。
3、断裂、变形
如果轴承的滚道表面出现了划痕和压痕，会引起轴承出现冲击载荷，对破损位置造成进一步的损害，导致划伤构件表面金属剥离，由此会引起轴承塑性变形;当轴承构件受到过大应力的作用，超过本身材料的承受范围，会使轴承内部或表面出现断裂，产生裂纹的原因有很多种，第一，轴承长期处于过载的工作状态;第二，本身质量问题，使用的材料质量不过关;第三，热处理问题;第四，轴承安装不合理，轴承和主轴之间装配过盈。
4、电蚀、腐蚀
当发电机中的无绝缘体被高压击穿时，形成击穿电流，引起轴承滚道或者是接触点出现电火花，电火花在轴承上产生了电蚀损伤，如果轴承密封不够严密，会有水或者是异物进入轴承内部，与轴承金属材料发生化学反应，形成化学腐蚀。
5、压痕
轴承在过载运行时，轴承滚动体和内外圈接触表面会发生塑性形变，在接触表面产生麻点坑洼，发电机最直接的表现是剧烈的震动，发出噪音。有异物进入也会引起轴承接触面的压痕问题。
二、双馈风电机组发电机轴承维护
1、调整风电机组加油方式
风电机组一般处于偏远的地理位置，气候条件相对恶劣，在潮湿、高温、低温的环境中，致使风电机组出现故障的可能性较高，由于轴承排油孔设置問题，会引起轴承的润滑不当，导致轴承失效。在轴承日常维护中，除了要遵守风机维护手册，还要根据实际情况进行加油量和加油次数的调整，在风机维护手册中，对轴承加油制定了标准，手册中要求每6 个月，加油75g，但在实际的轴承维护工作中发现，被损坏轴承的润滑状况不好，滚子和滚槽表面润滑效果差，有些干涩，达不到手册中的润滑标准，在加油过程中，使用手动黄油枪加注，75g的润滑油，加注了2 分钟，在加油过程中，维护人员关闭发电机，或者是让轴承低速运转，润滑油加注的时间过短，而且加注量不够，没有均匀的分布到轴承滚子和滚子槽道表面，轴承的润滑状况没有完全得到改善。维护人员已经遵照风机维护手册进行加油维护，但是轴承润滑状况没有明显的改善，经过长时间的滚动，润滑失效，导致轴承磨损。所以要对加油方式进行调整，调整加油间隔，改为每3个月加油1 次，每次加油150g，在加油时，开启发电机，加注时间调整为3分钟，通过加油方式的调整，使轴承得到足够的润滑油，解决润滑油失效故障。
2、碳刷日常维护措施
风电机组在维护过程中，会使用碳刷清除碳粉，风电场使用的碳刷品牌有好几种，在进行维护时，一台发电机会使用不同品牌的碳刷，对集电环进行清理，由于碳刷品牌的不同，在集电环表面形成的碳刷磨损不均，但是碳粉必须要定期清理，如果碳粉堆积过多，会威胁到轴承的使用安全，碳粉会从细缝落到轴承表面，或者是内部滚道，所以要使用同一品牌的碳刷，清理集电环，要求维护人员定期清理风电机组，尤其是集电环室下的通风口，务必要清理干净，清除风电机组的碳粉，防止碳粉引起轴承失效。
3、使用绝缘轴承
发电机在出厂时，配有两个轴承，一个进行了绝缘处理，在轴承内圈和轴承接触点，都使用了绝缘介质，也就是绝缘轴承;另一个是非绝缘轴承，使用的是端盖结构，在实际使用过程中，存在感应电流，容易产生电蚀问题，电流会对轴承的润滑脂、滚动体、管道都会造成电腐蚀的伤害，不利于轴承的正常运行，所以在更换轴承时，一定要使用绝缘轴承，防止非绝缘轴承的电流危害。
4、规范化轴承更换
风电机组使用的是深沟球轴承，使用的装配方法有两种，一种是过盈配合，另一种是加热装配，在轴承更换时，维护人员没有按照操作标准进行更换，直接把轴承放在液压站油中，然后使用电磁炉加热，维护人员不能准确的判断出轴承温度，温度控制不力，导致轴承加热不均，轴承内部还存在液压油的残留，影响到轴承的润滑效果，如果加热的温度过高，会降低轴承的硬度，减少轴承的使用寿命，极易发生磨损和剥落。所以要规范化轴承更换操作，使用专业的轴承加热器，将轴承准确的放置到加热器上，加热温度不可超过120℃，尽量避免再次加热，要一次加热更换完毕。
5、接地系统改进措施
风电机组使用的是双馈式异步发电机，转子需要的电力，是由变频器IGBT提供，保证了发电机的电能质量。轴承在转动的过程中，会有静电放电问题，以及发电机磁场的不对称，使发电机的轴承产生电流，这些电流通过集电环上的接地碳刷导入大地。轴承长时间的运行，一直有电流的产生，增加电腐蚀发生的概率，集电环上的碳刷只是单一的接地，碳刷表面有碳粉，以及运行过程中产生的磨损，会导致碳刷的接地不良，轴承中的电流不能快速的导入大地，失去了电腐蚀的防范作用。要改进轴承的接地系统，在齿轮箱侧的轴承上，安装转轴接地，使轴承具有了两组接地系统，两组同时接地，加快电流导入大地的速度，将转子中的电流排除，实现轴承电腐蚀的安全防护。
三、结语
引起发电机轴承故障的原因较多，作为发电机内部的重要部件，发生故障后，会影响到发电机组的正常运行，引起故障的原因可以总结为润滑失效、过载运行、安装拆卸问题、密封不严、电蚀等，在风电厂的日常工作中，需要对发电机轴承进行定期的维护，根据引起故障的原因，采取相应的维护措施，保证风电机组的高质量运行。
参考文献：
[1] 史记.浅谈双馈风电机组发电机轴承维护[J].中国新技术新产品，2018，（6）：76-77.
[2] 赵铁印.双馈式风力发电机组发电机滚动轴承状态监测及故障诊断方法的分析[J].科技风，2018，（19）：195-195.
[3] 张铭继，米兴社.双馈风力发电机轴承振动加速度超差原因及对策分析[J].风能，2018（7）：94-96.
关键词：双馈风电机;电机组;发电机轴承
风力发电作为可再生的清洁能源，很好的缓解了我国能源紧张状况，我国大力开发风力资源，将风力资源转化为人们需要的电能，创造了巨大的经济价值，也保护了生态环境。为了保证风力发电机组长期稳定的运行，需要对发电机组进行必要的日常维护，尤其是耗损较大的轴承，轴承在发电机中长期处于滚动状态，极易发生故障，在风力发电机组日常维护中，着重检测轴承的各个零件，判断轴承的工作状态，及时排除轴承的潜在隐患。
一、双馈风电机组发电机轴承常见的故障
1、疲劳剥落
风电发电机处于长时间的运行状态，发电机轴承长期超负荷运行，在滚动过程中，与内外圈之间进行相对运动，会使接触表面发生疲劳点蚀问题，最后导致轴承接触面的金属剥落。发生疲劳剥落的主要原因是轴承持续性疲劳滚动，在交变应力的作用下，轴承表面金属呈片状剥落，形成这个问题的根本原因是润滑不良，或者是轴承与接触构件应力集中，造成金属的剥落，金属碎片掉至轴承滚道上，将进一步扩大轴承的受损程度，会出现非常明显的冲击信号，发展下去会出现噪音和设备发热问题。
2、磨损、擦伤
发电机轴承构件内部进入异物，或者是轴承长时间的滚动，都会引起轴承的磨损，轴承安装不够准确，润滑操作不当，也会引起轴承的磨损和擦伤，如果没有及时的维护，受损面积将会扩大，增加轴承滚动体和内外圈之间的缝隙，影响轴承的滚动精度，会发出噪音，出现振动的状况。
3、断裂、变形
如果轴承的滚道表面出现了划痕和压痕，会引起轴承出现冲击载荷，对破损位置造成进一步的损害，导致划伤构件表面金属剥离，由此会引起轴承塑性变形;当轴承构件受到过大应力的作用，超过本身材料的承受范围，会使轴承内部或表面出现断裂，产生裂纹的原因有很多种，第一，轴承长期处于过载的工作状态;第二，本身质量问题，使用的材料质量不过关;第三，热处理问题;第四，轴承安装不合理，轴承和主轴之间装配过盈。
4、电蚀、腐蚀
当发电机中的无绝缘体被高压击穿时，形成击穿电流，引起轴承滚道或者是接触点出现电火花，电火花在轴承上产生了电蚀损伤，如果轴承密封不够严密，会有水或者是异物进入轴承内部，与轴承金属材料发生化学反应，形成化学腐蚀。
5、压痕
轴承在过载运行时，轴承滚动体和内外圈接触表面会发生塑性形变，在接触表面产生麻点坑洼，发电机最直接的表现是剧烈的震动，发出噪音。有异物进入也会引起轴承接触面的压痕问题。
二、双馈风电机组发电机轴承维护
1、调整风电机组加油方式
风电机组一般处于偏远的地理位置，气候条件相对恶劣，在潮湿、高温、低温的环境中，致使风电机组出现故障的可能性较高，由于轴承排油孔设置問题，会引起轴承的润滑不当，导致轴承失效。在轴承日常维护中，除了要遵守风机维护手册，还要根据实际情况进行加油量和加油次数的调整，在风机维护手册中，对轴承加油制定了标准，手册中要求每6 个月，加油75g，但在实际的轴承维护工作中发现，被损坏轴承的润滑状况不好，滚子和滚槽表面润滑效果差，有些干涩，达不到手册中的润滑标准，在加油过程中，使用手动黄油枪加注，75g的润滑油，加注了2 分钟，在加油过程中，维护人员关闭发电机，或者是让轴承低速运转，润滑油加注的时间过短，而且加注量不够，没有均匀的分布到轴承滚子和滚子槽道表面，轴承的润滑状况没有完全得到改善。维护人员已经遵照风机维护手册进行加油维护，但是轴承润滑状况没有明显的改善，经过长时间的滚动，润滑失效，导致轴承磨损。所以要对加油方式进行调整，调整加油间隔，改为每3个月加油1 次，每次加油150g，在加油时，开启发电机，加注时间调整为3分钟，通过加油方式的调整，使轴承得到足够的润滑油，解决润滑油失效故障。
2、碳刷日常维护措施
风电机组在维护过程中，会使用碳刷清除碳粉，风电场使用的碳刷品牌有好几种，在进行维护时，一台发电机会使用不同品牌的碳刷，对集电环进行清理，由于碳刷品牌的不同，在集电环表面形成的碳刷磨损不均，但是碳粉必须要定期清理，如果碳粉堆积过多，会威胁到轴承的使用安全，碳粉会从细缝落到轴承表面，或者是内部滚道，所以要使用同一品牌的碳刷，清理集电环，要求维护人员定期清理风电机组，尤其是集电环室下的通风口，务必要清理干净，清除风电机组的碳粉，防止碳粉引起轴承失效。
3、使用绝缘轴承
发电机在出厂时，配有两个轴承，一个进行了绝缘处理，在轴承内圈和轴承接触点，都使用了绝缘介质，也就是绝缘轴承;另一个是非绝缘轴承，使用的是端盖结构，在实际使用过程中，存在感应电流，容易产生电蚀问题，电流会对轴承的润滑脂、滚动体、管道都会造成电腐蚀的伤害，不利于轴承的正常运行，所以在更换轴承时，一定要使用绝缘轴承，防止非绝缘轴承的电流危害。
4、规范化轴承更换
风电机组使用的是深沟球轴承，使用的装配方法有两种，一种是过盈配合，另一种是加热装配，在轴承更换时，维护人员没有按照操作标准进行更换，直接把轴承放在液压站油中，然后使用电磁炉加热，维护人员不能准确的判断出轴承温度，温度控制不力，导致轴承加热不均，轴承内部还存在液压油的残留，影响到轴承的润滑效果，如果加热的温度过高，会降低轴承的硬度，减少轴承的使用寿命，极易发生磨损和剥落。所以要规范化轴承更换操作，使用专业的轴承加热器，将轴承准确的放置到加热器上，加热温度不可超过120℃，尽量避免再次加热，要一次加热更换完毕。
5、接地系统改进措施
风电机组使用的是双馈式异步发电机，转子需要的电力，是由变频器IGBT提供，保证了发电机的电能质量。轴承在转动的过程中，会有静电放电问题，以及发电机磁场的不对称，使发电机的轴承产生电流，这些电流通过集电环上的接地碳刷导入大地。轴承长时间的运行，一直有电流的产生，增加电腐蚀发生的概率，集电环上的碳刷只是单一的接地，碳刷表面有碳粉，以及运行过程中产生的磨损，会导致碳刷的接地不良，轴承中的电流不能快速的导入大地，失去了电腐蚀的防范作用。要改进轴承的接地系统，在齿轮箱侧的轴承上，安装转轴接地，使轴承具有了两组接地系统，两组同时接地，加快电流导入大地的速度，将转子中的电流排除，实现轴承电腐蚀的安全防护。
三、结语
引起发电机轴承故障的原因较多，作为发电机内部的重要部件，发生故障后，会影响到发电机组的正常运行，引起故障的原因可以总结为润滑失效、过载运行、安装拆卸问题、密封不严、电蚀等，在风电厂的日常工作中，需要对发电机轴承进行定期的维护，根据引起故障的原因，采取相应的维护措施，保证风电机组的高质量运行。
参考文献：
[1] 史记.浅谈双馈风电机组发电机轴承维护[J].中国新技术新产品，2018，（6）：76-77.
[2] 赵铁印.双馈式风力发电机组发电机滚动轴承状态监测及故障诊断方法的分析[J].科技风，2018，（19）：195-195.
[3] 张铭继，米兴社.双馈风力发电机轴承振动加速度超差原因及对策分析[J].风能，2018（7）：94-96.