风电设备润滑技术监督与检验规范探讨

张中泉，钟天宇，刘晓光，刘保松

发电技术

风电设备润滑技术监督与检验规范探讨

张中泉，钟天宇，刘晓光，刘保松

（华电电力科学研究院,浙江杭州310030）

目前国内风电设备润滑技术监督还未形成行业标准，风电设备润滑相关的技术监督工作缺乏系统性及规范性。基于这种情况，提出了风电设备润滑技术监督的对象、监督范围及目标，明确了风电设备运行过程中设备润滑技术监督工作的具体内容，明确了风电润滑油脂、润滑装置的检修维护规范。

风电；设备润滑；技术监督

0 引言

2015年，全国新增安装风电机组超过1.6万台，新增装机容量超过3万M W，累计安装风电机组超过9万台，累计装机容量超过14万M W。然而，在我国风电产业快速发展的同时，许多风电技术监督相关的行业标准尚未形成，风电润滑设备相关的运行维护仍缺乏系统性和规范性。

据统计，风力发电机组在投产后的2-4年是故障的高发期，其中，机械类型的故障是风电机组故障的主要形式，而润滑相关的机械类型故障的比例占到一半以上[1]。作为机械设备，风电机组传动系统、变桨系统、偏航系统以及发电机的润滑质量直接影响着风电机组整体运行的稳定性及安全性，因此，设备润滑应是风电运行维护的重点。然而，目前我国尚未形成风电设备润滑技术监督相关的行业标准，多数风电企业仍未制定设备润滑技术监督相关的制度，风电设备润滑技术监督工作的开展缺乏相关制度及标准依据。

本文在总结中国华电集团公司多家风电企业近几年技术监督工作的基础上，选取有代表性的风机和零部件制造厂家进行实地调研，并结合风电机组实际检测经验，拟确定风力发电场设备润滑技术监督的对象、监督范围及目标，提出风电设备运行过程中设备润滑技术监督工作的具体内容，提出风电润滑油脂、润滑装置的检验及检修维护规范，以减少风电机组运行过程中设备润滑故障引起的各类事故，从而为风机设备的运行维护提供技术规范和参考。

1 风电设备润滑技术监督简介

在分析了各类风机的结构、运行工况以及易出现的设备润滑故障，并结合风机制造商运维手册的相关内容以及风电场技术监督工作经验，确定了风力发电场设备润滑技术监督的对象、内容及目标，见表1。

表1 风电设备润滑技术监督的对象、内容及目标

1.1 润滑油（脂）

风电设备润滑技术监督工作中，要对润滑油（脂）相关指标进行监测，并定期开展风电润滑油（脂）的检测工作，分析油（脂）指标是否满足工况及运行要求，对不符合要求的油（脂），要依据相关标准及时进行更换。

风力发电机组所用润滑油，其全部油量的3/4用于齿轮箱的润滑。风力发电机组润滑脂主要用于风机主轴、偏航系统、变桨系统及发电机等重要部件的各轴承、齿轮的润滑。齿轮箱润滑油应良好的极压抗磨性能、冷却性能、热氧化稳定性、抗乳化性能、粘温性能、低温性能以及长的使用寿命等，同时还应具有较低的摩擦系数以降低齿轮传动中的功率损耗[2]。依据风电机组机齿轮箱润滑油的基本性能要求，其定期检测分析项目应包括：运动粘度、倾点、水分、闪点、酸值、氧化安定性、泡沫性以及光谱元素分析等。依据风电机组机润滑脂的基本性能要求，其定期检测分析项目应包括：外观、滴点、杂质、极压性能、抗磨性能以及基础油粘度等。

1.2 设备润滑部件及装置

风机齿轮箱是将风轮获得的低转速机械能转变成高转速的机械能，是载荷和转速匹配的中心部件[3]。齿轮箱的润滑系统对齿轮箱及风电机组的正常工作具有十分重要的意义，在齿轮箱失效的原因中，润滑不足的比例超过50%。图1给出了齿轮箱润滑系统示意图，可见齿轮箱润滑系统由泵单元（由电机、泵和过滤器组成）、热交换单元以及油过滤单元组成。在风电机组运行时，齿轮箱油温及油压是反映齿轮箱润滑状态的重要指标。通常，齿轮箱正常工作时的最高油温不应超过85℃，不同轴承间的温差不应超过15℃[4]。齿轮箱润滑系统应是风电机组设备润滑技术监督工作应重点监督的对象，在风机正常运行时应对齿轮箱油温油压进行监测，在定期巡检中应对齿轮箱润滑系统各单元进行检查，必要时，可以使用工业内窥镜对齿轮箱内部齿轮及轴承磨损情况进行直接观测。

图1 齿轮箱润滑系统示意图

变桨系统是根据风速和发电机转速来改变叶片桨距角的大小，从而达到控制发电机的输出功率的目的[5]。偏航系统在风电机组中的作用是转动机舱，使风轮稳定的跟踪风向变化，保证捕获最大的风能[6]。目前，风电机组变桨及偏航系统的润滑点多采用润滑脂润滑，常见的变桨及偏航系统润滑故障有轴承密封圈漏脂、润滑脂变质、自动加脂系统漏脂及故障等。发电机是风电机组中将机械能转化为电能的设备，发电机的润滑故障主要是轴承润滑故障，包括：轴承滚珠损坏、润滑脂过多或不足、轴承与端盖配合过松或过紧等。技术监督工作中应针对风电机组各大部件的常见润滑故障开展相应的检查检验。

风电机组设备润滑装置主要是为了保障设备润滑效果的附件，比如自动加油装置、自动加脂装置等，包括油泵、输油管路、过滤器、加热装置、冷却装置等。

2 风电设备润滑检验规范

2.3 润滑油（脂）的检测检验

润滑油的检测项目、指标要求及检测周期见表2所示，润滑脂的相关检测要求见表3所示。当某些参数不能达到要求时，应分析原因，通过过滤、净化、更换等技术手段切实治理。

2.1 检验手段

风电设备润滑状况的检验，主要包括对风电润滑油（脂）的检测以及对风电润滑装置的检查。

风电润滑油（脂）的检测主要依据化学检测分析手段，对润滑油（脂）的黏度、元素组成、水分含量、污染度等级等指标进行检测，通过各指标反映润滑油（脂）的品质，进而判断设备润滑状况。

对风电润滑装置的检查，主要是通过现场查看的方式进行，包括对齿轮、轴承的磨损状态的检查、对输油管路的检查、对设备渗漏油情况的检查等。此外，针对配备了温度、压力监测装置的风机，润滑油的温度、油压也是风电润滑装置的检查对象。

2.2 检验执行标准

对于齿轮箱润滑油，其交货验收的抽样和取样应执行标准《GB/T 7597电力用油（变压器油、汽轮机油）取样方法》及《GB/T 4756电力用油（变压器油、汽轮机油）取样方法》的规定，齿轮箱润滑油的质量应满足标准《G B 5903工业闭式齿轮油》和《SH 0164石油产品包装、贮运及交货验收规则》的规定。风力发电机组试运行交接时，应对齿轮箱润滑油进行抽样检测，润滑油的取样应满足标准《GB/T 19073风力发电机组齿轮箱》的规定，油质试验检测项目和质量应满足标准《DL/T 1461发电厂齿轮用油运行及维护管理导则》的规定。

对于风力发电场用润滑脂，其检测取样应依据标准《SH/T0229固体和半固体石油产品取样法》的规定，润滑脂的交货验收应满足标准《GB/T 7323极压锂基润滑脂》和《SH 0164石油产品包装、贮运及交货验收规则》的规定。

对于润滑部件及装置，目前并没有针对性的检验标准，而且不同厂家、不同型号的机组，其润滑装置也有很大差异，因此设备润滑装置的检验应根据风力发电机组运行维护手册的相关规定进行。

表2 润滑油的检测项目、指标及检测周期

表3 润滑脂的相关检测要求

2.4 润滑设备及装置的检验

润滑相关设备及装置的检查检验要求可参照表4进行，各项目的检查周期应少于1a。

表4 润滑相关设备及装置的检查

3 设备润滑检修维护

为保障风力发电机组设备润滑系统的正常运转，风力发电场应在日常维护中对风机设备润滑部件及装置进行巡检，巡检内容应包括：润滑部件的清洁度；油位、滤芯及前后油压；密封性及渗漏油（脂）；异响及噪声；油（脂）泵、吸湿器工作情况等。在日常维护过程中，若风力发电机组发生高温停机、油位低、润滑油（脂）压力异常、润滑油泵过载、自动加脂装置报警、设备渗漏油等情况时，应对润滑系统进行检查并及时采取相应处理措施。

3.1 润滑油异常及处理

风电润滑油指标异常原因分析及处理措施建议见表5。

表5 齿轮箱润滑油指标异常原因分析

3.2 设备润滑异常及处理

在风力发电机组运行维护过程中，难免会出现各种设备异常及故障，当发生故障时，应仔细分析故障原因，检查是否是由于设备润滑异常引起，并进行相应处理。其中，表6给出了部分设备润滑问题及处理建议。

表6 部分设备润滑异常及处理建议

4 结语

通过对风力发电场设备润滑技术监督与检验规范的探讨，明确了风力发电场设备润滑技术监督的对象、范围、目标以及具体的工作内容，可以为风机设备的运行维护提供技术规范，并为我国风电设备润滑技术监督行业标准的制定提供参考。

[1]关卫东，王琴，文海.风电润滑的优化管理[J].风能，2011，（9）：76-78.

[2]王一刚，曲曙光，郑新庆.基于油品监测的风电场润滑管理分析[J].风能，2013，（3）：112-115.

[3]薛凯.浅析齿轮箱润滑系统的结构和控制原理[J].液压与气动，2011，（3）：58-59.

[4]王晶晶，吴晓铃.风电齿轮箱的发展及技术分析[J].机械传动，2008，32（6）：5-8.

[5]方涛，黄维学.风电机组变桨系统的研究[J].电器工业，2013，（4）：65-70.

[6]王润.大型风力发电机组偏航系统的概述[J].科技视界，2015，（34）：282-283.

[7]张瑞刚，龚帅，赵勇，等.风力机漏油原因分析及控制措施[J].电网与清洁能源，2013，29（2）：67-70.

[8]G B/T19073-2008，风力发电机组齿轮箱[S].

修回日期：2017-02-06

行标《绿色建筑运行维护技术规范》正式发布

住房城乡建设部于2016年12月15日发布第1393号公告，批准《绿色建筑运行维护技术规范》（以下简称《规范》）为行业标准，编号为JGJ/T391-2016，自2017年6月1日起实施。

《规范》由中国建筑科学研究院会同有关单位研究编制完成。由吴德绳、王有为等10位行业专家组成的标准审查委员会认为：《规范》内容完整，符合我国国情，并吸收了国际上领先的相关研究成果，具有科学性、先进性和可操作性。《规范》具有诸多创新点：首次构建了绿色建筑综合效能调适体系，确保建筑系统实现不同负荷工况运行和用户实际使用功能的要求；基于低成本/无成本运行维护管理技术，规定了绿色建筑运行维护的关键技术和实现策略；建立了绿色建筑运行管理评价指标体系，有利于优化建筑的运行，实现绿色建筑设计的目标。

为了配合《规范》的宣传、培训、贯彻及实施工作的开展，全面系统地介绍《规范》的编制情况和技术要点，帮助《规范》使用者理解和把握《规范》的有关内容，中国建筑科学研究院等《规范》编制单位特组织有关专家编写了《〈绿色建筑运行维护技术规范〉实施指南》，凝聚了所有参编人员和审查专家的集体智慧，内容主要分为三个篇章，分别为：《规范》编制与应用概述、《规范》内容与说明、绿色建筑运行维护技术研究报告。

《规范》的实施将进一步推动我国绿色建筑的健康发展，有效提升绿色建筑的运行管理水平，利于促进我国城镇化进程的可持续发展。

《规范》将由住房和城乡建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社于近期出版发行，将由中国建筑科学研究院《规范》编制组组织开展《规范》的宣贯培训工作。

（摘自“慧聪空调制冷网”）

Research on Technology Supervision and Inspection Code for Equipment Lubrication of Wind Power

ZHANG Zhong-quan，ZHONG Tian-yu，LIU Xiao-guang，LIU Bao-song
（Huadian Electric Power Research Institute，Hangzhou 310030，China）

R ecently，equipm entlubrication of W ind Pow er is still lack of system aticaland norm atively technology supervision and itstrade standards have notbeen form ed.Based on thissituation，the object，scope and purpose oftechnology supervision for equipm ent lubrication of W ind Power have been proposed.The content of technology supervision for equipm ent lubrication of W ind Pow er，the inspection and m aintenance oflubrication oil，grease and installation have also been defined in thispaper.

wind pow er；equipm ent lubrication；technology supervision

TH 117.2

B

2095-3429（2017）01-0006-05

2016-11-29

张中泉（1986-），男，安徽太和人，博士研究生，工程师，主要从事新能源发电技术监督工作。

D O I：10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.01.002