提 要:故障診斷不僅是提高風力發(fā)電機的安全指數和經濟效益的重要技術途徑,它還能為風電設備的先進維修、設計提供認識論的支持。本文從故障機理診斷理論和應用實例的角度,論述了故障診斷支持風電技術創(chuàng)新的可行性,期望有助于我國風電發(fā)展戰(zhàn)略的健康推進。
1. 風電裝備的可靠性、安全與效益
我國風力發(fā)電戰(zhàn)略進展迅猛,但在初級階段面臨故障多發(fā)。某調查報告披露:某7個風場數百臺風機的年平均發(fā)電時間相對規(guī)定時間差約20%,由此帶來的發(fā)電經濟損失達到1.7億元,而原因則是故障停機。如果計入維修投入,經濟損失將成倍增加。
風電產業(yè)期待從粗放經營向集約經營轉變,不僅需要提高裝機容量,更需實現高產高效。而風機故障多發(fā)卻成了實現這一目標的攔路虎,甚至有某風場數十臺風機安裝數年來因故障而從未發(fā)電的報告。更多的情況是:風機可靠性較低,而又缺乏故障預警功能,以致較小的故障未能發(fā)現、維修而發(fā)展成重大的安全和設備事故,不僅造成停機損失,而且維修費用急劇上升,甚至可能超過其產出費用。因此,國外已經出現了某風機制造商因保修其故障多發(fā)的產品導致企業(yè)入不敷出而破產的報道。風電產業(yè)必需走出此類歧途。
2. 故障診斷對于維修進步的基本價值
故障診斷技術和產品進入風電安全監(jiān)測領域,為跳出上述歧途提供了技術條件。
故障診斷的基本宗旨是及時發(fā)現故障,提請視情維修。它雖然不能防止發(fā)生故障,但能防患于未然。好比以經常性的體檢及時發(fā)現病情并指導及時治療,就能防止小疾發(fā)展為大病,就能以較小的代價恢復健康,使病員能贏得健康和更長的壽命,為社會做出更大的貢獻。
在缺乏診斷技術的條件下,設備的保養(yǎng)、維修幾乎難有重要作為,往往是等到設備停轉再用新的替換舊的。一位權威人士不無感嘆地說:比如齒輪箱的地腳松動如能及時檢測發(fā)現,只需重新調心和緊固螺栓就能確保長期安全運行,何苦導致全面破壞、停機、賠償、更換!運營部門也感到苦不堪言:如果預知故障所在,就可以早訂備件、及時維修,何苦匆忙采購、長期等待,坐失發(fā)電的黃金季節(jié)!
制造商和用戶的苦衷,完全可以用故障診斷技術解脫。JK07460風電機組在線故障診斷系統(tǒng)投入使用以來,產生了滿意的效果。首臺診斷裝置在ANBONUS600kW風機上安裝,立即發(fā)現其電機前端軸承滾子故障。趁著風機維修換下該軸承,防止了風機因該故障而出現事故和計劃外停機,而該軸承通過更換故障滾子又可再次服役。代價甚微卻取得了兩全其美的效果。如圖1、2。