自動潤滑系統能更好適應海上風電潤滑維護
——專訪華銳風電上海東海大橋現場經理余曉明

本刊 | 蘇曉

自動潤滑系統能更好適應海上風電潤滑維護
——專訪華銳風電上海東海大橋現場經理余曉明

本刊 | 蘇曉

受訪嘉賓：余曉明，華銳風電上海東海大橋風電場現場經理，負責東海大橋風電場質保期內機組運維管理工作，專注華銳風電3MW、5MW海上風電機組運維。

《風能》：您如何看待潤滑系統在整個風電機組運營維護中的重要性？海上風電機組和陸上風電機組相比，在潤滑維護方面有哪些特殊的要求？

余曉明：風電機組是由很多重要的機械系統組成，其中大部分是旋轉機械系統，如變槳系統、主軸系統、齒輪箱系統、發電機軸系和偏航系統等。對于旋轉機械系統而言，潤滑是機組運行過程中非常重要的必備工作之一，潤滑不充分或者潤滑劑選擇不當會給機械旋轉部件的長期運行帶來很多問題，如局部發熱，出現點蝕，齒圈上產生鐵屑等，嚴重情況下會導致軸承卡死或者齒圈斷齒。

相比陸上機組，海上風電機組的功率等級較高，所使用的旋轉機械系統尺寸較大，荷載較高。同時，海上機組的運行環境含鹽度較高，需要充分考慮防腐蝕的問題。另外，海上機組的維護成本較高。海上機組潤滑維護具備以下幾個特點：（1）必須配備自動潤滑系統，目前大部分陸上機組都沒有配備自動潤滑系統，而是由人工定期采取潤滑措施。鑒于海上維護的特殊性，必須對于所有的旋轉機械系統配備有自動潤滑系統；（2）由于海上的高腐蝕性特點，在潤滑系統主單元、管道單元、分配器單元，潤滑油的選擇上都需要充分考慮其防腐蝕的性能，一般情況下輪轂所要求的防腐蝕性能較高。（3）需要配備有相應的油位和系統工作狀態的監測機制、報警機制和遠程可觀測方式，當潤滑系統油位較低，而潤滑系統不能正常工作時，機組自身可以報警或者報出故障，同時在遠程可以了解其相應的信息，并及時處理。（4）在條件容許的情況下，可以配備油品監測系統，在線觀測油品的變化情況，從而進一步判斷油質的變化情況，同時用來判斷所潤滑對象的性能和運行狀態。

《風能》：華銳風電在海上風電傳動系統維護方面做出了哪些系統性的運維措施，積累了哪些重要的經驗？

余曉明：華銳風電在進行海上機組研發、設計的時候，就已經充分考慮到機組傳動系統潤滑的問題，主要體現在以下幾個方面。首先，從輪轂來看，由于華銳風電機組使用變速恒頻的風力發電技術，配備有電動變槳系統，因此變槳軸承和變槳齒圈的潤滑是必須要做的工作，華銳為3個軸承分別配備了一套自動潤滑系統，3個齒圈共用一套自動潤滑系統。而對于機艙和輪轂之間的主軸承潤滑，華銳也配備了2套獨立的自動潤滑系統。其次，華銳機組的齒輪箱系統由兩級行星和一級平動系統組成，構造復雜，包含很多軸承和齒圈，齒輪箱中裝有適量的潤滑油，所配套的油泵電機和水冷換熱器可以保證齒輪箱在旋轉過程中，所有的機械部件都得到充分潤滑，同時保證油質穩定。另外，發電機的軸承系統在出廠時會按照華銳所制定的廠家和品牌或者按照華銳所規定的技術規格配備有專用的自動潤滑系統。最后，偏航系統是保證機組時刻對風的重要系統，且荷載很大，偏航軸承和齒圈都需要進行潤滑。對此，華銳配備了兩套獨立的潤滑系統，分別負責偏航軸承和偏航齒圈的潤滑。

通過這幾年，華銳在機組潤滑方面所積累的經驗主要有：由于變槳系統和偏航系統處在某一位置的時間可能較長，因此在潤滑策略上需要考慮到變槳角度和偏航角度的問題，否則可能導致某些區域潤滑過度，而另一些區域潤滑不充分。

此外，我們認為，集中式潤滑系統比遞進式潤滑系統穩定性更好，因為機組所處環境不是很好，遞進式潤滑系統將油脂通過遞進式分配器進行分級傳輸，增加了故障點，當某一級的遞進式分配器出現問題時，所有后面節點上的潤滑性能都會受到影響，而集中式潤滑系統故障點較少，穩定性較高。

《風能》：目前華銳風電海上風電機組每年對潤滑油的更換周期是怎樣的？公司在潤滑維護方面投入的人力、物力和財力是怎樣的？

余曉明：齒輪箱潤滑油目前不采用定期更換方式維護，而是對每臺齒輪箱半年化驗一次油樣，對不達標的齒輪箱潤滑油有針對性地進行完全更換，這樣有利于降低維護成本。對于輪轂、主軸、發電機軸系以及偏航系統，主要采用潤滑脂潤滑，通過自動加脂系統，定時將新油脂注入軸承和開式齒面，舊油脂逐漸被排出進入廢油收集裝置，定期清理廢油并向加脂系統補充新油脂即可。

由于采用自動潤滑系統，因此華銳在后期運行維護過程中所投入的人力成本較低，主要成本來自前期所投入的設備成本（包括潤滑主單元、管道單元和分配器單元等）和后期更換潤滑油脂的物料成本。

《風能》：海上風電機組由潤滑不良引起的問題主要集中在哪些方面？能否談談這些故障或問題造成的損失？華銳在這方面有沒有特殊的措施或者經驗可供分享？

余曉明：海上風電機組某些部件潤滑不良會引起相應的問題，從現場的實際運行經驗來看，個別機組出現過潤滑不充分的現象，潤滑不良引起的主軸問題較多。主軸如果出現點蝕，進而發展成嚴重的振動故障，導致有時需要更換主軸，所引起的經濟損失將較大。損失主要包括主軸自身的費用支出、吊車費用支出、所耽誤的時間和相應的損失電量等，具體數值會因現場不同而有較大區別。華銳充分重視此類問題，首先在設計時必須使用自動潤滑系統，其次是實時監控潤滑系統狀態（包括潤滑油油位、潤滑系統工作狀態等），合理地設計潤滑邏輯，做到不過量、不欠缺，在充分保證足夠潤滑的同時讓主軸處于良好的運行狀態。

《風能》：貴公司在選擇潤滑油品牌的時候，主要考慮哪幾個方面的因素？

余曉明：華銳在選擇潤滑油品牌時會綜合考慮各方面的問題，包括價格、性能、配套服務，同時還會參考零部件廠商的建議。首先，需要對于市場進行調研，然后進行小批量試驗，試驗通過之后才有可能批量使用，進入供應鏈，以此來評估潤滑油的性能。當然，價格也是要考慮的重要因素之一，華銳會先找兩家供貨商進行比較并挑選出性價比較高的產品。在選型過程中也需要參考零部件廠家的推薦，確保潤滑油和所安裝的系統具有良好的匹配性，在此過程中，華銳要求供貨廠家在車間開展相應的試驗工作，并提供試驗報告。此外，服務也是要充分重視的一個方面，因為潤滑系統在風電機組上需要運行很長時間，對于部件的安裝、定檢和更換等服務工作也是華銳在選型過程中的關注重點。