雙饋異步風力發電機制造過程質量控制

馬勇

（西安益通熱工技術服務有限責任公司 710000）

雙饋異步風力發電機制造過程質量控制

馬勇

（西安益通熱工技術服務有限責任公司 710000）

本文分析了目前風力發電機的質量問題，介紹了雙饋風力發電機制造方面先進控制流程對其制造的過程質量控制情況，分析了風力發電機的關鍵工藝流程，對國內雙饋異步風力發電機制造方面的過程質量控制具有一定的借鑒意義。

雙饋異步風力發電機；過程質量控制；制造；檢驗

1 前言

隨著國內新能源行業的快速發展，風力發電因其具有綠色、環保、高效、可再生等新能源的顯著特點而被廣泛應用起來。但由于風力發電機在質量方面的一些問題，嚴重制約了風力發電行業的發展。因此如何提高風力發電機的設備質量成為一個重要的議題，本文從雙饋異步風力發電機制造過程質量控制入手，對這一議題進行了分析研究。

2 我國風電整體的現狀

在2010年以前我國風電行業處于高速發展時期，但是其中也存在著很多的隱患，其中之一就是風電快速發展造成的風機設備質量問題，或者忽略風機質量問題，從而引發風電事故。因此今后風電產業發展會從追求速度向追求質量轉變，即風電產業將由原來的“價格戰”升級為“質量服務戰”模式。

雙饋異步風力發電機組主要由葉片、輪轂、主軸、增速箱、發電機、機艙控制柜、機艙底架、塔筒等部分組成。據統計機組中關鍵零部件發生故障幾率從大到小依次是：增速箱、發電機、變槳、偏航、變頻器、機艙控制柜、葉片、主軸、輪轂、塔筒、吊車。其中發電機故障率僅次于齒輪箱，而且發電機是整個風機的核心部件，因此對風力發電機進行制造過程質量控制尤為重要。

3 風力發電機制造過程質量控制的重要性

3.1 過程質量控制

90年代以來，現代質量工程技術分化為：①產品開發設計階段時的質量設計階段。②在制造階段中的質量監控階段。③以抽樣檢驗的事后質量控制階段。其中最重要程度依此為質量設計階段、質量監控階段、事后質量控制階段。

3.2 用戶需求分析

隨著風力發電容量的大幅度增長和風力發電機市場競爭的加劇，用戶和業主對雙饋風力發電機可靠性提出了更高的要求，尤其是對供電品質和極端惡劣工況下發電機的電氣可靠性更為關注。除了設計可靠要求外，對制造過程的質量控制尤為重要。據統計雙饋發電機機械可靠性尚存在較大差距，主要表現在轉子裝配的各個環節。只有對這些環節進行質量控制，才能滿足其使用壽命的要求。

3.3 第三方過程控制的重要性

近年來，國內在風電主機質量控制引入第三方進行過程控制，取得了良好的效果。但是對其關鍵核心部件還沒有引入第三方進行過程控制，少數主機商對雙饋發電機的驗收主要是整機裝配完成后的出廠試驗見證，還沒有深入到對制造過程及關鍵部件的控制，這也是國內主機設備質量問題原因之一。

4 雙饋異步風力發電機制造過程質量控制

4.1 確定檢驗測試計劃

根據用戶需求編寫檢驗測試計劃，計劃包含設備監理責任、三方確定、見證、質量計劃、監理實施細則等內容。同時計劃中還對停工待檢（H點）、現場見證（W點）、文件見證（R點）、儀器檢驗（I點）、和日常巡視檢查進行了詳細的分類界定。H點指重要工序節點、隱蔽工程、關鍵的試驗驗收點或不可重復試驗驗收點。W點指監理代表對制造廠商的試驗、檢驗等過程進行的現場監督檢查。R點指監理工程師對制造廠商提供的有關合同設備原材料、元器件、外購外協件及制造過程中的檢驗、試驗記錄等資料進行的審查查閱。I點指設備制造質量監督檢驗點。

4.2 按照國際的管理和控制流程

ITP的管理和控制流程為：文件資料審核→開工會→關鍵過程檢驗→周（日）報→巡檢→巡檢報告→質量通報（NCR）→質量通報（NCR）關閉→監造中工作聯系溝通→工作聯系單→階段總結→記錄整理→總結→放行單。

4.3 文件資料審核

包括制造商質量體系運作狀態審核，制造商工藝流程、檢驗方法、試驗大綱審核，制造商人員資質審核，制造商設備狀態、現場管理審核，制造商供應鏈結構和管理狀態審核。

4.4 開工會

通過開工會明確監造范圍，明確監造流程，落實提交的審核文件，根據技術協議對隨機質保文件的要求。

4.5 原材料、外協、外購、標準件檢驗入廠復驗及審核

對于關鍵的原材料如轉軸、機座、硅鋼片、線圈等進行復驗見證及審核原始產品質量證明書。

4.6 關鍵過程檢驗

對雙饋異步風力發電機加工制造過程（如見圖1）中關鍵工序點（見圖中標記△）和特殊工序（見圖中標記☆）檢驗和試驗見證，如關鍵工序如定子動平衡、定子嵌線、浸漬烘干的工藝參數進行核實、記錄等，對所有電氣試驗如交流耐壓、匝間試驗等全部現場見證，合格后簽署見證報告。

圖1 雙饋異步風力發電機加工制造流程圖

4.7 巡檢

在工廠巡視檢視中，主要驗證產品的制造質量及其與文件的符合性。了解工廠生產流程、手段及設備能力是否足以滿足要求。對所檢驗產品進行目視外觀檢查，對數量進行清查，對標志進行核對。隨機檢查焊接人員、探傷人員或其他操作人員資格是否與送審文件相一致。對產品或材料制造過程中應檢驗其銘牌標識，及其移植的可追溯性，并與送審文件相對應。根據標準或圖紙規定的尺寸和公差，見證進行尺寸測量，并和原工廠尺寸記錄進行檢對。產品可以隨即進行尺寸測量，應覆蓋不同的規格、不同外形尺寸、不同的材料種類等。

4.8 NCR處理

不符合項指出現的產品或工廠質量系統出現質量問題，應當開NCR單，進入NCR流程，不符合項特點為：①工廠質量體系存在重要偏差和漏缺項；②產品出現難以馬上糾正的重大失誤；③由于質量體系中的缺陷，造成產品重復出現小的失誤和現象；④生產操作嚴重失誤導致的質量問題缺陷，需要大量修復，復雜工藝修復重復，低級，多發，反復提醒制造商不予以更正的缺欠。

5 結語

本文介紹目前國內風電的現狀，分析了目前風電故障幾率較大的部件為發電機，提出了對該核心部件雙饋風力發電機進行第三方過程質量控制的重要性，并實際對雙饋風力發電機按照大型發電設備的國際監造流程進行控制和性能試驗見證，對于國內風電制造商的質量控制具有一定的借鑒意義。

[2]黃惠廣.雙饋異步風力發電機負載試驗方法.機電技術，2011，6.

[3]袁章福，余智斌.淺談發電機定子監造的質量控制.小水電，2011，4.

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2016-7-22