風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)軸承溫度高問題處理分析

王亞瑛

摘要： 溫度升高是影響風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)運(yùn)行的重要因素，為保證發(fā)電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量，做好溫度問題處理，保證溫升可以被控制在安全范圍內(nèi)，顯得極為重要。通過對(duì)發(fā)電機(jī)軸承溫度過高問題的分析，對(duì)問題處理方式展開深層次探索，旨在妥善處理發(fā)電機(jī)軸承溫度過高問題，實(shí)現(xiàn)理想化風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)運(yùn)行模式。

關(guān)鍵詞： 發(fā)電機(jī)熱源;軸承;發(fā)電機(jī);風(fēng)電機(jī)組;溫度過高問題

造成風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)軸承溫度過高原因較為復(fù)雜，除發(fā)電機(jī)軸承自身運(yùn)轉(zhuǎn)所造成的溫度過高狀況外，外部因素，像部件損耗產(chǎn)生熱量、發(fā)電機(jī)風(fēng)冷散熱以及發(fā)電機(jī)外殼散熱等也會(huì)造成不同程度的軸承溫度過高問題。如果軸承溫度超過安全范圍，會(huì)對(duì)軸承性能以及發(fā)電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生嚴(yán)重阻礙，是風(fēng)電機(jī)組是否可以平穩(wěn)運(yùn)行的重要影響因素，對(duì)其展開深入研究，會(huì)對(duì)風(fēng)電機(jī)組高質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生積極影響。

軸承溫度升高影響因素

發(fā)電機(jī)內(nèi)部熱源，主要分為軸承摩擦生熱以及發(fā)電機(jī)本體自身發(fā)熱兩種。其中軸承作為主要熱源之一，其溫度變化會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生直接影響。軸承溫度升高原因主要分為兩類：第一，軸承自身運(yùn)轉(zhuǎn)。由于軸承轉(zhuǎn)速較快，在內(nèi)外圈進(jìn)行運(yùn)動(dòng)過程中，會(huì)因?yàn)楸舜酥g摩擦而產(chǎn)生一定熱量。在忽略能量損失的前提下，轉(zhuǎn)子與軸承間摩擦力做功和產(chǎn)生熱量會(huì)處于相同狀態(tài)。隨著軸承的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，其自身溫度也會(huì)不斷上升，如果沒有得到及時(shí)控制，便會(huì)出現(xiàn)溫度過高問題;第二，外部影響因素。由于外部影響因素較為復(fù)雜，在此將對(duì)其展開詳細(xì)闡述。

外部影響因素：①風(fēng)冷散熱。風(fēng)冷就是通過外部風(fēng)扇靠空氣流動(dòng)帶走熱量，隨著發(fā)電機(jī)的功率越來越大，熱量越大，風(fēng)冷就會(huì)到達(dá)一個(gè)上限，同時(shí)風(fēng)扇也可能會(huì)出現(xiàn)故障現(xiàn)象，這樣可能會(huì)造成軸承溫度高;②外殼散熱。發(fā)電機(jī)熱量散發(fā)以冷卻裝置散熱以及外殼散熱為主，外殼向外輻射的熱量，和發(fā)電機(jī)外殼空氣流量、外殼灰度以及空氣吸熱能力等有直接關(guān)聯(lián)，如果外殼散熱受阻，會(huì)直接引發(fā)內(nèi)部結(jié)構(gòu)溫度過度升高問題，軸承溫度也會(huì)出現(xiàn)異常上升狀況;③部件自身損耗。在工作狀態(tài)中，發(fā)電機(jī)內(nèi)部無法避免會(huì)產(chǎn)生一定的部件磨損問題，像機(jī)械損耗等問題，是造成軸承溫度升高的主要原因之一。機(jī)械損耗多是因?yàn)檗D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)和空氣間產(chǎn)生的摩擦、換向器和碳刷產(chǎn)生摩擦等原因所造成的，這些損耗均可通過對(duì)各項(xiàng)技術(shù)手段的合理運(yùn)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)損耗熱量產(chǎn)生量的有效管控。比如有某風(fēng)電場有多臺(tái)風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)軸承出現(xiàn)過熱和振動(dòng)的現(xiàn)象，在檢查過程中，風(fēng)電場已更換軸承為主，后來檢查發(fā)現(xiàn)主要是在安裝過程中，安裝于軸承端蓋上的振動(dòng)傳感器外殼和其線纜的屏蔽層是相通的，而屏蔽層的另一端是接地的，使發(fā)電機(jī)軸上的感應(yīng)電流通過軸承流向接地端，從而對(duì)軸承產(chǎn)生了嚴(yán)重的電腐蝕，導(dǎo)致了軸承的過熱和振動(dòng)。后來將振動(dòng)傳感器的外殼和屏蔽層分開，保證軸承對(duì)地的絕緣，避免電腐蝕現(xiàn)象，并對(duì)有問題的軸承進(jìn)行更換。處理完后的電機(jī)軸承運(yùn)行過程中振動(dòng)和溫度等全部正常。

溫升問題處理措施

在明確溫升影響因素之后，需要按照風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行規(guī)劃以及軸承溫升具體問題，制定出較為合理的溫升控制措施。

保證潤滑油性能，做好軸承潤滑

軸承潤滑質(zhì)量會(huì)對(duì)軸承自身摩擦系數(shù)產(chǎn)生較大影響，是改善軸承自身發(fā)熱問題的有效手段。因此，管理部門需要做好潤滑油性能分析與對(duì)比，應(yīng)按照風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行需求，挑選出性能較為理想的潤滑。同時(shí)，在進(jìn)行潤滑油使用過程中，需要按照節(jié)能環(huán)保要求，做好潤滑污染分析，如果因?yàn)槲廴締栴}致使?jié)櫥托阅艹霈F(xiàn)下降狀況，需要及時(shí)展開檢測，做好潤滑油補(bǔ)充與更換，以將軸承部位摩擦系數(shù)控制在最低，實(shí)現(xiàn)對(duì)熱量產(chǎn)生的有效管控。

做好外殼清潔

需要定期對(duì)發(fā)電機(jī)外殼灰塵展開清掃，避免因灰塵等致使外殼散熱出現(xiàn)異常情況，進(jìn)而從多方面入手，展開軸承保護(hù)。

優(yōu)化發(fā)電機(jī)安裝，保證偏差距離

由于發(fā)電機(jī)安裝質(zhì)量也會(huì)對(duì)軸承溫度形成影響，所以需要做好發(fā)電機(jī)安裝質(zhì)量管控。一方面，需要對(duì)軸承中心、轉(zhuǎn)子重心偏差距離展開科學(xué)控制，避免因偏差距離問題致使軸承所受壓力發(fā)生異常變化;另一方面，保證軸承外圈間隙和竄動(dòng)量設(shè)計(jì)值相符程度，做好軸承自身運(yùn)動(dòng)溫升控制，防止出現(xiàn)軸承自身溫度過高問題。

結(jié)束語

為妥善處理好發(fā)電機(jī)軸承溫升問題，確保軸承溫度可以被控制在相應(yīng)范圍內(nèi)，風(fēng)電機(jī)組有關(guān)管理部門需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)軸承溫升問題的研究力度。不僅要做好溫度升高原因分析，同時(shí)還是以問題為導(dǎo)向，對(duì)溫升問題處理方式展開科學(xué)規(guī)劃，確保軸承溫度過高問題可以得到合理處理，軸承溫度可以始終保持在規(guī)定范圍之內(nèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)電機(jī)運(yùn)行模式，保證風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行質(zhì)量，以為我國風(fēng)電事業(yè)發(fā)展做出更多貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

沈坤.淺談風(fēng)力發(fā)電機(jī)主軸軸承失效分析及解決辦法[J].科技風(fēng)，2019，372（04）：177.

董興輝，馬曉雙，程友星，等.風(fēng)電機(jī)組軸承健康劣化趨勢建模與仿真[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2019，31（01）：159–165+173.

孫興偉，張繼偉.風(fēng)力發(fā)電機(jī)軸承溫度場研究[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2017（5）.