风力发电机轴承论文题目范文第1篇
【摘 要】该文系统的探究了中小型电机在检修时出现的轴承噪音和振动问题，任何的事物出现问题都是有原因的，而中小型电机在检修时出现的轴承噪音和振动问题，一般是因为轴承之间配合的不协调或者是轴承在拆卸或是安装时没有进行正确的操作所造成。针对以上原因本文提出了几个解决轴承噪音和振动问题的方式，以期能够对相关的行业和从业人员有所帮助。
【关键词】电机检修；轴承噪声；振动问题；探究
0.引言
随着社会经济的发展，人们的生活越来越舒适、安全、方便，但是社会在不断的发展中也留下了一些难以掩去的污染，噪声污染就是其中一项新生污染。现在的人们越来越注重生活质量，不但要求在家时能够舒适温馨，同时也希望在工作或是公共的场合能够有安静、惬意的环境，但是一些公共场所中的小型电机在工作时所发出的噪声已经造成了人们的困扰，据调查所得，中小型电机之所以会产生过多的噪声污染，一般源于电机振动和轴承发出的不协调声音。一些电机商家虽然在尽全力的生产低噪音、高质量的产品，但是一些电机在使用了一定的年限后，其噪声污染就逐渐的显露出来，据统计电机在使用了较长时间后，其噪声污染指数平均提高了17到20分贝左右。出现上述情况，与电机检修人员在检修过程中重理论、轻实践的心态有很大的关系，检修人员依仗着自己有理论作保障，忽略了实际的操作力度并降低了对熟练程度的要求，从而出现了一群眼高手低的电机检修从业者，久而久之，在一次次不合格的电机检修中，电机的噪声污染日益严重。本文写出了作者的一些经验之谈，希望能够帮助电机检修人员更好的提升自身检修技术并调整好自身的工作态度，从而更好的降低噪声污染，给人们一个安静、舒心的环境。好比弹簧的构造，有内外圈以及滚动体。这也是弹簧的质量系统，也可以看做是谐振模型。其轴承的沟道曲度、球径以及径向游隙、负荷都与轴承上大多数方向的刚性有着紧密联系。（1）让轴承的架能保持弯曲振动，轴承有着较为复杂的形状，且其振动理念也是相当复杂的。（2）由于轴承外圈有着较为复杂的扭转加弯曲振动，所以将会大大增加其滚动支撑以及振动的复杂程度。因此根据以上理念可以推断电机噪声一般都是由以下一二两个方面的接触面出现冲级波纹导致：
1.轴承振动与噪声产生的主要原因
1.1配合不当引起的噪声
在平常情况下电机轴承的内套和外套是不会发生在轴承以及轴之间的相对滑动，不过对于现如今轴承的零件标准进行调查得知，其余零件之间的间隙大小一般有很大的保守成分在内，认为误差在公差之内即可，但是其实际情况则不然，由于轴承在实际偏差情况下会产生较大量的紧配合，是的轴承的径向游隙减小，进而使得轴承出现较大的高频率的刺耳呼叫声音，而且其轴承的内外套都会由于这一的紧配合而磨损，加大了轴承的噪声污染以及振动现象。
1.2不正确的拆装
电机如果需要修理，必须要将其拆装完后才行。对于那些有一定使用时间的电机的拆装，由于长时间工作导致其螺丝盖处出现油渍或者锈迹等而无法正确拆装。这种情况下就会有最常见的错误产生，即利用重物击打电机端盖，或者击打其轴承的内外圈。这些方法都会使得电机有一定程度上的损害：（1）重物的击打使得轴承的内外圈之间的沟道平面出现了极大痕迹导致凹凸不平，进而使得轴承在告诉运动时由于这些痕迹而出现振动，产生噪声。（2）对一些体积较小例如洗衣机等中的电机的轴承进行击打，直接使得轴承的内外圈出现了变形现象，甚至导致整个轴承盖出现变形，轴承由于内外圈之间的同心度被破坏而出现了较大的倾角，加大了电机的噪声污染。
2.控制轴承噪声及振动注意事项
2.1良好的电机装配工艺是减少轴承噪声先决条件
现如今的科技水平可以使得其电机轴承的配置安装以及整体安装过程中都会有较高的技术保障，利用电机的轴承感应加热功能为轴承、端盖以及轴承套都能有很好的加热，这样就大大提高了轴承的技术保障，也在基础上避免电机出现轴承振动产生噪声。
2.2在某些种类电机结构上增加波形弹簧垫
电机在运行时偶尔出现了频率较低的嗡鸣声，以及其轴伸也有窜动的趋势。这时我们要清除其状况的原因是由于其轴承的轴向电磁分量出现了问题，此时采取的措施为施加一个对轴承外圈的预加的轴向压力，以消除器轴承的振动带来的噪声。此时要求其增加的弹簧垫能够完全不影响其轴承中的活动，否则会有更坏的结果发生。
2.3选择质量等级较好的轴承
轴承若在制造完毕以后就有着较大的噪声问题，此时就不需要管怎样降低电机噪声的问题了。在我国市场内大多数的轴承室国产Z1系列，这是较为普通的轴承。若对其质量需求过高的，还可以选择进口发过SKF、日本NSK等著名品牌的轴承。由于轴承一般是不可拆的，装机完毕之后再拆就会報废，不过如果点击修理场合能够允许其噪声有一定误差，则也可以选择使用原有轴承。
2.4轴承是比较精密的部件， 需要清洁的润滑
电机需要有非常好的润滑换届，这是电机能够保证期轴承与轴之间顺利工作的前提条件，一旦油渍流入到间隙当中，则会出现油膜和油楔，若将轴内拖出轴承，让轴承与轴之间最好保持一定距离，使其能够正常工作。因此必须要求电机的轴承安装时有非常清洁的环境，且必须要保持器润滑剂的纯净度，这样才会在一定程度上避免轴承出现噪声。
3.小结
综上，对于电机产品中轴承出现噪声的影响因素有很多，务必要保持其电机轴承从生产到应用都有较好的工艺流程，为电机轴承的正常运转提供一定的安全和技术保障，另外还应保证期轴承的生产以及工作时的环境卫生，这样才会有利于提高电机轴承正常运转的几率，降低其噪声的产生。 [科]
【参考文献】
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风力发电机轴承论文题目范文第2篇
摘 要： 在现场SL1500机组运行中，部分1.5 MW双馈风力发电机多次出现轴承电蚀、发电机转子绕组对地击穿等故障。通过型式试验、解体测绘，对原型发电机设计缺陷进行分析，提出技术改造方案：对于发电机转子，采用优化散热水平、结构设计，提高绝缘可靠性方面的改造;对于发电机轴承，提高抗轴电压能力，优化润滑和装配结构;对于其他缺陷，进行针对性的设计改进。在CNAS认证的型式试验站下进行了评测，结果：相关指标满足国家标准要求，表明发电机轴承故障和转子故障从根源上得以解决。改造方法值得同行参考借鉴。
关键词： 双馈风力发电机;转子绝缘;轴承电蚀;型式试验;CNAS
工业技术创新 URL： http： //www.china-iti.com DOI： 10.14103/j.issn.2095-8412.2019.04.001
引言
2006年以来，我国风电行业取得快速发展。风电机组主要装机类型有直驱永磁型和双馈型。在风电行业快速发展的同时，这些类型的风电机组在运行期间也暴露出一些质量问题，如叶片断裂、齿轮箱断齿、发电机转子绝缘烧损等[1]。
发电机是风电机组的核心部件，其故障的解决尤为关键。近几年来，以华锐SL1500机组（双馈型）的发电机为典型，很多发动机出现了轴承电蚀、发电机转子绕组对地击穿等故障[2]。针对此，国内风电技术研究者提出了更换绝缘轴承等一系列技术措施[3]，但均未系统性地解决故障问题[4]。
国华河北分公司佳鑫、永发风电场（以下简称“国华佳鑫、永发风电场”）自2011年以来投运华锐SL1500机组，其采用1.5 MW天元双馈变速恒频发电系统。为了解决风电机组的故障问题，提高风电机组的运行稳定性及发电效率，降低风电运行成本，本文从设计角度出发，以国华佳鑫、永发风电场为研究对象，对华锐SL1500系列机组发电机存在的问题进行分析，提出具体的解决方案。在方案设计完成后，通过测试验证这些方案的有效性。最后，将通过测试并验证可行的解决方案进行推广，通过改造前后风电场运行数据的对比，验证方案的可操作性。
1 原型发电机分析与改造设想
国华佳鑫、永发风电场华锐SL1500机组的1.5 MW天元双馈风力发电机（以下简称“1.5 MW双馈风力发电机”）结构示意图如图1所示。该机型发电机自2011年运行至今，发电机轴承故障较多，其中2014年转子绕组对地绝缘击穿故障次数占比超过10%。通过型式试验、解体测绘对其设计缺陷进行分析，提出改造设想。
1.1 原型机型式试验
国华河北分公司1.5 MW双馈风力发电机转子绕组温升高（电阻法，约121.6 K），定子绕组温度为86 K。发电机转子绕组温升值高出H级绝缘F级考核标准。
1.2 原型机解体测绘
结合国华佳鑫、永发风电场1.5 MW双馈风力发电机故障统计数据，经解体测绘得知：
（1）在采用的绝缘轴承结构中，前后绝缘轴承外圈未得以有效固定;在运行中，绝缘轴承外圈可轴向自由窜动，致使频繁出现轴承疲劳损伤等故障;
（2）轴承室结构设计不合理，轴承润滑油路长，油路堵塞故障频发;
（3）轴承PT100埋置远离轴承室，不能有效监控轴承的实际温升;
（4）转子为散嵌结构，线圈端部未有效固定，端部线圈与支架存在位移变化，可引发转子绝缘击穿故障;
（5）转子铁心长，转子通风孔数量及通风直径小，冷却风扇侧未有效优化风路结构，转子冷却风扇处存在风路自循环缺陷;
（6）定子为散嵌结构，线圈两端端部未进行有效固定，定子绝缘击穿风险系数高，PT100埋置在定子线圈表面位置，不利于监控定子温升状况。
1.3 原型机存在的设计缺陷分析
（1）发电机转子结构设计不合理。高速旋转转子采用散嵌绕组结构，且端部固定不牢。散嵌绕组在高速旋转下端部易产生位移变化，导致发电机转子不平衡量大，发电机运行时振动异常，线圈端部绝缘出现撕裂现象，引发发电机转子绝缘击穿故障。
（2）发电机转子通风结构设计不合理。发电机转子通风道风阻大，内风路离心风扇提供的风压不够，导致内风路风速小，影响发电机通风散热，导致发电机转子温升高（根据章节1.1，转子绕组温升约121.6 K）。发电机绕组温升高将缩短发电机绝缘使用寿命，从而加剧转子绝缘故障。
（3）发电机轴承润滑结构不合理。轴承润滑结构紧凑，润滑油路阻力大，致使润滑不畅，影响发电机轴承散热。发电机转子温升高，必然加剧提升发电机轴承温升，从而引发发电机轴承故障。
（4）发电机滑环系统设计不合理。国华永发风电场1.5 MW双馈风力发电机采用每相2个相碳刷滑环结构。发电机在额定运行时，相碳刷承受的电密较大，相碳刷对滑环打火放电，导致发电机滑环系统烧损。
（5）发电机不平衡量大。转子动平衡是在风扇安装前完成的，风扇安装后无平衡块安装位，无法保证不平衡量满足要求。
（6）发电机内风扇结构可靠性差。风扇的外形呈锥形，这将导致连接铆钉在风扇旋转时要承受较大的拉力而破损。
1.4 改造设想
通过章节1.1～1.3的分析，国华河北分公司联合江苏中车电机有限公司、内蒙古巨创电气设备有限公司等单位对1.5 MW雙馈风力发电机进行技术改造，具体工作内容包括：发电机转子结构优化设计、发电机轴承结构优化设计和其他结构设计。
2 改进措施
为解决佳鑫、永发风电场1.5 MW双馈风力发电机转子绝缘击穿、轴承电蚀及疲劳损伤等故障，通过认真分析，联合江苏中车电机有限公司、内蒙古巨创电气设备有限公司等单位，从发电机结构设计、制造工艺等多角度进行优化设计，保留原型机可用部分，最大限度优化发电机性能，从根源上解决原型机常见故障。
2.1 发电机转子优化设计
重新设计发电机转子结构，将散嵌绕组结构改为成型绕组结构，在提高发电机结构可靠性的同时，提升转子散热水平，防止发电机转子高温引起转子绝缘材料性能和使用寿命下降，最终起到提升发电机绝缘可靠性的目的[5]。主要从如下几方面进行优化设计。
2.1.1 优化发电机散热水平
（1）优化发电机电磁方案，降低发电机定、转子热负荷，减少发电机损耗;
（2）优化发电机矽钢片，降低转子铁耗;
（3）优化发电机转子冷却风扇，增大内风路风压;
（4）增大发电机转子轴向通风面积，减低风阻;
（5）优化内风路，减低发电机内部风路紊流;
（6）优化发电机风阻特性，提高发电机散热水平。
2.1.2 优化发电机转子结构的可靠性
（1）转子采用开口槽结构设计，采用成型绕组线圈，端部进行无纬带绑扎，提高发电机转子结构可靠性;
（2）通过通风结构设计，减低发电机转子温升，兼以提升发电机绝缘可靠性。
2.1.3 优化转子绝缘可靠性
（1）转子线圈采用H级绝缘结构;
（2）导线采用优质紫铜带，每匝外包有耐电晕聚酰亚胺薄膜补强的少胶云母带;
（3）选用先进的绝缘结构、耐电晕材料，引进真空压力浸漆、旋转烘培技术，确保转子绕组耐变频器过电压的能力。
2.2 发电机轴承结构优化设计
双馈风电机组控制机理决定了发电机转子变频控制。该控制机理必然使得发电机转轴上产生高频轴电压，而轴电压本质上是共模电压的一部分，对双馈电机危害巨大[6]。发电机定子铁芯组合缝、定子硅钢片接缝、定子与转子空气间隙不均匀等，往往会造成发电机的磁路不对称。发电机主轴在这种不对称的磁场中旋转，会形成轴电流、轴电压。由于发电机转子和轴承、大地所构成的回路阻抗很小，轴电流密度一旦超过0.2 A/cm2，就可能形成很大的轴电流，对轴承造成击穿放电，乃至电击侵蚀。因此，双馈风力发电机轴电压抑制不当，将导致发电机轴承批量发生电蚀故障。结合双馈风力发电机组工作原理，在对1.5 MW双馈风力发电机进行优化设计时，重点关注轴电压的释放，以提高发电机轴承抗轴电压能力;优化发电机轴承润滑结构，避免轴承运行时因润滑不当引起高温，以减低轴承疲劳损伤。
2.2.1 提高发电机轴承抗轴电压能力
（1）进行发电机轴承选型设计。计算得到发电机轴承使用寿命为不低于20年;轴承为非绝缘轴承（FAG/SKF），采用进口件轴承，确保轴承质量可靠性。
（2）将绝缘轴承结构改为绝缘端盖结构（如图2所示）。绝缘体将端盖与轴承座隔离，阻断轴电流的途径。采用绝缘端盖结构可提升发电机转轴对地绝缘性能，确保发电机抗轴承电蚀能力[7]。优化后，绝缘端盖耐压2 000 V（DC），对地绝缘电阻≥1 MΩ。
（3）传动端增加接地装置。通过转轴有效接地，释放发电机转轴上电压，避免轴电压对轴承的影响。
2.2.2 优化轴承润滑和轴承装配结构
（1）重新设计轴承润滑结构。减低轴承润滑通道阻力，确保轴承有效润滑，防止轴承润滑不畅引起的轴承高温疲劳故障。
（2）优化轴承装配结构。增加传动端轴承冷却风扇，减低发电机轴承温升;优化发电机转子通风结构，减低转子温升对轴承的热传导。综合减低轴承温度，有效提升轴承使用寿命。
2.3 其他结构设计
2016年以来，通过对国华佳鑫、永发风电场1.5 MW双馈风力发电机进行解体分析，发现其原型机还存在其他缺陷。为彻底解决有关问题，进行了如下設计改进。
（1）优化滑环系统和滑环室结构。增加每相发电机碳刷数量，提高滑环室内风量，减低滑环电密过大引起的打火故障及碳粉堆积引起的滑环相间短接击穿故障。
（2）将N端绝缘端盖与滑环座分离[5]，有效防止N端绝缘端盖积碳短接引起的轴承电蚀故障。
（3）参照GB/T 755要求，重新设计轴承温度传感器安装位置，确保轴承温度监控有效。
（4）在确保发电机效率和电能品质的前提下，增大发电机定、转子气息，减低发电机转子挠度，防止转子挠度大引起的发电机振动异常。
（5）检查发电机定子绕组绝缘性能，结合江苏中车电机有限公司绝缘研发技术，对其定子绝缘使用寿命进行评估，修理中对发电机定子绕组进行补浸器处理，提升发电机定子绕组对地绝缘性能。
（6）清理发电机机座水道残留物，提升发电机机座散热水平。
（7）检查发电机引出电缆线，对其薄弱部分进行更换处理，确保维修后发电机绝缘可靠性。
（8）检查发电机集中润滑器、转速编码器和滑环系统，对其缺陷部分进行维护维修，提升发电机整体质量性能。
（9）三防设计。维修后发电机主要用于内陆，因此其防护条件遵循ISO12944中，C3的防护条件，采用如下的外表面涂敷结构：
① 底漆：环氧富锌底漆，干膜厚度50 μm;
② 中间漆：厚浆环氧漆，干膜厚度100 μm;
③ 面漆：聚氨脂面漆，干膜厚度50 μm。
干膜总厚度不小于200 μm。
3 维修后性能计算
3.1 发电机电磁方案计算
原型机发电机转子槽型为梨形槽，线圈为短距散嵌绕组结构。相较而言，江苏中车电机有限公司1.65 MW双馈风力发电机转子结构都为开口槽，双层短距硬绕组结构，可靠性更高，且工艺成熟，运行经验丰富，故在维修方案中选用之[8]。节距Y按（τ为极距）选择，最大限度地削弱磁势谐波中最强的5次和7次谐波。电磁方案计算结果如表1所示。
通过减低转子热负荷、定子热负荷，减低发电机损耗，确保维修后发电机定、转子温升得以控制。
3.2 发电机通风结构计算
国华佳鑫风电场1.5 MW双馈风力发电机的内风阻主要由机座风道风阻和转子通风孔风阻构成双馈风力发电机。维修后发电机剖面结构示意图如图3所示。
维修后对发电机转子结构进行优化设计，结合发电机通风计算，优化后发电机转子通风得到有效的提升。表2所示是优化前后风阻计算数据。
优化转子结构后，1.5 MW双馈风力发电机风阻明显下降，很大程度上提高了发电机散热水平。
3.3 发电机温升计算
结合国华佳鑫、永发风电场改进后的1.5 MW双馈发电机型式试验数据，为了确保技术改造后发电机转子温升满足设计要求，对发电机进行结构设计时，结合电磁计算和通风结构设计，对发电机定、转子进行温度场计算，得到如表3所示的温升数据。
4 技术改造后发电机性能评测
技术改造后国华永发、佳鑫风电场1.5 MW双馈发电机型式试验评测数据如表4所示。技术改造后的发电机在通过CNAS认定的型式試验站下完成，各项指标均满足发电机国家标准要求。
5 结束语
通过对佳鑫、永发风电场SL1500机型发电机的问题处理，优化了轴承装配结构，减低了轴承电蚀故障;提高了发电机绝缘和结构可靠性，减低了转子绝缘击穿故障;优化了发电机滑环系统结构，减低了滑环系统烧损故障。最终，提高了机组运行的可靠性和稳定性。
技术改造后1.5 MW双馈风力发电机与变流器匹配完好，发电机故障停机时间明显下降，有效保证了风机的年发电量。
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风力发电机轴承论文题目范文第3篇
摘要：风力发电作为一种绿色能源，因其对环境无污染、零排放的应用优势而受到高度重视和推广。因此，从风电设备的安全管理和运行维护出发，确保风电设备的运行质量和设备性能。
关键词：风力发电设备;安全管理;运行维护
由于风力发电环境多位于高原地区和沿海地区，气候特征和地理特征对风力发电设备安全运行的影响不容忽视。此外，风力发电基站是单一离散、全线集中控制的方法。风力发电设备的安全管理和运维需要克服复杂的地理位置和多变的气候环境，这对风力发电设备和运维人员是一个巨大的考验。风力发电设备的工作原理是风轮将风能转化为机械。因此，风电企业应重视风电设备的安全管理和运行维护，提高风电设备的在线安全运行周期，为社会提供安全可靠的电能。
1风力发电设备常见故障及措施
1.1气候和地理环境影响
风力发电的建设往往取决于某一地区风电场的规模，但风电场往往位于高海拔、沿海地区等偏远地区。夏季沿海地区的强风和暴雨以及冬季高原地区的暴雪对风力发电设备的威胁更大。情况严重时，风力发电设备的使用寿命会缩短。此外，这种环境容易破坏风力发电设备的金属结构件，增加腐蚀性，削弱风力发电设备的整体不稳定性。安全管理和运维措施应加强对风力发电设备叶片、齿轮、轴承等机械金属结构件的检查，检查是否有腐蚀、变形等情况。同时，应根据风力发电机的功率输出曲线来判断环境。适当调整风力发电设备对定期运行检查周期和维护力度的影响。提前掌握风电设备安装位置环境现状，选择合适的设备材料或设备，减少环境对风电基站运行的影响。因此，在风力发电设备选材时，应选用耐低温、耐压强、低压运行的电气控制设备，并定期调整叶片。安装角和浆体整定值，以获得风力发电设备的最佳性能。
1.2风力发电机运行维护
风力发电机是各风力发电基站的核心机电设备，其性能和运行维护直接影响风力发电的电能质量和运行的经济效益。一般通过定期检查和日常维护，发现故障，消除安全隐患，减少故障发生率，提高机组在线安全运行时间，保证机组效率和质量。风力发电机常见的故障有：传动部件之间严重堵塞或摩擦;由于长期使用，紧固螺栓松动或螺栓剪切不均匀;液压系统有泄漏;各种传感器损坏或电动执行机构不敏感等。风电机组安全管理和运行维护的重点是定期维护和应急故障排除。其中传动部件间的润滑卡壳、拧紧螺杆拧紧检查、功能验证、液压系统检查、传感器、电动执行机构等都是定期维护的内容。定期大修必须没有任何手续，风力涡轮机的每个部件都应该仔细检查，以确定是否发现了问题并及时更换或修理。故障应急维修是指风机出现故障时，及时进行现场检查和处理。首先要观察故障的表现形式，如电机抖动、液压损失等，迅速判断故障原因，停止维修，及时更换损坏部件。及时检查和纠正电子控制系统的短路连接或端子松脱或环境受环境影响的情况。为了快速更换部件，易损件和消耗品应存放在风力发电基站或由维修人员携带。维修保养工作完成后，应及时记录故障点和解决方案，清理维修现场，确保设备的完好率，并为下次类似故障提供快速可靠的解决方案。
1.3变频器运行维护
风力发电设备中采用变频器作为电气控制设备。其应用原理为：当风轮转速低于设定值时，变频器由电网交流电变为直流电储存在基站电容中，再由交流电发送到发动机转子。逆变器常见故障包括过流故障、过载故障、过电压故障和温度故障。但由于逆变器的种类和形式较多，其故障编码也不尽相同，解决方案也不尽相同。以温度故障诊断为例，当风力发电机与电网和冷却风扇不工作，冷却循环泵不抑制，并有相应的故障代码，它可以确定设备关闭是由于过度的逆变器的温度。解决方案：检查冷却风机叶片是否损坏，电机电源是否欠压;检查冷却循环泵电机及其密封性。检查故障原因后，及时更换新的散热器或电机，同时对电源进行冗余处理。
2风力发电设备的安全管理
随着风力发电设备的不断更新，设备的种类和类型也层出不穷。然而，风力发电人员很难完全掌握。安全管理意识不强，维修技能较弱。为了提高和加强风力发电设备的安全管理，企业人员的专业技能和职业道德应该改善，各种管理系统逐渐完善和工作经验，应该形成标准化的操作程序和操作指令，和设备文件管理和设备责任应该实现人员管理制度建设。对于较为常见的故障或问题，可以组织专家进行讨论分析，制定一套快速、高效的解决方案，提高安全管理质量和设备安全性能。
3 风力发电设备运维管理工作中的相关注意事项
下面以风力发电变压器为例进行分析。海上风力发电机变压器由于高湿度、高霉、高盐雾腐蚀等恶劣环境，对变压器的运行会产生致命的影响，易使钢构件发生腐蚀和锈蚀。线圈的沉积、放电和模具痕迹出现在电缆的外层，影响变压器的外观、质量和可靠性。
3.1频发过电压
海上风电变压器在运行过程中经常受到过电压的影响，主要是运行过电压、短时过电压、雷电过电压和超快瞬态过电压，使风电变压器运行中最容易发生故障的是超快瞬态过电压，其典型频率为100kHz-50MHz。极快的瞬态过电压引起绝缘击穿。海上风力发电变压器考虑极快的瞬态过电压。
3.2负载谐波电流
风力发电系统中附加的非线性负载，如变频器、发电机、断路器等，在运行过程中会产生谐波。这些累积的谐波被不断地重复和叠加，当它不是基频时，就会增加系统的峰值电压和电流。除了发电机产生的谐波外，还有由PWM电压源逆变器产生的破坏性谐波。风电变压器经常受到非正弦负载电流和谐波的影响。谐波的危害是增大了变压器的涡流损耗和杂散损耗。绕组导线的涡流和循环电流引起额外的加热。这些热量必须通过额外的冷却装置进行处理，以避免绝缘过早老化和变压器局部过热失效。
3.3负载波动
风速的变化意味着风机必须在不断变化的负荷下运行，变压器要经历频繁的冷却和加热循环。風力变压器可以在局部风力作用下从一个非常低的负荷多次循环到一个非常高的负荷。这个循环在结构部件上产生反复的热应力和机械应力，如绕组、阀体和夹具。持续的热循环也会加速内部和外部电气连接元件的老化。频繁的低负荷到高负荷循环的累积效应使得海上风电变压器绝缘疲劳失效的风险更高。
3.4频繁机械振动
海上风力发电变压器的结构也必须注重机械共振。大量案例表明，安装在机舱或塔内的变压器被相当数量的风力涡轮机产生的振动损坏。当风荷载冲击风机叶片时，会引起变压器剧烈振动。运输过程中的振动、短路和操作，如果绕组连接或引线接头操作不当，可能导致疲劳失效。
3.5三防处理
在设计海上风力发电变压器时，应采取合理的措施，如尽量将部件的边角圆角化，以提高部件的表面光洁度，减少不平整度;尽可能减少接缝，并在缝隙可能发生腐蚀的地方做密封涂层;采用适当的技术消除压力，避免过度压力;易损部件应易于维修和更换。合理选择相关材料，如耐蚀性强、不发霉等材料;确保不同的金属相互绝缘，或将相同的金属材料镀在不同的材料上，使其电位一致;涂敷件可选用耐腐蚀性较好的合金和不锈钢。表面处理是三防技术的关键。对变压器易腐蚀部位进行电镀、热喷涂、三防漆等表面处理。
总之，风力发电设备是风力发电的基础。必须以安全生产为基础，以设备安全管理和运行维护为重点，以安全隐患快速诊断和排除为大修手段。同时，各种运行说明书力求有效预防控制和快速解决，确保风电设备在线安全运行，提高风电发电和企业经济效益，为社会提供安全可靠的电力。
参考文献
[1]潘露，高鹏飞，李笑怡，范磊，杨植民.风力发电机组与箱式变压器之间等电位连接研究[J].电气时代，2019（08）
[2]吴红菊，贺银涛.海上风电升压变压器散热方式选择[J].电工技术，2019（13）
风力发电机轴承论文题目范文第4篇
【摘 要】近年来，随着我国经济水平不断提高，风力资源得到极大应用。风资源开发利用技术比较成熟、资源丰富、可规模开发的主要可再生能源之一，风力发电是有效缓解能源短缺与环境污染矛盾问题的重要手段，既提供大量可再生清洁能源满足社会经济发展需要，又节能减排，减少环境污染，是重要的石化能源替代能源之一。使得风力发电越来越为各国所重视。因此，对风力发电场的施工建设管理进行系统地分析与研究有其重大的现实意义。本文将从风力发电场的开发、建设、营运管理存在的问题及如何优化风力发电场管理的几点策略进行探讨。
【关键词】风力发电场；建设施工管理；营运管理
引言
为加快我国可再生能源发展，更好地满足经济社会可持续发展的需要，国家于2006年颁布了《可再生能源法》，同时制定了《可再生能源中长期发展规划》和《可再生能源发展“十二五”规划》等一系列的规划和政策，使我国的风电开发建设进入了一个快速发展阶段。风力发电场又具有与其他传统发电厂不一样的优点，如建设周期短，运营成本低、装机容量灵活等，但也存在如造价高、占地面积大、地形地质复杂、发电不稳定、利用小时数低等缺点。这些缺点大大地影响了风力发电的发展。因此，加强对风力发电场的开发、建设及营运管理研究是非常必要。
1风力发电工程项目管理，应做好项目合同分解
1.1明确项目合同规模
由于风力发电工程合同规模较大，在项目管理开始之前，应当对合同的整体规模进行明确，对合同所标的金额、工程内容、施工规范需要达到的质量标准都进行有效的了解，明确了之后才能够开展正式的项目管理。如果不能够明确项目的合同规模，那么在实际的项目管理过程当中容易出现管理不到位或者合同执行不力等情况，对整个合同的执行和项目的管理都会产生不利的影响。
1.2按照工程内容进行合同分解
除了要进行项目合同规模的确认，同时还要按照工程内容进行合同分级。例如可以将项目合同分为：土建工程合同、设备采购合同、设备安装工程合同等。通过合同的分级能够使每一部分合同的金额以及合同的价值都能够得到有效的体现，并且在实际的合同管理过程当中也能够有据可查、有据可依，提高合同管理的准确性和整体性。
1.3將整体工程合同拆分
在实际的合同管理过程当中，还要将整体的工程合同进行有效的拆分。拆分的依据主要是根据施工合同的类别以及施工内容的类别进行拆分，在实际拆分过程当中，应当按照合同金额、合同的施工内容以及合同的具体分部工程内容进行拆分，而不能进行盲目的拆分。
2风力发电工程建设项目施工现场管理的不足
2.1专业设备陈旧，导致安全管理困难
在风力发电工程建设过程中，很多专业设备和收集设备及能量转化设施都较为陈旧，并且很多设备和装备的基础设施都没有得到进一步完善，所以发生安全隐患是不可避免的。此外，因该类工程高空作业难度较高，起重操作的次数多，并且起重的重量大，上升的高度高，存在很大的安全隐患，难以完全保障安全。此外，安排项目公司时间短，招标、签订合同、施工管理等非常复杂，所以安全管理困难。
2.2施工团队实力不足
在此项目的开展过程中，由于其工程较小、净利润较小，所以实力较强的企业不愿意投标，而投标的都是些小企业，缺少专业的管理施工团队，专业能力较差，技术和管理能力较差，资金相对不足，对工程的控制力低，经验不充足，难以保证施工进程和安全管理，这些都将导致工程不能顺利完成。在风力发电工程建设的过程中，由于缺少专业的、经验丰富的技术人员，所以出现很多错误是必然的，这些因素都将导致安全隐患。
2.3办理手续复杂，支持力度不够
在此项目的开展过程中，不仅要办理的手续烦琐，而且缺乏政府的大力支持。比如，办理手续需要从乡镇到县、再到市、最后到省进行审批，并且政府投入的资金少，地区政府之间的协调能力较差，这就造成施工设备不全，很多施工单位不愿意前来竞标。并且，在开展工程项目的过程中，应对用水、用电情况进行评估，对一些消防安全设备和安全设施等进行验收，还应进行完工验收，确保所有阶段顺利完成，保证项目的正常运行。由于在此项目开展过程中的工作量较大，所以很难得到政府的大力支持，难以带动经济的发展。
2.4施工单位的技术水平与管理水平存在缺陷
风力发电施工项目施工单位部分人员由于没有经验和知识储备及一定的组织能力，领导层管理水平能力较低，不能合理安排工序，也无法达到质量控制要求，时间安排也不合理，各项工作混在一起，施工单位的技术水平和管理水平不能满足风力发电工程建设的要求，延误工程，影响整个工程的进度。
3优化风力发电场开发建设管理的几点策略
3.1统筹安排及时开展项目合规性
工作充分了解相关法律法规，梳理项目合规性行政审批手续，统筹合理安排相关专题手续办理先后顺序，优先推进前置类审批手续办理，积极与相关职能部门进行充分沟通，利用好社会专业技术服务机构，加快相关行政审批手续办理进度，确保项目合规性建设。
3.2加强工程建设精细化管理理念
要做好风力发电场的施工建设管理，首先培养建设管理人员的精细化管理理念。充分利用先进科学制度、软件及管理经验，分解细化工程建设子项，统筹细化考虑施工各个环节及优先顺序，分解制定施工计划，合理配置相关资源。树立“精细化”管理意识，真正细化工程建设细化管理，统筹子项、分项、单位、系统有效衔接，为进行科学有效开展建设施工管理打下坚实的基础。
3.3加强专业管理人才培养
加强风电场工程建设管理培训，完善人才理论知识培训机制，了解前沿风电技术发展，学习掌握科学先进的风电场工程建设方法及经验，对管理人员进行风机设备、建筑施工、吊装、调试工艺及建设流程进行系统培训，通过施工案例分析，相互借鉴风电场建设成功经验，吸取过去不足的教训，培养管理人员对工程建设宏观掌控能力及统筹能力，不断提高管理人员建设管理水平。
3.4加强风力发电场现场协调管理
根据风电场工程建设特点，选择技术力量强、管理规范施工企业，召开所有参建设单位项目经理参加的工程建设要求交底会，明确工程控制性工程及直线工期控制要求，围绕工程总目标要求，分解工程工期计划，明确合理的配置资源要求，责任到位，定期召开工程建设例会及各种专题会议，及时协调解决工程建设中出现的各种问题。协调相关单位施工及工序有效衔接，对工程建设质量、进度、安全进行汇总分析，对偏差及时采取纠正措施，确保工程建设各阶段目标按期实现。
3.5确保施工现场的环境安全及管理
在风力发电工程建设施工的过程中，不仅要保证工程项目及时完成，也要保证施工现场的环境安全，各个部门应该处理好关系，对施工现场进行严格管理和监督，有效协调保证风力发电工程建设工作进度。除此之外，项目建设过程中还会受到很多因素的影响，比如现场环境、发电机、道路设备、运输设备等，一定要提前做好防备，将这些影响控制到最小化。
结语
通过本文的分析可知，在风力发电工程项目管理过程当中，我们既要明确项目管理的实际内容，同时也要制定有效的项目管理措施，使项目管理能够在形式、内容、有效性和准确性方面都能够满足实际需要，并且在实际的实施过程当中能够得到有效的监督和管理，提高实施的有效性，使整个风力发电工程的项目管理能够落实到位，并且在实际的施工过程当中能够达到质量要求，提高风力发电工程项目管理的整体性和有效性。
参考文献：
[1]刘军.风力发电机组控制策略优化与实验平台研究[D].重庆大学，2011.
[2]魏科技，王伟，周训华，等.风力发电场环境影响评价分析[J].环境科学与管理，2013.
（作者单位：山东电力工程咨询院有限公司）
风力发电机轴承论文题目范文第5篇
1 国内外风电发展现状
1.1 国外风电发展现状
进入21世纪, 全球可再生能源在不断发展, 而在可再生能源中风能始终保持最快的增长态势, 并成为继石油燃料、化土燃料之后的核心能源, 目前世界风能发电厂以每年29%的增长速度在发展, 根据全球风能协会 (GWEC) 的统计, 至2009年底, 全球风力发电机总装机容量达74.2GW, 较2008年的59.1GW增长27%, 如表1。由此可见, 风电正在以超预期的发展速度不断增长。如今在全球的风能发展中, 欧洲风能发电的发展速度很快, 预计15年之后欧洲人口的一半将会使用风电。亚洲地区风力发电与美欧相比还比较缓慢, 除印度一支独秀以外, 其它国家风电装机容量均很小。风电累计装机容量居前五位 (到2006年底) 的国家依次是:德国 (20620MW) , 西班牙 (11615MW) 、美国 (11603MW) 、印度 (6270MW) 和丹麦 (3136MW) 。表2为2009年底全球前十大风力发电市场总装机容量及市场占有率。
欧洲是目前全世界风力发电发展速度最快, 同时也是风电装机最多的地区。2010底欧洲地区累计风电装机容量为7708万k W, 约占全球风电总装机容量的51%。尽管2010年欧洲风电装机增长幅度有所放缓, 年增幅由2010年的58%降为2009年的51%, 不过随着一些欧洲国家海上风电项目的发展, 预计欧洲地区风电装机仍将维持快速增长的势头。其次为亚洲24.3% (3679MW) 和北美洲地区21.3% (3230MW) , 其它地区合计市场占有率为3.7% (580MW) , 如图1所示。
1.2 国内风电发展现状
我国风电事业起步较晚, 但是基于国家政策和资金的支持, 风力发电得到了快速的发展。我国从70年代开始进行并网型风力发电的尝试。1983年山东荣成引进3台丹麦55k W风力发电机组, 开始了并网型风力发电技术的试验与示范;1986年, 新疆达坂城安装了1台丹麦100k W风力发电机组;1989年安装了13台150k W风力发电机组;内蒙古安装了5台美国100k W风力发电机组, 开始了我国风电场的运行实验与示范。1996年底总装机容量为5.7676万k W;1997年在国家有关优惠政策和国家计委“乘风计划”的推动下, 年总装机容量跃至10.88万k W, 另有15.5万台微型风力机 (年发电量3 5 9 2万k W/h) 在牧区和山区使用。到1998年底, 全国19个风力发电场共安装了530台风力发电机组, 装机容量为22.36万k W, 机组容量从30k W到600k W, 以600k W机组为主。安装最多的是新疆自治区达坂城风电场, 共安装了137台机组, 总装机容量为6.6万k W;内蒙古自治区的风电场, 共安装了110台机组, 总装机容量为4.5万k W;广东省南澳风电场共安装了111台机组, 总装机容量为4.3万k W。总的来说我国利用风能并网发电历时已近30年, 尽管风电上网的装机已发展到50多万k W, 然而从风电在能源结构中的比重、发电设备制造水平等方面看, 风电仍未走出“试验”阶段。专家说, 早在1995年原国家电力部就提出到2000年我国风机规模要达到100万k W, 但截至目前, 全国40多个风电场总装机容量只有56.7万k W, 仅占全国电力装机的0.14%[2]。
我国有着丰富的风能资源, 幅员辽阔、海岸线较长, 风能资源比较充足, 风能资源主要分布在新疆、内蒙古等北部地区和东部至东南沿海地带及岛屿。“世界能源理事会”1994年风能评估报告指出, 中国理论风力资源潜力是17, 000TWh/年。我国可开发利用的风能储量约为10亿k W, 其中, 陆地上风能储量约2.53亿k W (依据陆地上离地面10m高度计算) , 海上可开发和利用的风能储量约7.5亿k W。但是, 由于我国地形复杂、国土广阔, 风能资源的地区性差异很大, 即使在同一地区, 风能也有较大的差别。
1.3 国内外对风电的鼓励政策
世界风电发展史表明, 一个国家风电产业的发展, 在很大程度上取决于政府对发展风电实施的政策。这是因为风电的社会效益 (节能、环保) 远高于其经济效益 (发电成本较高) , 具有明显的外部性。若无优惠政策, 电网不愿意高价收购风电场所发的电力, 风电投资就会减少, 风电设备产业就无法通过规模效应而迅速降低风电的建设成本。2003年, 由于丹麦政府削减了风电补贴, 导致新上风电装机大幅下滑。德国是上世纪90年代以来世界上风电发展最为迅猛的国家 (它同时也是光伏发电发展最快的国家) , 原因之一是它的政策较为优惠。各国情况如下[3]。
(1) 德国:①对每台售出并发电的机组, 提供给制造商不超过5万马克 (同时不超过机组价格的60%) 的资金补贴。②政府对风电投资者进行直接补贴。如选用每台450k W~2000k W机组, 则每千瓦补贴120美元, 并提供低息贷款。
(2) 美国:实施优惠的税收减免政策, 优惠电价, 并推行“绿色电价”, 拨专款支持科研和制造单位进行科学研究等。
(3) 印度:政府提供10%~15%装备投资补贴, 用抵扣所得税补贴开发商, 5年免税。
(4) 西班牙:1994年引入的法律要求所有电力公司在五年期间保证为绿色环保电力按补贴价格支付, 其运作的方式与德国的强制购电法相类似。
(5) 中国:①2003年, 国家发展与改革委员会开始推行【风电特许权项目】, 主要内容包括:政府通过公开招标选择投资商, 承诺最低上网电价者中标 (2005年改为电价权重占40%) ;风电特许权专案特许权为25年;省电网公司要按照与中标人签订的购电合约收购风能项目全部电量;风电与常规电源价差在省电网分摊 (2006年起在全国分摊) ;项目执行两段制电价, 第一段电价执行期为风电累计上网电量在等效负荷30, 000小时以内, 执行中标人的投标电价;第二段电价执行当时电力市场中的平均上网电价。②2005年7月, 国家发展与改革委员会要求风电场建设所使用的风电设备国产率必须达到70%以上, 不满足设备国产化率要求的风电场不允许建设。③2006年1月1日, 【中国可再生能源法】正式实施, 明确对再生能源开发和利用的支持。④2007年6月, 国务院通过【可再生能源中长期发展计划】, 目标为2010年可再生能源消费达到能源消费总量的10%, 2020年达到15%, 针对风电的具体目标为:2010年风电总装机容量达到5, 000MW, 2020年达到30, 000MW。
2 结语与展望
通过以上分析与比较, 得出以下结论。
(1) 随着全球经济的迅速发展, 常规能源的日益枯竭, 燃料生产成本中环境成本、健康成本和社会成本的计入, 以及我国2008年奥运会“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的口号提出, 风能的利用和发展必将得到巨大的鼓舞和推动。
(2) 近期发生在日本的地震, 无疑是对世界能源应用的警示, 对能源发展方向的导向, 而风能的应用成为对世界最为有利、有益的能源之一。核能一直以来都是以其极大的能量被广泛的研究、应用, 核能发电站更是在世界各地广泛存在, 但日本的地震引发出了对核能不慎应用的潜在隐患, 必将“走出核能时代”。风力发电的发展存在其可行性与必然性。
(3) 21世纪是高效、洁净、安全、经济可持续利用能源的时代, 世界各国都在向此方向发展, 都把能源的利用作为科研领域的关键允以关注。而通过历史的筛选, 及近年来全球新能源的发展动向, 我们可以看出风能将成为能源开发的重要角色, 而风电也将随之得到极大的发展。
(4) 并网型大功率风电机组控制系统中风力机模拟系统设计、发电机控制技术、并网技术、桨矩角控制技术和系统监控等关键技术的解决将有助于我国风电产业的国产化和大容量风电系统自主知识产权的建立。
摘要：日本地震的发生, 无疑是对世界能源应用的警示, 对能源发展方向的导向, 风力发电作为一种清洁可再生绿色能源日益受到世界各国的重视, 本文主要介绍了国内外风力发电的现状, 阐述了我国风力发电发展的特点, 分析了各国风力发电政策以及风电发展的前景。
关键词：风力发电,现状,前景
参考文献
[1] 叶杭治.风力发电机组控制技术[M].机械工业出版社, 2002.
[2] 易跃春.风力发电现状、发展及市场分析[J].国际电力, 2004, 8 (5) .
风力发电机轴承论文题目范文第6篇
1 目前我国风力发电存在的问题——以新疆能源有限公司为例
就目前华电福新新疆能源有限公司在利用风电进行发电时, 面临的问题主要有两点, 一是发电厂的电能输送困难, 二是利用风力进行发电, 成本相对较高。关于风力发电存在的问题, 具体内容如下:
1.1 电能输送困难:
新疆能源有限公司在利用风电发电时, 电能输送较为困难, 相关的输送电配套设备没有建设完成, 难以实现风能发电的电能供应。风能发电, 必须具备风能资源, 而风能丰富地区, 距离城市较远, 想要完成电能输送, 必须进行有效地电网工程建设。新疆能源有限公司进行风能发电, 由于远距离输电配套设施没有建立, 想要进行远距离输送, 较为困难。除此之外, 在进行发电过程中, 如何建立有效的电能存储装置, 是输电的保证和必然选择[1]。风能发电具有不稳定性特点, 不对电能进行有效存储, 一旦停止刮风, 相关设备将无法进行发电, 容易导致电能供应中断。
1.2 风力发电技术尚不成熟:
风能发电这一技术尚处于研发阶段, 虽然得到了应用, 但技术尚不成熟, 一次性建设成本较高, 对于实现电力行业经济效益来说, 具有一定的阻碍性。新疆能源有限公司在利用风能发电过程中, 如何实现风力发电技术的合理有效应用, 是当下面临的一个重要问题[2]。
2 针对于风力发电存在问题的解决措施分析
新能源的应用, 是缓和当下能源矛盾尖锐, 促进经济社会协调、可持续发展的重要举措, 也是实现我国可持续发展战略目标的重要选择。针对于风力发电存在的问题, 笔者结合自身工作经验, 认为应从以下几方面进行考虑:
第一, 加大电网建设力度。电网建设对于促进风能发电来说, 具有重要意义。我国电网建设速度较为缓慢, 这一点, 严重影响了风能发电的发展。就新疆能源有限公司利用风能发电的现况来看, 若是电网建设能够与自身发电情况配套, 可以更好地将风电进行输送。在进行电网建设过程中, 政府应充分发挥作用, 加大对电网建设的投入[3]。这样一来, 新疆能源有限公司可以更好地实现电能输送, 解决风能发电输送难题。同时, 国家应该加大对风能发电的财政投入, 鼓励能源公司对风能发电进行科研, 促进风能发电技术的发展和进步;
第二, 根据风能发电的实际情况, 制定合理的价格体系。风能发电成本较高这一问题, 在很大程度上限制了风能发电的应用。随着社会经济的发展, 经济全球化趋势进一步加强, 导致电力行业市场竞争加剧, 企业之间的竞争日益激烈, 在这样的经济形势下, 供电企业、能源公司为了更好地实现经济利益, 更希望实现低成本发电, 以获得更好地经济效益, 增强自身在市场中的竞争力。电力价格不变的情况下, 电能成本的增加, 将严重影响到企业经济效益, 不利于促进企业的发展。在应对这一问题时, 可以制定合理的价格体系。新疆能源有限公司可以更具国家相关规定, 对风力发电的价格进行适当调整, 以多出的利润, 进行风力发电投资, 这样一来, 有利于促进风力发电这一技术的发展和实际应用;
第三, 加强风力发电技术的创新。随着风力发电技术得到国家的重视, 这一技术在未来发展过程中, 必然会有着较大的利润空间, 对此, 加强技术创新工作, 更好地实现技术进步, 对于新疆能源有限公司未来发展来说, 具有重要意义。
3 结语
综上所述, 我们不难看出风力发电技术在电力行业未来发展中的重要作用, 加强风能的应用, 可以更好地实现电力行业的清洁生产, 降低对能源资源的消耗, 对于实现电力行业可持续发展目标来说, 意义重大。因此, 电力行业未来发展过程中, 要注重对这一技术的应用, 加强风力发电技术的创新, 使之能够切实地在电力行业中发挥应有作用。
摘要：随着社会经济的发展, 电力行业在我国国民经济建设中的地位越显突出, 加强电力行业发展, 实现电力行业节能降耗发展目标, 成为我国电力行业发展过程中面临的一个重要问题。新能源的应用, 对于实现电力行业节能降耗发展来说, 具有十分重要的意义, 本文对这一问题的研究, 探讨了华电福新新疆能源有限公司在利用风力发电过程中的问题, 希望能为风力发电新能源的应用, 提供一些参考和建议。
关键词：风力发电,新能源,问题,解决措施
参考文献
[1] 刘慧媛.110k V风力发电厂110k V变压器中性点接地问题研究[J].科技风, 2013, 15:103+105.
[2] 张向宏, 李国娟.风力发电厂设备调试过程管理现状与问题[J].经营管理者, 2013, 20:149.