基于SCADA数据的风力发电机疲劳损伤量化分析的研究(4)
发电机 21 27 29
叶片 31 17 11
瑞典皇家理工学院（KTH）的可靠性评估管理中心（RACM）对瑞典、芬兰、德国共2151台风力发电机组的故障情况进行了统计，结果如表1.4所示[13]。
表1.4 KTH学院风力发电机组故障统计表
瑞典 芬兰 德国
平均故障/（次数/年） 0.402（1997~2005） 1.38
（2000~2005） 2.38（2004~2005）
平均停机/（小时/年） 52 237 149
平均停机（小时/故障） 170 172 62.6
故障最频繁的部件 1. 电气系统 1. 液压系统 1. 电气系统
2. 传感器 2. 叶片/变桨 2. 控制系统
3. 叶片/变桨 3. 齿轮箱 3. 液压传感器
造成停机故障最多的部件 1. 齿轮箱 1. 齿轮箱 1. 发电机
2. 控制系统 2. 叶片/变桨 2. 齿轮箱
3. 驱动链 3. 液压系统 3. 驱动链
造成最长停机时间故障的部件 1. 驱动链 1. 齿轮箱 1. 发电机
2. 偏航系统 2. 桨叶/变桨 2. 齿轮箱
3. 齿轮箱 3. 结构 3. 驱动链
表1.4表明，电气系统、控制系统、传感器等，故障发生频繁，但修复容易，不会产生长时间的停机文护，经济损害小；而齿轮箱、驱动链等，故障频率相对要低，但是其一旦发生故障，会导致机组长时间的停机文护，是造成系统发电量损失的主要原因[14]。
齿轮箱是故障易发点，其常见故障如表1.5所示[15]。
表1.5 齿轮箱常见故障
故障位置 现象
箱体结合面 渗漏油、过热、油位低等
传动轴 断轴、松动等
齿轮 齿折断，齿面点蚀等
轴承 轴承磨损，位置异常等
各润滑点处 油温高，润滑剂失效，润滑不够量等
随着社会对风能开发利用的推动，风力发电机组齿轮箱的故障诊断和预知文修已迫在眉睫。风力发电机的齿轮箱相对传统的机械装备不同，它运行在变工况的条件下，因而分析计算它的疲劳损伤及寿命比较困难[16]。因此，关于在变风况载荷条件下对风力发电机齿轮传动系统的积累性疲劳损伤的研究将对齿轮传动系统的可靠性研究具有极为重要的指导作用，对提高风力发电机组性能指标具有很大意义。
ISO 6336标准提出了在变负荷条件下的风力发电机齿轮箱疲劳损伤的计算方法，利用该标准量化计算齿轮箱疲劳损伤并预测其寿命。另外该结果对研究风力发电机齿轮箱的故障根源有重要的启发作用。根据ISO标准的规范，可以由真实风电机组数据SCADA对风电机组进行积累性疲劳载荷——寿命分析，考察并研究齿轮箱载荷与寿命之间的关系获得结论。
1.3 课题研究的主要内容
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