风力发电机变桨轴承强度分析及影响因素

以某MW级风电机组双排四点接触球转盘轴承为例,采用ANSYS有限元分析软件建立叶片-轴承-轮毂的整体有限元模型,将钢球与沟道的非线性接触等效为弹簧单元,进行轴承结构强度和接触强度校核计算,该分析方法可减少大规模的接触计算,提高变桨轴承计算效率。对轴承宽度、加强盘厚度、轴承外径、沟道位置、预紧力等影响参数进行了研究,结果表明:增大轴承宽度、外径以及适当增加预紧力,有利于提高变桨轴承的静承载性能及疲劳性能;适当增大加强盘厚度,可有效提高变桨轴承沟道边缘的承载能力;沟道位置下移,可有效改善变桨轴承套圈的疲劳强度。

风电机组除冰电缆发热的数值与实验研究

针对风电机组桨叶除冰系统供电电缆的散热问题,通过数值模拟和实验,研究了某风电机组型齿轮箱中心孔加装除冰电缆后电缆束的发热温升特性。结果表明:风电机组持续满功率运行,当齿轮箱油温维持在最大65℃时,在除冰系统以最大功率87 kW(690 V)持续运行2 h和5 h之后,齿轮箱中心孔电缆截面最高温度分别为97℃和101℃,轮毂供电电缆截面最高温度分别为93℃和96℃。除冰供电电缆满足电缆的长期运行安全温度(≤150℃)。在除冰系统运行2 h之后,轮毂供电电缆已超出电缆的长期运行安全温度(≤90℃)75 min,其余电缆满足温度要求。模拟计算的电缆温度和实验测试的电缆温度变化规律基本一致,电缆长时间通电、温度稳定后,仿真计算温度和实验测试温度相近,偏差在2℃左右,说明仿真计算方法用于电缆发热温升计算具有较高的可靠性。

罗茨鼓风机磁性液体密封的研究

在醇制油行业,由于输送的介质有毒,而罗茨鼓风机原有的迷宫密封不能实现零泄漏,作者对鼓风机的密封结构进行了改进,用磁性液体密封替换原有的迷宫密封,设计了极靴、永磁铁等密封零件,运用仿真软件对密封件间隙处进行了静态磁场的模拟分析;测量了实验所用的磁性液体的磁化曲线,从而在理论上得出装置的耐压值是0.327 MPa。对该密封结构进行了静密封实验,得到其耐压最大值是0.320 MPa。将密封件装在实际生产线上的罗茨鼓风机上,实验正在进行中。

风电机组可靠性基础数据标准化研究及应用

针对现有风电机组故障点分类分级无统一标准,故障模式定义不规范的问题,借鉴行业相关标准,将机组故障点层级划分为整机、系统、子系统、部件至元器件五个层级,通过添加位置码和信息标签的方法,实现多维度分块统计分析的需求;同时引用RDS-PP编码原则,完成机组各故障点的编号,并对故障模式定义标准化,最终提升机组故障数据的实用性,据此搭建的故障专家诊断系统信息化平台,实现数据自动汇总、分类、统计,为其余各系统提供准确的基础数据。

基于IEC信息分类的风电机组可利用率分析与提升方法

针对国内风电机组可利用率计算结果与实际偏差较大的缺点,基于IEC61400-26-1标准中的机组运行类别,对主控系统中各状态码进行可利用属性的划分,对故障停机时间采用基于时间戳法的统计计算,改进可兼顾业主和制造商利益的机组可利用率计算方法,计算结果整体趋势与SCADA报表一致。该方法可通过对低利用率机组状态代码的时间和次数统计,发现机组可利用率低的主要原因,并提出改进意见,进而通过主控程序升级等方式提升机组利用率。结果表明,利用该方法计算,机组可利用率提升2.2%,与实际结果更加符合。