联合动力UP82-1500 机组偏航液压回路技术改造

张晓龙

新疆龙源风力发电有限公司哈巴河分公司

一、概要：机组在偏航时偏航余压过大导致偏航阻尼过大，从而导致偏航速度故障频发。在偏航回路与主系统之间安装一个电磁阀Y5，电磁阀Y5由334K3偏航刹车全开继电器、334K4偏航刹车半开继电器控制。当机组偏航或解缆时电磁阀Y5将偏航回路与主系统隔离，以保证机组偏航时不再打压。自技改后，经历了冬季天气验证，极端低温达到-26℃，截止目前未批量报过偏航速度类故障，将偏航速度故障由月平均20 台次控制在月平均2 台次以内，有效提高了机组可利用率。

二、实施背景：2018年哈巴河风电场将重点开展无故障风电场建设工作，为了顺利开展此项工作风电场对历史故障情况进行分析发现偏航类故障数量占到风电场故障总数的20%。“偏航速度故障”占到偏航类故障的90%。

综合现场检查情况经过分析可知机组在偏航时偏航余压过大导致偏航阻尼过大，偏航电机负荷较高电机电流过高致使机组偏航总空开211Q1跳开，偏航电机失电，机组无法偏航，报“偏航速度故障”。

为了减少风电场故障台次，提高风电场可利用率哈巴河风电场通过分析制定此方案以减少机组报“偏航速度故障”次数，可以避免由于机组液压系统长时间打压会造成接触器、电机、联轴器、齿轮泵、液压油等部件的快速老化或损坏报出的各类故障停机，提高了风机的发电量。

三、主要做法：1、查阅机组故障说明风电机组报偏航速度故障触发条件为：

（1）在进行左偏航30秒后，如果偏航速度大于或等于-0.2度/秒时，触发此故障。

（2）在进行右偏航30秒后，如果偏航速度小于或等于0.2度/秒时，触发此故障。

2、现场风电机组报“偏航速度故障”时检修人员现场检查测试情况如下：

（1）经检修人员现场检查及查阅图纸发现机组偏航总空开211Q1反馈节点虽接至PLC但反馈节点程序未定义，空开跳开后机组不报故障。

（2）经检修人员现场检查发现报偏航故障机组均为偏航总空开211Q1跳开，对机组偏航电气回路及偏航电机进行检查均未发现异常。

（3）合上偏航总空开211Q1后，对机组进行偏航测试，发现在偏航启动时偏航声音较大。

（4）在偏航测试时测得偏航软启启动电流最大达133.3A,平稳运行后电流保持在24.8A。偏航启动电流及运行电流过大。

（5）在偏航测试时SCADA后台偏航余压为80bar，就地使用余压表在P2测嘴测得余压为25bar，将偏航余压溢流阀调至最小溢流值（0bar）后，SCADA后台偏航余压及就地余压表偏航余压仍不降低。现场机组全部存在偏航余压过大问题。

（6）在现场偏航测试时发现机组在偏航时液压泵始终处于工作状态，液压系统始终为偏航系统打压。

（7）经检修人员现场检查及查阅图纸发现机组液压泵接触器333K6无反馈节点。

3、故障原因分析

（1）综合现场检查情况经过分析可知机组在偏航时偏航余压过大导致偏航阻尼过大，偏航电机负荷较高电机电流过高致使机组偏航总空开211Q1跳开，偏航电机失电，机组无法偏航报“偏航速度故障”。偏航余压过大是造成机组故障的直接原因。

（2）机组在偏航时液压泵处于工作状态，液压系统始终为偏航系统打压，因整个偏航制动系统液压油管路直径存在差异（通常在接头处为油管路直径的一半左右）而产生进油口P9和出油口P10之间存在压力差（冬季时P9与P10之间压力差可达到55bar），偏航时在偏航制动器处偏航余压会远大于偏航半卸溢流阀设定压力值。偏航液压油管路直径存在差异和液压系统始终为偏航系统打压是偏航余压过大的直接原因。

4、制定技改方案

（1）方案一：电气接线技改

①改造原理

在液压泵启动回路串入偏航液压刹车全开及偏航液压刹车半开的辅助常闭触点，使偏航液压刹车全开回路及偏航液压刹车半开回路任意一条回路接通时去闭锁液压泵启动回路。

经过现场核查和原理图分析未改造前在偏航时刹车系统压力由蓄能器提供，改造后在偏航时闭锁液压泵打压不会影响高速刹车回路正常工作。

②改造方法：

a.改造前液压泵启动回路、偏航液压刹车全开回路。

b.改造内容：

在334K4、334K5接触器上各增加一组常闭触点，将334K4、334K5接触器上新增常闭触点串入液压泵启动回路中。

（2）方案二：液压回路技改

将液压站偏航油路的出油管P9和回油管P10用一个单向阀导通。原理图见下图。当出油管P9和回油管P10两端压力超过预设压力时（6bar），则单向阀导通。当偏航油路两端压差在正常范围时，该单向阀不工作，系统与改造前相同。

改造原理图

技改过程图：

①：首先找到3.12.2节流阀

②：断开229Q1，并手动泄压，取下3.12.2节流阀；

③：安装Y5电磁阀

四、实施效果：

为验证方案效果，风电场根据实际情况对方案一、方案二现场选择机组进行试验。现场试验对比方案一和方案二均有很好效果具体如下：

风电场根据方案一和方案二在风电场选取10台样机进行试验，技改后偏航启动时声音明显减小，偏航软启启动电流最大值减小为75.1A（未技改时为133.3A）,平稳运行后电流保持在14.2A（未技改时为24.8A）,SCADA后台偏航余压为10bar（偏航溢流阀调整为10bar），改造后偏航时数据如下图：

图10：改造后偏航余压曲线

五、推广展望：技改方案一、方案二均有良好效果，方案二改造难度小，技改物资易购买，更易于现场施工，且被评为龙源电力技术改造贡献奖的推广示范项目。目前集团内共计2547台联合动力UP-1500机组，实现优质资源共享，深入推进设备治理工作。为本集团降低故障率17.3%，减少生产成本2342万元，增发电量2007万千瓦时。