关于风机飞车故障分析以及预防(王安善)

一、风机飞车的概念

当风速超过25m/s时，风机会在10分钟内切出，如果系统失灵将会引发超速故障，根据不同的风速，会产生不同故障停机（为简要说明仅以高速轴超速开关故障为例），齿轮箱转速超过最大值触发超速模块，安全链断开，刹车等级200，电池回桨使叶片回到92度限位开关处，风机紧急停机。那么，当风机无法电池回桨和刹车失灵的情况下就会导致风机飞车，同时还会产生更加严重的事故。

风机飞车的产生是由极端风速、刹车失灵、电池回桨失效等一系列故障同时产生的一种严重的附加故障。为防止该故障的发生，风机主控（MITA)及变桨系统设置了多种保护措施。如：发电机/齿轮箱超速（软件，刹车等级75）、发电机/齿轮箱转速超过最大值（软件，刹车等级200）、齿轮箱/主轴超速开关故障（硬件，刹车等级200）；电池测试（刹车等级180）等。

二、风机飞车的原因

1．变桨系统及电池回桨系统失灵。

风速过大导致风机超速，那么快速回桨就成为了避免风机飞车的最主要条件之一，只有当风机叶片从最大迎风面快速变为最小迎风面时，才是最有效的控制手段。所以，在日常检修和运行时，主控人员应对变桨电池故障、变桨电池充电回路故障、变桨电池1/2/3号面故障及变桨电池测试故障给予高度重视，因为，上述故障会导致变桨电池无法持续充电，风机发生超速故障，电池电压供给不上，叶片无法回桨，引发飞车事故；而变桨电池测试是检验变桨电池及刹车系统的最有效方式，电池回桨刹车等级180，叶片快速收桨，对电池进行放电，防止电池钝化；同时，刹车系统运行，保证在电池检测期间风机的安全性。检修人员在检修风机时，应时常测量变桨电池电压（190V—252V），检测各个电池之间连接线是否松动，电池是否固定牢靠。

2．刹车系统不正常运行。

刹车系统正常运行是阻止风机飞车的重要因素。对于主控人员应注意：刹车反馈（风机飞车的潜在因素，应给予高度重视），液压站液位低，液压站压力过低（压力值低于125bar）；而检修人员在检修风机时应多注意刹车片厚度，液压站主轴残压（被动式刹车30bar），及刹车反馈信号是否被短接和屏蔽（严禁将刹车反馈信号短接）。3．偏航系统不正常运行。

偏航系统正常运行是阻止风机飞车的又一重要因素，对于主控人员应时常对风机进行手动偏航，以确保风机出现风车时能使风机偏离主风向，减小风机转速；检修人员应在检修风机时，检查手动偏航（软件及硬件）以确保风机手动偏航的有效性（应注意在塔基偏航时，要确定偏完航后，偏航开关处于中间位置，防止受到偏航将电缆扭断）。

4．熟知手动变桨的操作方式（该方式是应对电池回桨失灵，风机飞车的最有效方式）。

三、风机飞车的应急处理

1.故障判断：

观察发电机转速、齿轮箱转速、叶片桨角及风速，若风速过大而叶片桨角仍在0度位置（或固定在某一角度），风机转速超过超速模块设定转速并继续上升时，会发生严重的超速故障，应立即通过远程监控让风机停止运行，若发电机转速无下降的趋势则有出现风机飞车的可能。2.紧急操作（主动式刹车）主控室控制操作：

（1）若存在超速现象，应及时手动停机，查看风机叶片变桨角度，是否回到92度限位开关位置；

（2）若手动停机失效，风机无法停止运行，可先手动偏航，使风机偏离主风向，降低叶片转速，之后手动刹车和手动变桨，使叶片回到顺桨位置。若失败将手动刹车打开（防止风机起火）；

（3）立刻通知当值检修人员及风机厂家，并告知其故障现象。塔基操作：

（1）当主控操作失败，检修人员进入塔基进行操作时，首先重复主控室内的（1）、（2）步骤；

（2）若失败，将塔基急停按钮拍下使安全链断开，风机紧急停机，电池回桨；

（3）若失败，先将ups电源切断，再将变频器内400v电源切断，使风机完全失去主控控制，将叶片回桨的供给电源完全交由电池回桨；

(4)若仍然无法使风机回桨，切断风机内所有电源后，迅速撤离风机附近（至少500米），待风速降低后再对风机故障进行检修，严禁人员登机检修。机舱操作：

（1）若人员登机后发生飞车现象，重复主控室控制操作及塔基操作；

（2）若上述操作失灵，立即恢复塔基ups电源及轮毂变桨400V电压，短接24v电压供给主控105号端子排，手动变桨，使叶片収桨至92度限位开关，并手动刹车。

（3）若失败，人员迅速下塔，切断所有供给电源，迅速撤离风机附近（至少500m），待风速降低后方可登机进行检修。3.及时通知

（1）出现风机飞车等紧急故障后，及时通知检修人员、当班值班长及生产部主管领导；

（2）在进行紧急处理的同时，通知厂家现场技术人员进一步分析、判断。4.检查处理

（1）故障得到有效控制后，由现场值班负责人组织生产人员与厂家现场技术人员就地检查设备状况，确定故障点及故障原因；

（2）若现场无法确定故障原因，应及时联系厂家技术人员或其它设备厂家到现场进行检查确认；

（3）查清故障原因后，及时对故障进行消除，恢复风机并网运行；

（4）事后，对材料进行收集并将故障现象、处理过程和处理结果进行汇总，形成书面材料上报相关部门及领导，总结经验教训，细化应急预案，精简处理流程。

5.注意事项

（1）当风机发生飞车现象时，严禁所有人员登机进行处理，待风速减小时，方可进行检修；

（2）当风机飞车无法阻止时，人员应尽快撤离风机附近，不得逗留；

（3）风机飞车时，最为主要的处理方式是将叶片从最大迎风面变为最小迎风面。