风力机组偏航系统常见故障浅析

哈巴河风电场-曹亮

摘要：本文主要针对现场联合动力UP82-1500风力机组偏航系统频发的偏航系统常见故障进行分析，找出处理的一般方案，为以后风力机组发生相同故障时提供理论依据，最大限度地提高风力机组的可利用率。

关键字：联合动力UP82-1500；偏航系统；一般方案；可利用率。 引言

偏航系统主要由偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动器、偏航计数器、扭缆保护装置、偏航液压回路等几个部分组成。其主要作用是跟踪风向的变化，驱动机舱围绕塔架中心线旋转，使风轮扫掠面与风向保持垂直，让风轮始终处于迎风位置，以最大效率地吸收风能，提高发电效率。另外，偏航系统还提供必要的锁紧力矩，以保证风力发电机组的安全运行。

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因此，偏航系统的正常稳定运行在很大程度上保证了风力机组对风能的利用效率，是风力发电机组的重要组成部分之一。其结构相对简单，故障点少，且消缺困难相对较小，现将现场风机偏航系统常见的几个故障处理过程分析如下：

故障 1 : 偏航速度故障 error_yawing_speed

触发条件：

在左偏航动作 30 秒后，偏航速度大于或等于-0.2 度/秒，触发此故障；

在右偏航动作 30 秒后，偏航速度小于或等于 0.2 度/秒，触发此故障。 原因分析：

1、 编码器跳变故障； 2、 软启动器故障导致；

3、 偏航压力导致（液压站问题）；

4、 风机电装工艺问题（信号线松动、动力线缆松动等） 5、KL5001卡件采集故障，此类情况会出现，能正常偏航但在偏航过程中偏航速度有跳变或者一直恒定不变情况，报偏航故障停机。主要原因为卡件自身质量问题或供电不足导致。

解决方案：在出现偏航位置或跳变情况下，检查编码器和KL5001采集模块，试着分次更换，从而判断哪个设备存在问题。

KL5001简介：

1）、它是SSI编码器接口端子；

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2）、 KL5001只有一个输入通道LED灯。正常时，LED灯亮，

为绿色。

3) 、当控制器和总线耦合器之间在大于100ms的时间内有

过程数据通讯传输的话，绿灯会灭掉，这时就出现了一个看门狗计时器溢出现象。

该故障处理注意事项：

1、更换偏航编码器时要先断 24VDC，避免设备的热插拔；

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图为偏航编码器 2、 更换编码器后要将扭揽开关重新数圈、电缆偏航到自然垂直状态，并将编码器较零；

3、做好偏航编码器信号线的屏蔽接地工作；

4、检修液压站设备时，要将液压站油泵电机过载保护开关（229Q1）断开、液压站泄压， 检修电磁阀、压力传感器、压力继电器等电气设备时，要将 24VDC 断开。

另外，偏航软起对偏航系统的作用也非常突出，如果软起有故障，就无法正常偏航：

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图为偏航软起的电路图

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图为偏航软起的时序图 Ready:偏航启动准备信号；Ul：偏航软启的输入电压；S3:Softstarter 信号；Ut:偏航软启 DS6 的输出电压； TOR: 偏航软启状态反馈信号。

主控给出软起使能 EN 命令，软起内部启动工作继电器 READY 接点闭合，启动初始电压 30%Un，启动时间 10s，内部旁路继电器 TOR 接点闭合，晶闸管控制截止，软启转为旁路。 故障 2 : 偏航达到限位故障 error_yaw_stop_position

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触发条件： 当偏航达到扭缆开关的限位时，限位开关闭合，触发此故障。

原因分析：

1、扭缆开关质量问题；

2、现场调试二次电装或更换扭缆开关工作中扭 缆

数圈不精确，紧固螺丝松动问题；

3、偏航编码器位置数值跳变会导致编码器零点偏离，

偏航编码器每次位置跳变数值为 28 度， 当编码器朝着单方向跳变 3 次后偏航系统将无法正常解缆，从而触发限位故障。

处理方法：

1、针对扭缆数圈问题，应将扭缆开关拆下重新按要求

数圈；

2、偏航编码器数值跳变问题，检查编码器有无安装问

题，更换偏航编码器；

3、扭缆开关质量问题，更换扭缆开关。

下图为偏航扭缆开关 7

故障处理注意事项：

1、一定要先断 24VDC 电，然后再拆除偏航编码器，

执 行扭缆开关二次电装操作。

2、安装扭缆开关时，一定要将扭缆开关及控制线缆固定

牢固、绑扎结实。

3、扭揽数圈工作严格参照《1.5MW 风电机组电装作业

指导书 GDSD-T-WI003》执行，扭缆到自然垂直状态，重新较零，并满偏测试。

4、检查 FTP 故障文件或中控后台数据，如有偏航位置

跳变问题，更换偏航编码器，扭缆到自然垂直状态，重新较零。

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结束语： 虽然偏航系统故障率较低，故障原因查找较为容易，但

在日常工作中还必须要加强对偏航系统的巡视和各个组成部分的维 护和保养工作，力求最大程度的提高机组可利用率。

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