风力发电机组叶片的故障分析及维护 毕业设计

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1、酒泉职业技术学院毕业设计（论文）10级风能与动力技术专业题目：风力发电机组叶片的故障分析及维护毕业时间：二O一O年六月学生姓名：指导教师：班级：风能与动力技术（1）班2012年11月20日14目录摘要2一、风机叶片简介2二、维护叶片的目的3三、叶片产生问题的原因及故障分析3（一）叶片产生问题的原因类型3(二)风机叶片的常见损坏类型及诊断方法8四、叶片的维护13（一）叶片裂纹维护13(二)叶片砂眼形成与维护13(三)叶尖的维护13总结14参考文献14致谢1514风力发电机组叶片的故障分析及维护摘要：风机叶片是发电机组的动力源泉，是风电机组的关键部件之一，叶片

2、状态的好坏直接影响到整机的性能和发电效率，应该引起风电企业的高度重视。风机多是安装在环境恶劣、海拔高、气候复杂的地区，而叶片又恰恰是工作在高空、全天候条件下，经常受到空气介质、大气射线、沙尘、雷电、暴雨、冰雪的侵袭，其故障率在整机中约占三分之一以上。定期检查，早期发现，尽快采取措施，把问题解决在萌芽状态是避免事故、减少风险、稳定电场收益的最有效方式。如果对问题的萌芽和苗头不重视，时间越长，问题积累越多，后果就越严重。由于叶片的事故多发在盛风期，停机修复必将带来很大的经济损失，如果是叶片彻底失效，不得不更换，造价昂贵的叶片，加上定货、运输、安装、调试……，企

3、业将面临发电损失、高额的叶片费用和维修费用。叶片的设计寿命应该与主机一样至少工作20年，但是只有对叶片进行定期维护、维修，精心呵护，才能保证叶片与风机的其他部件一样长期稳定的工作，才能为电场安全运行提供有力的保障。关键词：叶片；故障分析；维护一、风机叶片简介风力发电机叶片是一个复合材料制成的薄壳结构，结构上分根部、外壳、龙骨三个部分。类型多种，有尖头、平头、钩头、带襟翼的尖部等。制造工艺主要包括阳模→翻阴模→铺层→加热固化→脱模→打磨表面→喷漆等。设计难点包括叶型的空气动力学设计、强度、疲劳、噪声设计、复合材料铺层设计。工艺难点主要包括阳模加工、模翻制、树

4、脂系统选用。叶片是一个大型的复合材料结构,其重量的90%以上由复合材料组成,每台发电机一般有三支叶片,每台发电机需要用复合材料达四吨之多。二、维护叶片的目的风机叶片是风电机组关键部件之一，其性能直接影响到整个系统的性能。叶片工作在高空，环境十分恶劣，空气中各种介质几乎每时每刻都在侵蚀着叶片,14春夏秋冬、酷暑严寒、雷电、冰雹、雨雪、沙尘随时都有可能对风机产生危害，隐患每天都有可能演变成事故。据统计，风电场的事故多发期多是在盛风发电期，而由叶片产生的事故要占到事故的三分之一，叶片发生事故电场必须停止发电，开始抢修，严重的还必须更换叶片，这必将导致高额的维修费

5、用，也给风电场带来很大的经济损失。在我国风电开发还处于一个发展阶段，风场管理和配套服务机制尚不完善，尤其是风电企业对叶片的维护还没有引起充分认识，投入严重不足，风电场运转存在许多隐患，随时都会出现许多意想不到的事故，直接影响到风电场的送电和经济效益。根据对风电场的调查和有关数据分析，并参阅了许多国外风电场维护的成功经验，我们对风电场的日常维护的必要性有了更深刻的了解。我认为，建立良好的叶片正常维护制度是保证风电场效益的基础，以少量的投入避免巨大的损失、换取最佳经济效益的最好方式。三、叶片产生问题的原因及故障分析（一）叶片产生问题的原因类型我们将从四个方面讨

6、论叶片产生问题的主要原因：即设计不完善、生产缺陷、自然原因和运行不当。1.设计方面的原因(1)管理层要求降低成本的压力生产厂家管理层片面追求利润，设计部门经常会受到来自管理层的压力，要求他们设计成本低廉的部件，以便使企业有更大的利润空间。面对来自管理层的压力，设计部门有时不得不做出妥协，比如，减小叶片的叶根直径的方式来减少轮毂和叶片的成本，但是叶根尺寸减小后会导致叶片强度不够，再例如选择质量不佳但价格便宜的原材料，这往往导致叶片出现致命的缺陷。(2)未经设计者批准就改变生产工艺在叶片生产加工过程中，有时候生产部门未经设计部门批准就私自修改工艺，这样会破坏叶

7、片的整体性能。(3)生产部门和设计部门缺乏沟通有时，设计部门的某项设计旨在降低叶片的成本、重量或为了开发一种新产品，他们将这些设计构想寄希望于生产部门，但实际上这些设计在工艺上是很难保证的，如果设计部门和生产者之间缺乏必要的沟通，缺乏团队精神，产品就会出现问题。(4)极限设计叶片的设计要考虑到机组其他部件的要求与配合，例如，塔架与叶片的间距通常是设计叶片强度需要考虑的一个原因，主轴和轴承的尺寸也会对叶片的重量提出要求，如果这些参数考虑不周就会使叶片设计到达极限值。(5)安全余量降低14在叶片设计的任何一个阶段中，实际运行载荷和静态载荷总是很难准确预测，设计

8、不当就会降低运行载荷的安全余量，这样设计参数生产出来的产品因为降低