2018-03-12 15:37:39
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变桨电气滑环自动检测装置研制

完成单位:中广核新能源投资(深圳)有限公司内蒙古分公司

登记编号:ZSCX-D4-J-2-122      登记年份:2020      登记日期:2020-09-21

项目概况

随着风机运行年限的增加,部分备件可靠性逐渐降低,特别是对于运行超过设计寿命一半的机组,主控系统和变桨系统提供通讯及电源通道的电气滑环故障率明显增加。据统计,2017年至2018年某风场为消除变桨通讯滑环故障,仅清洗变桨电气滑环一项,累计319次

目前变桨电气滑环维修工作主要分:初步检测、维修和维修后检测,维修主要应对滑环本身出现的机械类与电气类故障,一般包括:滑针磨损、滑针断裂、滑针塑性变形、滑道拉弧熔融、滑道磨损、油污染等,处理滑针滑道故障的方法主要是更换新件。但是在维修工作前期,维修后未经检测的滑环现场使用后故障频发的状况,一度困扰维修工作无法继续往下开展,为解决这一问题,开展了滑环检测平台的搭建

检测平台的设计搭建,从模拟变桨电气滑环实际运行状态的角度出发,保证滑环运行时的转速,并且能够实现滑道检测规定时间后的自动切换,以减少人工切换滑道费时费力的缺点;最后对滑环各滑道测得的数据进行采集与存储,以备数据后期的统计分析

总结上述对检测平台的要求后,初步将设定平台由三部分组成:机械传动部分、电气控制部分、数据收集与分析部分

一、机械传动部

为了模拟滑环在实际工作状态时的转速,也考虑到不同机组滑环的转速不同,所以传动部分的转速应该满足可调节,拖动滑环的转动的扭矩非常小,几乎可以不用考虑功率问题。在综合多种方案后确定了由变频器驱动三相异步电机的形式比较可靠,也易于实现。电机与皮带轮采用螺栓固定于底座上,滑环支架采用焊接的方式固定于底座上,滑环托盘采用螺纹连接方式可起到竖直方向上的调整

二、电气控制部

在各种电气滑环中,东汽机组使用的滑环需要检测的滑道数量最多,电气控制部分主要是为了实现各滑道检测完成后可自动切换。控制部分由:PLC、接触器、直流电源、按钮等,由PLC控制继电器的闭合与断开来控制选择滑道接入检测回路

三、数据收集与分析部

采用台式万用表及PC软件,采集滑环滑道动态阻值数据,对单次数据进行分析,分析滑环各滑道是否达到使用要求,对多次储存数据进行分析,预测滑环使用寿命,达到预防性维修的目的

检测平台投入使用以后,维修效率和质量有了很大的提高,维修后的滑环能够保障维持较长时间、较低的故障率,维修效率提高51%,有能力实现大批量滑环的维修,满足最初开展自主维修的要求。以我公司某一风场统计,滑环自主维修与检测项目的开展,可以至少每年为风场节省备件与外部维修成本约120万元。