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、 毕毕 业设计（论业设计（论 文）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 2012 年 11 月 20 日 1 目目 录录 摘要 2 一、风机叶片简介 . 2 二、维护叶片的目的 . 2 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 12 （一）叶片裂纹维护 12 (二)叶片砂眼形成与维护 12 (三)叶尖的维护 12 总结 . 13 参考文献 . 13 致谢 . 13 2 风力发电机组叶片的故障分析及维护风力发电机组叶片的故

2、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

3、更换，造价昂贵的叶片，加上定货、 运输、安装、调试，企业将面临发电损失、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

4、设计。工艺难点主要包括阳模加工、模翻制、 树脂系统选用。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, 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

5、还必须更换叶 片，这必将导致高额的维修费用，也给风电场带来很大的经济损失。在我国风电开发还 3 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三、叶片产生问题的原因及故

6、障分析 （一）叶片产生问题的原因类型（一）叶片产生问题的原因类型 我们将从四个方面讨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。 1.1.设计方面的原因设计方面的原因 (1)(1)管理层要求降低成本的压力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)(2)未经设计者批准就改变生产工艺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 会破坏叶片的整体性能。 (3)(3)生产部门和设计部门缺乏沟通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