一、引言

到西北某風電項目現場近一個月，期間發生了多臺風機轉子剎車止動銷切削剎車盤的現象。切削產生的鐵屑進入發電機定子與轉子間隙中，將會造成定、轉子磨損，使定子繞組、轉子防護絕緣下降。如果處理不當，或維護不到位，會發生電機振動增大、剎車制動器損壞、鐵芯過熱變形、定子繞組短路燒毀事故，嚴重的會造成發電機報廢。本人對轉子止動銷切削剎車盤的原因進行分析，提出相應的改造方案和整改措施，減少轉子止動銷切削剎車盤的可能性。同時，通過改進，還可縮短葉輪鎖定時間，提高工作效率。

二、問題的提出

2010年11月10日起，西北某風電場項目現場對33臺風機例行檢查。在檢查78#、83#、84#風機時，發現三臺風機轉子止動銷將剎車盤切削下大量鐵屑。78#風機清理出的最長一根鐵屑長44cm，直徑達2cm，轉子剎車盤損壞嚴重。
在現場鎖定葉輪，看似簡單的工作，但有時卻需要近兩個小時的時間，浪費了很多時間，影響了后續工作的進行。
 

三、原因分析

（一）設計原因分析
1、轉子側雖標有紅色線表示止動銷插孔位置，卻沒有止動銷與止動銷插孔是否對準的參照線。在鎖定葉輪時，操作止動銷手柄的人員從觀察孔無法觀察到止動銷是否與止動銷插孔對準。需要安排另一人打開人孔門，將頭伸入人孔門從內側觀察止動銷是否與止動銷插孔對準。在機艙未上電的情況下，由第三人負責液壓制動系統手動建壓，剎住葉輪。如果三人配合不當，很難順利鎖定葉輪，同時也極易造成止動銷端部切削剎車盤。既不便于操作，延長了轉子鎖定時間，又增加了止動銷切削剎車盤的可能性。
同時，公司風力發電機組運行手冊中明確規定“嚴禁在葉輪鎖定完成前打開人孔口門進行葉輪鎖定的觀察、操作”。轉子未鎖定前，打開人孔門從內部觀察葉輪止動銷是否與止動銷插孔對齊本身就是違章行為。
2、轉子止動銷端部與止動銷插孔兩邊間隙為2mm，由于間隙過小，現場操作不容易控制，在止動銷與止動銷插孔未完全對齊的情況下，止動銷B處極易吃入剎車盤A處，造成轉子止動銷切削剎車盤。
 
（二）操作原因分析
1、在風機吊裝、接線、驗收三個階段，由于機艙未上電，葉輪鎖定需要手動建壓，由三人配合操作方能鎖住葉輪。安裝方為節省人力，往往是由兩人進行葉輪鎖定操作，在止動銷還未完全對準止動銷插孔時，就旋入止動銷，使止動銷與剎車盤咬合，加之操作人員使用鐵件強行敲擊操作手輪，造成止動銷嚴重切削剎車盤。
2、在葉輪未完全制動，還處在轉動的情況下，操作人員就急于插入止動銷，鎖定葉輪，造成止動銷切削剎車盤。
3、在風機吊裝現場，松葉輪往往是在工作接近結束，操作人員急于收工，經常是在止動銷未完全退出插孔前，就松開葉輪剎車，拉動風繩，致使止動銷切削剎車盤。
4、安裝方由于人員變動，未及時對葉輪鎖定人員進行專門培訓，操作人員操作不熟練或誤操作，造成止動銷切削剎車盤。

四、改進建議和措施

（一）增加規范的葉輪鎖定定位標示
在鎖定葉輪時，操作止動銷手柄的人員從觀察孔無法觀察到止動銷是否與止動銷插孔對準，增加了葉輪鎖定難度。建議在葉輪止動銷支架正上方標注與轉子紅色指示標記相同寬度的紅色標記。當轉子紅色標示線與止動銷支架上方標示線兩邊均對齊時，說明止動銷與止動銷插孔已對準，做到心中有數。手柄操作人員發現止動銷與止動銷插孔對準，立即通知負責液壓制動系統建壓的人員迅速建壓，使發電機轉子處于制動狀態，迅速旋進止動銷，將轉子鎖定。改進后，葉輪鎖定可由三人配合操作，改為兩人配合操作，減少了配合難度，同時也可減小止動銷切削剎車盤的可能性。
（二）改進止動銷和止動銷插孔
為從源頭避免止動銷切削剎車盤，降低葉輪鎖定難度，提高葉輪鎖定速度，建議對止動銷和止動銷插孔進行改進。具體方案是：
將止動銷的A、B分別倒角，增大止動銷插孔的開度和止動銷端部與止動銷插孔之間的間隙，使止動銷更容易旋入止動銷插孔。考慮轉子慣性較大，當止動銷未完全對準止動銷插孔時，一方面會難于旋入，另一方面會使止動銷繼續切削剎車盤，所以A、B倒角不宜過大，且止動銷端部應避免有棱角。
綜合考慮，將A、B分別倒15×5的角，C面制作成弧面。改進后，止動銷端部與止動銷插孔之間的間隙大于10mm，且平面A｀與平面B｀平行。當止動銷未完全對準止動銷插孔而旋入止動銷時，是平面A｀與平面B｀接觸，繼續旋轉止動銷手輪，可以將止動銷旋入止動銷插孔，從而避免切削剎車盤，降低了葉輪鎖定難度，提高葉輪鎖定速度。當止動銷與止動銷插孔偏差較大時，是平面A｀、弧面C｀接觸，即使止動銷不能旋入止動銷插孔，也可大大減輕止動銷切削剎車盤的程度。
 
（三）加大吊裝作業現場監督指導和培訓力度
1、不斷提高吊裝現場指導人員的技術素質，使之熟練掌握葉輪鎖定的操作方法和要領，能夠正確指導風機吊裝工作。
2、加強吊裝現場巡查力度。對吊裝關鍵環節檢查到位，特別是葉輪鎖定和鎖定解除環節，要對各吊裝小組進行檢查、指導，發現問題及時指導整改，杜絕野蠻操作和誤操作。
3、對吊裝現場新安排從事葉輪鎖定的人員進行葉輪鎖定操作方法的培訓指導，培訓合格后，方可進行葉輪鎖定工作。
4、重新梳理吊裝、驗收流程，合理優化現場工作程序。例如在鎖住葉輪進入輪轂后，爭取一次性將輪轂內的力矩驗收、齒形帶檢查、滑環檢查等工作全部做完，驗收合格后再松葉輪，避免反復鎖定葉輪進入輪轂工作。
（四）組織開展隱患排查，完善風機吊裝、調試、運行和維護規程
1、逐一對已吊裝風機的葉輪鎖定裝置進行隱患排查，檢查葉輪鎖定裝置損壞情況，清理剎車盤處的鐵屑和其他雜物。
2、對風機吊裝、調試、運行和維護等工藝手冊進行梳理，將轉子止動銷與剎車盤的檢查列為定期檢查項目。要求每次葉輪鎖定解除前，必須檢查轉子止動銷與轉子剎車盤上有無鐵屑，并用磁力棒檢查剎車盤下有無鐵屑，發現鐵屑，及時清理，防止鐵屑落入電機內。

五、結束語

葉輪鎖定是風機吊裝、調試、運行和維護工作中很重要的一個環節。通過優化改進風機鎖定裝置，提高操作人員的技術水平，完善風機吊裝、調試、運行和維護規程，防止轉子止動銷切削剎車盤，確保風機安全運行。本文是在現場一個月對這類問題的一些看法，如有不當之處請多指正。