低温环境风电齿轮箱超温机理分析及措施研究

摘要

国内风力发电机组装机容量每年持续增长，应用场合从内陆常温环境正快速向海洋、高原低温等极端气候领域延伸；实践发现常温环境的风电冷却系统在低温场合的可靠性很差。针对大兆瓦风电齿轮箱在低温环境频发高温报警故障问题，通过对齿轮箱润滑冷却系统的工作原理、运行工况、结构参数及控制方案进行研究分析，采用结构重组流阻建模分析法、正交实验法在逐个排除流体回路基本元件的质量问题基础上，提出了风冷散热器结构重组和风冷机组控制逻辑重组两项攻关内容，结构重组优化并降低了低温环境下流体的压阻，控制重组融合了神经网络控制机理，优化并解决了低温环境下控制的非线性问题。风场实际应用表明，风电齿轮箱在低温环境条件下的高温报警问题已得到可靠解决。该研究方案为风电行业后续大兆瓦风力发电机组开发及推广应用，可提供设计经验和技术依据。