近年来随着风电机组单机容量的不断增大，以及风电机组的投行时间的逐渐累积，由齿轮箱故障或损坏引起的机组停运事件时有发生，由此带来的直接和间接损失也越来越大，维护人员投入相关工作的工作量也有上升趋势。这就促使越来越多的风电场开始加强齿轮箱的日常监测和定期保养工作。

以我场为例：2000至2002年由于齿轮箱故障或损坏导致的直接电量损失年均约15万kwh，占非常规维护工作量的40%以上。

由于并网型风电机组起停较为频繁，叶轮本身转动惯量又很大，大中型风电机组的叶轮转速一般都设计在20－40转/分，机组容量越大，叶轮直径越长，转速相对就越低，为满足异步双速电机的工作条件，在叶轮和发电机之间就需要装设齿轮箱增速。由于机舱尺寸的限制，大型风电机组的机械传动系统一般都沿机舱轴线布置，齿轮箱也从以前多级正齿或斜齿齿轮箱而改为更多采用结构紧凑的行星齿轮箱。随着大型风电机组采用的齿轮箱传递扭矩增大，结构更加紧凑、复杂，对风电机组维护检修人员的要求也不断提高。

1. 日常保养和定期保养维护

1. 1日常保养

风电机组齿轮箱的日常保养内容主要包括：设备外观检查、润滑油位检查、电气接线检查等。

具体工作任务包括：运行人员登机工作时应对齿轮箱箱体表面进行清洁，检查箱体及润滑管路有无渗漏现象，外敷的润滑管路有无松动，由于风电机组振动较大，如果外敷管路固定不良将导致管路接头密封损坏甚至管路断裂。此外，还要注意箱底放油阀有无松动和渗漏，避免放油阀松动和渗漏导致的齿轮油大量外泄。

由油标尺或油位窗检查油位及油色是否正常，发现油位偏低应及时补充。若发现油色明显变深发黑时，应考虑进行油质检验，并加强机组的运行监视。遇有滤清器堵塞报警时应及时检查处理，在更换滤芯时应彻底清洗滤清器内部，有条件最好将滤清器总成拆下在车间进行清洗、检查。安装滤清器外壳时应注意对正螺纹，均匀用力，避免损伤螺纹和密封圈。

检查齿轮油位油位、温度、压力、压差、轴承温度等传感器和加热器、散热器的接线是否正常，导线有无磨损。在日常巡视检查时还应当注意机组的噪音有无异常，及时发现故障隐患。

1. 2定期保养维护

风电机组定期保养维护内容主要包括：齿轮箱连接螺栓的力矩检查、齿轮啮合及齿面磨损情况检查、传感器功能测试、润滑及散热系统功能检查、定期更换齿轮油滤清器，油样采集等。有条件时可借助有关工业检测设备对齿轮箱运行状态的振动及噪音等指标进行检测分析，以期更全面地掌握齿轮箱的工作状态。

根据风电机组运行维护手册，不同的厂家对齿轮油的采样周期也不尽相同。一般要求每年采样一次，或者齿轮油油使用两年后采样一次。对于发现运行状态异常的齿轮箱根据需要，随时采集油样。齿轮油的使用年限一般为三至四年。由于齿轮箱的运行温度、年运行小时以及峰值出力等运行指标不尽相同，笼统地以时间为限作为齿轮油更换的条件，在不同的运行环境下不一定能够保证齿轮箱经济、安全地运行。这就要求运行人员平时注意收集整理机组的各项运行数据，对比分析油品化验结果的各项参数指标，找出更加符合自己电场运行特点的油品更换周期。

我场在油品采样时，考虑到样品份数的限制，一般选取运行状态较恶劣的机组（如：故障率较高、出力峰值较高、齿轮箱运行温度较高、滤清器更换较频繁）作为采样对象。根据油品检验结果分析齿轮箱的工作状态是否正常，润滑油性能是否满足设备正常运行需要，并参照风电机组维护手册规定的油品更换周期，综合分析决定是否需要更换齿轮油。油品更换前可根据实际情况选用专用清洗添加剂，更换时应将旧油彻底排干清除油污，并用新油清洗齿轮箱，对箱底装有磁性元件的，还应清洗磁性元件，检查吸附的金属杂质情况。加油时按手册要求油量加注，避免油位过高，导致输出轴油封因回油不畅而发生渗漏。

2. 齿轮箱运行过程中常见故障的处理

2.1齿轮油泵过载

常见故障原因： 齿轮油泵过载多发生在冬季低温气象条件之下，当风电机组故障长期停机后齿轮箱温度下降较多，齿轮油粘度增加，造成油泵启动时负载较重，导致油泵电机过载。

处理方法：出现该故障后应使机组处于待机状态下逐步加热齿轮油至正常值后再启动风机，避免强制启动风电机组，以免因齿轮油粘度较大造成润滑不良，损坏齿面或轴承以及润滑系统的其它部件。

注意事项：我场曾发生过冬季低温工况下，直接启动故障停机多日的机组，因齿轮油温度偏低，粘度增大，使润滑系统工作压力升高，波动较大，导致滤清器密封圈损坏，齿轮油外泄。

齿轮油泵过载的另一常见原因是部分使用年限较长的机组，油泵电机输出轴油封老化，导致齿轮油进入接线端子盒造成端子接触不良，三相电流不平衡，出现油泵过载故障，更严重的情况齿轮油甚至会大量进入油泵电机绕组，破坏绕组气隙，造成油泵过载。出现上述情况后应更换油封，清洗接线端子盒及电机绕组，并加温干燥后重新恢复运行。

2.2齿轮油温度过高

常见故障原因：齿轮油温度过高一般是因为风电机组长处于时间满发状态，润滑油因齿轮箱发热而温度上升超过正常值。

处理方法：出现温度接近齿轮箱工作温度上限的现象时，可敞开塔架大门，增强通风降低机舱温度，改善齿轮箱工作环境温度。若发生温度过高导致的停机，不应进行人工干预，使机组自行循环散热至正常值后启动。有条件时应观察齿轮箱温度变化过程是否正常、连续，以判断温度传感器工作是否正常。

注意事项：若在一定时间内，齿轮箱温升较快，且连续出现油温过高的现象应当首先登机检查散热系统和润滑系统工作是否正常，温度传感器测量是否准确，之后，进一步检查齿轮箱工作状况是否正常，尽可能找出发热明显的部位，初步判断损坏部位。必要时开启观察孔检查齿轮啮合情况或拆卸滤清器检查有无金属杂质，同时采集油样，为设备损坏原因的分析判断搜集资料。

正常情况下较少发生齿轮油温度过高的故障，若发生油温过高的现象应当引起运行人员的足够重视，在未找到温度异常原因之前，避免盲目开机使故障范围扩大，造成不必要的经济损失。

下列是我场2000年初一台齿轮箱损坏前48小时的部分运行参数图表：

通过下列参数对比可以看出齿轮箱损坏前后，运行温度变化较为明显。运行人员发现温度异常后登机检查发现机组运行噪音变化不是非常明显，但中箱体行星架处温度明显偏高，滤清器内有2mm2左右的鳞片状铁屑和大量金属粉末。后对该机解体后发现，高速轴轴承损坏后齿轮位移，导致行星架齿面啮合异常而损坏。

由此可见，在风电机组的日常运行中，对齿轮箱运行温度的观察比较，对维护人员及时准确地掌握齿轮箱的运行状态的改变有着较为重要的意义。

2.3齿轮油位低

常见故障原因：齿轮油位低故障是由于齿轮油低于油位下限，磁浮子开关动作。

处理方法：风电机组发生该故障后，运行人员应及时到现场可靠检查齿轮油位，必要时测试传感器功能。不允许盲目复位开机，避免润滑条件不良损坏齿轮箱或者齿轮箱有明显泄漏点开机后导致更多的齿轮油外泄。

注意事项：在冬季低温工况下，油位开关可能会因齿轮油粘度太高而动作迟缓，产生误报故障，所以有些型号的风电机组在温度较低时将油位低信号降级为报警信号，而不是停机信号，这种情况下也同样认真对待，根据实际情况作出正确的判断，以免造成不必要的经济损失。

2.4齿轮油压力低

常见故障原因：齿轮油压力低故障是由于齿轮箱强迫润滑系统工作压力低于正常值而导致压力开关动作。

处理方法：故障原因多是油泵本体工作异常或润滑管路异常而引起，但若油泵排量选择不准且油位偏低，在油温较高润滑油粘度较低的条件也会出现该故障。有些使用年限较长的风电机组因为压力开关老化，整定值发生偏移同样会导致该故障，这时就需要在压力试验台上重新整定压力开关动作值。

2.5相关故障