风电液压系统-风机液压站

一、概述

风电液压系统是风力发电机的动力系统之一，主要为变桨控制装置、安全桨距控制装置、偏航驱动和制动装置、停机制动装置等提供液压驱动力，在定桨距和变桨距风力发电机组中承担着不同的关键任务。

二、工作原理

利用液体介质的静压力，在特定机械、电子设备内完成能量的蓄积、传递、控制、放大，以液体压力能的形式进行便于控制的能量传递，从而实现机械功能的轻巧化、精细化、科学化和最大化。

三、系统组成

动力元件：主要是液压泵，如齿轮泵、叶片泵和柱塞泵等，作用是将原动机的机械能转换成液体（主要是油）的压力能，向整个液压系统提供压力油。

控制元件：即各种液压阀，如压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等，用于控制和调节液体的压力、流量和方向，以满足执行元件对力、速度和运动方向的要求。

执行元件：把系统的液体压力能转换为机械能的装置，旋转运动用液压马达，直线运动用液压缸，摆动用液压摆动马达，驱动外负载做功。

辅助元件：包括油箱、蓄能器、滤油器、油管及管接头、密封圈、压力表、油位计、油温计等，作用是储油、保压、滤油、检测等，并把液压系统的各元件按要求连接起来，构成一个完整的液压系统。

液压油：作为传递能量的工作介质，有矿物油、乳化液和合成型液压油等几大类。

四、主要功能

变桨控制功能

调节叶片角度：通过液压变桨距控制机构，根据风速和发电功率的需求，精确调节叶片的桨距角，使风力发电机在不同风速下都能保持最佳的发电效率。当风速较低时，增大桨距角，使叶片捕获更多的风能；当风速过高时，减小桨距角，限制风力发电机的功率输出，保护设备安全。

紧急顺桨：在遇到紧急情况，如风速超过极限值、设备故障等时，液压系统能够快速将叶片顺桨到安全位置，使风力发电机停止运行，避免设备损坏和事故发生。

制动功能

正常停机制动：在风力发电机正常停机时，液压制动系统通过控制制动器的动作，使风轮逐渐减速直至停止转动，如圆盘片式制动器可对主轴 - 高速轴回转系统进行制动。

紧急制动：当出现紧急情况时，液压制动系统能够迅速施加制动力，使风力发电机在短时间内停止运转，保护设备和人员安全。

偏航功能：液压系统为偏航驱动装置提供动力，使机舱能够根据风向的变化进行偏航，确保风轮始终对准风向，以获得最大的风能捕获效率。同时，在偏航过程中，液压系统还能提供适当的阻尼，保证偏航的平稳性。

五、特点

优点：可实现大范围的无级调速；控制性能好，能对力、速度、位置等指标进行高精度控制，易实现自动化和遥控；体积小、重量轻、运动惯性小、反应速度快，动作可靠，操作性能好；可自动实现过载保护，采用矿物油作为工作介质时，相对运动面可自行润滑，使用寿命长；可方便地使用液压标准元件，灵活构成复杂功能的系统。

缺点：效率较低，存在泄露问题，可能污染场地并引发火灾和爆炸事故，工作性能易受温度变化影响，不宜在高温或低温条件下工作。

六、常见故障及维护

常见故障：液压油泄漏、液压泵故障、液压阀故障、油温过高、系统压力不稳定等。

维护要点：定期检查液压油的油位、油质，及时更换变质的液压油；检查液压系统的密封性，及时处理泄漏点；对液压泵、液压阀等关键元件进行定期保养和维护，确保其正常工作；清理滤油器，防止堵塞；监测油温、油压等参数，确保液压系统在正常工作范围内运行。