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2025年风电运维理论试题题库及答案(简答题)

1.简述双馈异步风力发电机的基本工作原理及变流器的核心作用。

答：双馈异步风力发电机的定子绕组直接接入电网，转子绕组通过变流器与电网连接。其工作原理基于电磁感应：当叶轮带动转子旋转时，转子绕组切割定子磁场产生感应电动势，若转子转速低于同步转速（亚同步状态），变流器向转子注入电能以提升转速；若高于同步转速（超同步状态），转子向变流器回馈电能。变流器的核心作用是实现转子侧与电网侧的能量双向流动，通过控制转子电流的频率、幅值和相位，使发电机在宽转速范围内保持定子输出电压的频率、幅值与电网一致，同时实现有功、无功功率的独立调节，提升发电效率和电网适应性。

2.列举风电机组偏航系统的主要组成部件，并说明偏航卡滞故障的常见原因及处理步骤。

答：偏航系统主要由偏航电机、偏航减速器、偏航齿圈、偏航制动器、偏航传感器（如风向标、编码器）及控制系统组成。偏航卡滞的常见原因包括：①偏航齿圈或减速器齿轮润滑不足或油质劣化，导致摩擦阻力增大；②偏航制动器制动力矩过大（如液压系统压力过高或刹车片间隙过小）；③偏航电机或减速器故障（如电机绕组短路、减速器轴承损坏）；④齿圈或齿轮磨损、齿面有异物卡阻；⑤控制系统故障（如传感器信号丢失、PLC程序逻辑错误）。

处理步骤：①检查偏航润滑系统，确认润滑泵工作正常、油位及油质符合要求，必要时补充或更换润滑脂；②测量偏航制动器液压压力，调整至设计值（通常10-15MPa），检查刹车片间隙（一般0.5-1mm）并调整；③手动盘车偏航齿轮，观察是否卡阻，清理齿面异物或更换磨损部件；④测试偏航电机电流、转速，检查减速器油位及振动值，更换损坏的电机或减速器；⑤排查传感器信号（如风向标角度、编码器脉冲）及控制回路，修复或更换故障元件；⑥若为PLC程序问题，重新加载正确程序并验证逻辑。

3.说明风电机组液压系统中蓄能器的作用，若蓄能器压力异常（低于设定值）可能的原因及处理方法。

答：蓄能器在液压系统中的核心作用包括：①能量储存与释放（补偿液压泵流量波动，应对瞬时大流量需求，如偏航/变桨制动）；②吸收液压冲击（减缓阀门切换或负载突变时的压力波动）；③维持系统保压（在泵停止工作时保持制动压力，确保安全）。

蓄能器压力异常（低于设定值）的可能原因：①蓄能器皮囊破损（氮气泄漏）；②充气阀密封失效（氮气缓慢泄漏）；③液压系统内泄漏（如油缸密封件磨损、管路接头渗漏）；④压力传感器故障（误报压力低）；⑤液压泵输出压力不足（泵内泄漏、溢流阀设定值过低）。

处理方法：①关闭液压系统，使用专用工具检测蓄能器预充氮气压力（通常高于系统最低工作压力10%-20%），若低于标准值，检查充气阀密封，必要时更换皮囊并重新充气；②检查液压管路、油缸及接头，通过保压测试（关闭泵后观察压力下降速率）确认内泄漏点，更换密封件或修复管路；③校验压力传感器，使用标准压力表对比测量值，若偏差超过5%则更换；④测试液压泵输出流量及压力，清洗或更换泵内磨损部件，调整溢流阀设定值至额定压力（如变桨系统通常16-18MPa）；⑤恢复系统后，进行功能测试（如变桨制动、偏航解锁），确认压力稳定性。

4.简述风电机组叶片防雷系统的组成及检测要点，叶片雷击损伤的典型特征有哪些？

答：叶片防雷系统由接闪器（叶尖接闪器、叶片表面金属网或条）、引下线（铜缆或金属导轨）、等电位连接装置及接地系统组成。检测要点包括：①接闪器完整性（检查叶尖接闪器是否脱落、表面是否有烧蚀痕迹）；②引下线连续性（使用兆欧表测量引下线与接地系统的导通性，电阻应≤1Ω）；③等电位连接可靠性（检查叶片与轮毂连接螺栓的导电垫片是否完好，接触电阻≤0.1Ω）；④接地电阻测试（整体接地电阻≤4Ω，高土壤电阻率地区可放宽至10Ω）。

叶片雷击损伤的典型特征：①叶尖接闪器熔蚀（金属融化、表面坑洼）；②叶片表面出现灼痕（沿引下线路径的焦黑痕迹）；③叶片内部分层或开裂（雷击电流产生的热应力导致纤维层与基体分离）；④引下线断裂（铜缆熔断或金属导轨变形）；⑤叶根法兰螺栓松动（雷击电磁力引发振动）。

5.分析风电机组齿轮箱油温过高（超过80℃）的可能原因，并列出针对性排查步骤。

答：齿轮箱油温过高的可能原因：①润滑不足（油位过低、油泵故障导致供油流量不足）；②油质劣化（油液氧化、杂质过多导致散热性能下降）；③冷却系统故障（油冷器堵塞、冷却风扇不转、温控阀失效）；④齿轮或轴承磨损（摩擦生热增加）；⑤负载过大（机组长时间高功率运行，输入扭矩超过设计值）；⑥传感器故障（温度探头误报）。

排查步骤：①检查齿轮箱油位（停机后30分钟测量，油位应在视镜中线上方），若不足则补充至标准值；②检测油液理化指标（粘度、酸值、水分、颗粒度），若颗粒度＞NAS10级或酸