引言

随着我国风电机组的投运时间越来越久，润滑管理在机组日常运维中越来越受到重视[1][2]。某公司目前现场风电机组的润滑问题比较突出，主要表现为风电机组时常出现轴承报高温故障，进而需要更换轴承等。经公司润滑专业人士论证后，风电场着手实施使用性能优异的润滑油脂的试验。

风电场于2020年9月底实施了2台某机型风机的变桨、主轴、发电机部位的更换油脂试验，下表为机组的试验分组情况。

表1 风电机组分组试验详情

下表2汇总了2台风机于2019和2020年10月（更换全新润滑油脂后）的SCADA数据。

表2 机组近两年发电机转速≥1750r/min的10min平均数据

前后两年的10月份时间段里，2台风机符合要求的数据样本数量差不多，机舱温度接近，具备可比性。因此，下文以2台风机的各轴承部位温度数据来做对比分析。

1、纵向对比

表3 两台风机换脂后温度改善的纵向对比

备注：正值表示今年温度比去年降低，负值表示相应升高。

从上表3的前后两年风机轴承温度数据可以明显看出，两台风机在更换全新的油脂后，轴承温度都有明显改善。

纵向对比来看，无论更换何种油脂，轴承温度都有降低，而且以发电机轴承温度降低得更为明显。这是因为主轴轴承处用脂量大，风机长期使用性能欠佳的油脂后，主轴处出现明显泄露（见下图1），废旧油脂板结干涸，导致轴承欠润滑更明显，使得主轴轴承的磨损更严重，所以更换新油脂后，对改善轴承温度的效果不如发电机轴承。

图1 风机主轴密封处明显泄露

2、横向对比

表4 两台风机改善轴承温度的横向对比

横向对比来看，同样更换全新的润滑油脂，使用S油脂的A27风机轴承温度改善效果全面优于使用M油脂的A15风机，以发电后轴承改善效果最为明显，这说明在不同油脂性能的对比中，S油脂的抗磨损性能优于M油脂。

图2 横向对比S和M油脂的降温效果

以上是从发电机和主轴轴承的温度数据来对比分析，以下就继续从各轴承部位排出废旧油脂的磨损铁磁颗粒含量来对比分析。

表5是两台风机分别在2020年9月底和2021年4月底，其不同轴承部位排出废旧油脂中磨损铁磁颗粒含量（数据源于专业检测机构，以PQ/g表示）。

表5 两台风机的废旧油脂磨损量（PQ/g）

后一次取样时，会极力把轴承腔内多年累积的废旧油脂排出来，所以今年取样废旧油脂的磨损铁磁颗粒含量普遍高于去年的取样，同时比较废旧油脂的磨损量差异，能够评估出不同油脂对轴承润滑效果的改善状况。

表6 两台风机换脂后废旧油脂磨损对比

备注：相比去年的废旧油脂磨损量，正值表示增加，负值表示降低。

另外，考虑到润滑脂是半固态油品，在实际选取油脂样品时难免会有随机性，因此表6和图3同时展示了变桨、主轴和发电机轴承处的废旧油脂磨损量变化的平均值对比。

图3 横向对比M和S油脂的抗磨损性能

小结：通过同样操作更换全新油脂、间隔半年后的取样检测废旧油脂发现，在变桨轴承处，使用M油脂的A15风机油脂磨损量平均增加268%，使用S油脂的A27风机油脂磨损量平均增加34%；在主轴轴承处，A15风机油脂磨损量平均增加528%，A27风机油脂磨损量平均增加59%；在发电机轴承处，A15风机油脂磨损量平均增加86%，A27风机油脂磨损量平均降低3%。

这样从对比废旧油脂中磨损铁磁颗粒的含量，进而反映轴承磨损状况的角度来看，S油脂的抗磨损性能远胜于M油脂。

本文通过在两台风机实施同样操作更换油脂，且在前后两年机舱温度相近、风机负载状况接近的前提下，通过对比使用全新不同油脂的风机各润滑部位的轴承温度和油脂磨损量可知，S油脂的抗磨损性能远胜于风机原装M油脂。

参考文献

[1]陈闽杰.风电机组的润滑磨损状态监测与视情维护[A].中国机械工程学会摩擦学分会青年工作委员会.2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C].中国机械工程学会摩擦学分会青年工作委员会:,2011:7.

[2]孙玉彬,金声超,梁培沛,曹彬.油液监测技术在风电机组中的应用分析[J].风能,2014,(02):76-79.

作者：内蒙古龙源蒙东风力发电有限公司 刘清瑞、陈方遒、吕超超、任鹏举、杨映山、曾繁礼

北京金首能新能源技术有限公司 金声超