MW級風力機液壓系統性能改良案例分析

摘要：液壓系統漏油為現有風力發電機組中故障的主要原因之一，本研究以台電2 MW風力機為例，透過實際觀察探討故障成因，利用自主技術改善原廠設計缺陷，本文中所提出之改善方案使液壓系統能夠長時間穩定運作，並且延長煞車來令片壽命，避免影響轉向軸承功能，有助於節省維修成本。

Abstract: Malfunctions of the hydraulic system among wind turbine generators (WTGs) are mainly caused by the leakage of oil. For the purpose of improving this troublesome issue, a case study of the 2MW WTG of Taiwan Power Company is reported. The proposals introduced in this paper are designed according to practical observation of the hydraulic system and employed to reform the original hydraulic loop designs. The efficacy of the proposed improvement methods for hydraulic system is verified by intensive experiments.

關鍵詞：風力發電機、漏油、液壓系統

Keywords：Wind Turbine, Oil Leakage, Hydraulic System

前言
全球大型風力發電技術發展已經非常成熟，風力發電為目前最穩定成長的再生能源之一。台灣在2000年開始即依據政策全力推廣再生能源計畫，陸續在雲林、澎湖、竹北完成三個示範風場後，開啟台灣在大型陸域風電的發展；目前已經有超過300部MW級的風力發電機，總容量超過600 MW，主要分布於台灣西部沿海一帶。且依據「再生能源發展條例」已公告風力發電離岸系統示範獎勵辦法，以經費補助方式，鼓勵業者設置離岸示範風場，未來也將在台灣海峽增設大型離岸風力發電機組，帶動台灣離岸風電開發之重要里程。

大型風力發電機主要由葉片、機艙、塔架、旋角系統、電力轉換系統、傳動系統、控制系統、迎風轉向系統、液壓煞車及驅動等所組成，每個次系統都是經過妥善的設計，透過系統整合及各種風況設計後，才能讓風力機順利穩定的運轉發電。但由於台灣屬於海島型國家，環境濕熱且海邊鹽害問題較嚴重，在台灣未有國產風力機情況下仍需仰賴進口風力機，許多自歐洲進口的風力機組設計之初並未考慮到這樣的氣候，加上台灣大型風力機運行初期，尚未建立及累積完善的維修保養經驗，因此在某些次系統上會出現原廠並未考慮到的故障。

不過經過近幾年的努力，國內開發商與運維商也漸漸掌握機組技術，已經具備一定的故障排除能量；本文針對大型風力機的液壓系統進行故障分析研究，進而提出改善方案，最終使液壓煞車系統能夠長時間穩定的工作，使機組能夠正常運轉。