（神华（康保）新能源有限责任公司 河北省张家口市 075000）
摘要：近几年来，我国以及全球对环境保护越来越重视，传统的资源在开采与使用的过程与结果都会对环境产生非常大的影响，已经不能满足当今时代的需求，我们必须寻找新能源代替，更好的保护环境，当今已经存在的有利用风能、太阳能等新能源。我国对于风力发电机的维护与运行要提起更大的重视，进行一定的控制与管理，提高发电质量，不断提高风力发电机的功能。然而，由于风力发电机的工作环境的限制，工作人员的技术不高，风力发电机的故障检修与处理越来越难以进行。本文对风力发电机常见故障进行了分析，并提出了处理建议。
关键词：风力发电机；故障检修与处理
引言
制造绿色能源的方法有很多，但在日常使用中，我国存在的风能、太阳能、光伏发电等一些新能源的使用，给我国产生了一定程度上的效益。随着风力发电机的规模的壮大和数量的增加，风力发电机存在的问题层出不穷，各种故障的可能性不断增加。与此同时,风力发电安装机组的检修维护管理成本也在逐渐的增加。值得注意的问题是,由于通常风力发电机位于相对偏远地区，对于风力发电机的日常维护修理成本也就变得很高,恶劣的工作环境条件以及我国在风力发电机上的技术有一定的欠缺，使得这些风力发动机的日常维护更加困难。如何有效降低生产成本、提高效率,已经有人进行了大量的理论实践和合理论证,这也已经成为当前风力发电理论界的一个重大热门话题。因此,为了能够更好地保证我国风力发电设备机组的稳定经济运行和安全开展经济运行,研究开展风力发电机的故障检修与维护问题具有重要现实意义。
一、风力发电机概述
风力发电机主要是将天然风能通过各种电力设备的高速运转转换改变为一种机械式动能的一种设备,在当前经济社会和国民经济应用领域中已得到广泛应用。从当前用于我国的民用风力发电机的技术发展现状情况分析来看,为了更好适应我国社会主义经济建设可持续发展的实际需要,在确定风力发电的基础建设技术规模上,不断地深入进行了对风力发电的相关技术基础研究,就如何有效进行风力电能高效转换问题，经过国家理论界和实际实践运用的不断验证,得到了大量的技术研究成果。风力发电机就是采用一种机械旋转电子带动风能转子高速旋转的工作原理,是一种基于交流电的电子转换，在其中将一种风能电子转换功作为一种机械驱动功的一种电力设备。风力风轮发电机一般来说包括了风轮塔架和副风轮和主发电机通风调相器以及储能发电装置等内部构件,其主体工作结构原理相对简单,如果一个风轮吸收大量的太阳能作为风力发电机的主要热源，并将其传达到地面时，风轮会在太阳风力推动下转动时，能够通过高速旋转将太阳动能直接转化成作为风力机械的动能。发电机的主体结构主要部分包括了发电机舱内部转子驱动叶片和主中心低速旋转轴驱动齿轮箱和主发电机内部电子驱动控制器电池冷却驱动装置塔以及电池充电保护设备等。
如图一各型风力发电机数据分布
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二、风力发电机故障检修与事故处理技术
2.1风力驱动发电机电能故障发生原因分析
风力发电机械的工作基本原理主要是:风力机械的电能变化是通过利用风电传动机组中的风轮将其他风能进一步驱动转化为电获得的,再综合利用高于50米低于80米的地方安置风力发电机的机组，时工作场地更加恶劣，机组通常具有较复杂的内部受力控制情况。风速大小决定着整个桨叶的传动转速,由于桨叶风速的不稳定性导致使整个叶片能承受到不断加速变化的螺旋冲击性和力度,这种力度联系到其他的转动部位，例如主轮，齿轮以及风力发电机其他部件，这些地方比较其他部位受到风轮与其他刚性链接更容易出现故障。
如图二发电机故障数据分布
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2.2我国风力发电机主要常见故障及应急处理补救措施
（1）当这些故障现象表现显示为转动风轮高速转动时电机发出异常振动声响时,可能因为风轮叶片外壳开裂、机舱保护罩盖板松动或风轮松动后与风轮转动件外壳相碰撞所引起造成而形成的；转动齿轮箱内的轴承松动或由于增速器异常；轴承座位损坏或者由于转动风轮轴和支承座位的松动；制动器、发电机、联轴器轴承松动或联轴损坏。对于这一类的故障需要进行紧急处理,应立即更换新的轴承,对于在轴承中有损坏的一部分对其进行二次加固重新处理,或者说只是直接对其予以重新更换。对发动机舱保护罩的控制螺栓，通过固定控制螺栓的移动方式调节电动风轮轴和电动增速器，并重新调节和固定电动刹车片的两个间隙位置。在自动增速器的螺栓安装中，螺栓固定将用于紧固。如果减速器轴承也受到严重损坏，通常需要及时更换螺栓。
（2）对于风力叶轮发电机的主要故障,还包括了由于风轮转速达不到额定最大转速,使得叶轮风速过高达到了不到额定最大风速。这种类型故障产生的主要原因也很可能主要是由于前轮刹车片驱动失灵,导致了刹车弹簧驱动失效,发电机的转子和驱动定子不断地互相接触发生摩擦,造成了便将增速器驱动轴承和便将风轮驱动轴承的发生损坏,风轮轴承损坏后，同步器也损坏，严重阻碍了电风扇机的调速。对这一类的故障应该进行应急处理,应该及时采取一些相应的补救措施。为了能够使之正对驱动风向标需要定期调整或及时更换风向标；检查驱动控制系统卡住的驱动位置是否需要定期及时检查。卡滞后等现象如果没有发生时则需及时采取其他相应的补救措施及时进行检查消除；若如果发生由于液压油缸驱动器与变速器桨距的导致油缸油管堵塞不通或油缸漏油的异常现象,需及时进行相关油缸日常更换或修理使油缸漏油现象问题能够得到有效解决；刹车片如果出现制动间隙性失调需及时更换制动弹簧,将簧片调整至合适制动距离；如果发电机驱动轴承损坏，应及时更换新的。如果发电机驱动轴承弯曲，应每天拉直或更换转子，而无需拆除驱动转子。及时检查是否更换驱动速度控制传感器；检查更换减速轴承；驱动变速器桨机调距驱动同步器需要进行日常更换或及时修理；驱动微机进入输出控制信号系统需要进一步进行检查,系统故障情况得以及时排除与进行控制。
（3）怠速调整或手动方向调整无效。常见的故障原因包括，由于制动片不能有太多的阻尼。发电机怠速运转，出现故障或无法调整方向，失去制动控制或传动轴承严重损坏；测速自动发电机或手动风速速度计有所错误；测速微机自动下达风速指令位置有误,调向电机失灵。处理操作方法:及时调整调向偏航电机刹车油在液压系统内的压力,使之后的运行速度符合要求；转盘电机电控轴承或所有启动转盘调向偏航电机轴承电控定子设备如果已损坏也是需及时进行彻底更换的；如果转盘电机轴承内部灰尘和转盘油渍需要彻底清理，油封需要彻底更换；如果发现转盘电机轴承已经坏掉,需及时进行一次彻底排查检修并及时进行所有电机轴承及转盘润滑油进行更换；如果用的是启动调向偏航电机电控定子部分的控制线路出现问题,需要及时进行彻底检查,线路重新进行布置,如果风向标已坏的正常情况下也需及时进行更换；偏航刹车控制系统模块、程序布置需及时查看线路是否正常,如已发现损坏的,应立即进行更换,有误的控制程序需要进行重新修改。将合适风向标准值进行合适风向的自动调整之后,在出现液压电机驱动轴承出现管路堵塞不通的故障情况下,使用快速更换液压风电机传动轴承的这种方法,拆下轴承转子之后进行快速更换和自动矫正,将传动刹车片上的间隙大小进行合适刹车距离的自动调整之后,排除液压控制传动系统中的故障,检查传动速度控制传感器,更换传动轴承以及自动加速器,视液压驱动的任何故障出现情况及时进行自动更换。
（4）另外还有一种线路故障可能是电动发电机不能正常进行发电,这可能是由于风机电动毛刷与电动滑环之间连接出现了线路故障,励磁定子发电机电动转组转子绕组连接线路部分出现了输入断路和输出短路,其他连接线路部分的励磁分段器,如电动发电机励磁定子机的绕道分组线和直流励磁发电机定子机的转子绕组输出,在励磁电路不与电路连接的情况下，电路烧毁，表现为晶闸管由于输出短路或连接电路的另一部分而不能正常发电。处理操作方法:发电停机后应及时检修,励磁发电回路出现断线或接触不良,查出是否接好；如电刷滑环表面出现烧坏者则应及时更换,对静电滑环和刷表面破损应进行清洗、磨圆；及时更换静电击穿、断路晶闸管；重新用旧的直流电源励磁,待直流发电机正常工作发电再进行切除使用直流电源；如要有效地刷励电磁，应及时检查直流电源有刷、滑环,若出现接触不良，则应及时调整好电刷握把和弹簧；及时检查已经修理过的触发绕组线路：检查励磁过后发电机组对转子的触发绕组连接线路或其他触发线路均应进行定期检查,如转子出现绕线断路点或短路部分则应进行重新启动绕线或及时更换新的触发线组。
（5）关于发电机励磁电压不稳,可能出现这种故障的原因有：发电机励磁电压不稳定是由电网中的电压所驱动造成的,发电机励磁输出具有异常的驱动电流,电子印刷机会发生接触不良,没有办法连接好的发电机励磁输出线,碳刷和它的集电环也被损坏。对这一用电故障需要进行应急处理,应及时将移动电网水刷板的跳动情况进行定期检查,及时向人汇报移动电网设备调度工作情况,更换已经严重磨损的移动电网水刷。当网络出现上网电压低或电网不稳的情况时候,修复电压变频器驱动程序,将异常的驱动变频器的驱动模块及时加以进行更换,检查驱动变频器及驱动输出端的电流信号是否正常,调整驱动碳刷板的位置,进行使用风力驱动发电机的模块更换,驱动的发电机出现损坏的时候应及时对其进行维修处理,检查需要驱动的发电机及各供电器的电压,检查驱动变压器及系统控制器的模块,在输出电压和电流信号正常的各种情况下还应进行电压检验。检查高速变桨传动系统齿轮传动链上齿轮和变速轴承的机械磨损异常情况,对装在变速转桨系统传动链上的零部件需要进行日常更换。发现其中有一个供电器的组件内部出现电压问题的情况时候,应检查整个电源的电压是否正常，并进行电压检查。
（6）还有各种原因，如振动发生器过热和振动发生器振动。对于这部分磨损故障，应首先检查发电机磨损轴承的磨损负荷降低情况，磨损轴承应在轴承负荷降低后更换。同时，冷却空气在机器中循环不完全的问题，也可以通过高压清洁器中的通风管来解决。调整传动转盘上的传动间隙，更换传动风轮的传动轴座，加固并更换风轮轴承各损坏的连接部分。由于轴承振动和频繁振动的主要原因，应及时进行轴承运行符合标准的液压检查。利用手动液压紧固扳手对滚动轴承上的液压螺栓部件进行液压紧固。
（7）风动发电机定子过热故障原因:电机负载太重；由于发电机内部轴承定子可能过热造成定子损坏或轴承磨损严重,定子相互间可能发生严重碰撞；电机散热系统状况不好。应该如何减轻电机负荷；轴承需要更换，发电机需要重新安装。如果这种情况是由于室内冷却空气的异常循环造成的，则需要再次清洁所需的通风管道。
（8）风力发电机机舱振动故障原因:变向大螺距风力发电机轴承可能损坏；下推式风轮轴和支撑座内部不得出现严重松动；上推转子的转子盘轴和轴承座之间的间隙过大。应及时检查,风机叶轮轴向的承座上应拧紧已经固定好的螺栓；手动变速旋桨风轮轴承座应进行振动更换；同时调整轴承转盘并向上推风轮轴承使其间隙大并使之振动减小,消除轴承振动。
随着发展绿色能源经济、零排放的经济模式不断发展演进,在发展绿色清洁能源中需要加以综合利用和技术研发,例如将太阳风能等能源作为发展绿色清洁能源的重要动力来源,进行相关技术研发,已经成功取得了很多的研究成果。例如大型光伏风电工业发电设备,在支持工业发电企业开发用电上面就给予了更多的政策支持。风力驱动发电机在正常运行的检修过程中,一旦工人发现这些问题就很可能就会造成重大经济损失,并且可能威胁到工人的安全。因此,在针对现有的整机检修管理策略的研究基础上，还需要技术人员进一步探究研发用于风力发电的整机组件的检修管理策略可以使其更合理有效。
三、结语
风能是典型的可再生能源，是石化能源的主要替代品。近年来，随着我国风能利用能力的不断提高和相关风能设备的逐步成熟，风力发电场也在全国各地不断建设，风力发电机组的规模也在不断扩大。随着风力发电单元的规模和数量的增加，各种故障的可能性不断增加。与此同时，风力发电机组的维护成本也在逐渐增加。统计显示，发电机组的维护成本已经占到风力发电站总成本的五分之一以上。因此，为了更好地保证风力发电机组的稳定运行和安全经济运行，研究风力发电机组的运行特性具有重要意义。
参考文献
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