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浅谈风电场电气设备中风力发电机的运行维护马乐

发表时间：2020/6/19 来源：《基层建设》2020年第6期作者：马乐

[导读] 摘要：当前，风力发电是一种应用十分广泛的发电方式，同时风力发电机组技术密度较大，自动化水平较高，机组运行的过程中需要使用多种设备，在发电过程中，只要有一个零件出现故障，就会影响到机组的正常运行。

        国家电力投资集团有限公司安徽分公司 230601
        摘要：当前，风力发电是一种应用十分广泛的发电方式，同时风力发电机组技术密度较大，自动化水平较高，机组运行的过程中需要使用多种设备，在发电过程中，只要有一个零件出现故障，就会影响到机组的正常运行。所以风电场电气设备运行的质量及状态十分关键，做好风力发电机的运行维护工作是保证其运行质量和使用寿命的关键。
        关键词：风力发电机；维修；保养
        风电场电气设备将风能和机械能转化为电能，从而实现发电功能。风电场电气设备维护质量和效果与风电场运行的经济效益有着密切的联系，因此我们必须做好发电机的维修和保养工作，保证风力发电的正常开展。
        1风力发电机的故障原因
        风力发电机在运行的过程中，主要是借助风轮将风能转化为机械能，然后通过主轴和齿轮箱及发电机将机械能转化为电能，风力发电机组一般设置在高空中，与地面间距50-80m，运行的环境相对较为复杂，同时机组受力也有很多种不同的形式。风速直接决定了桨叶的转速，如风速一直在变化或稳定性较差，就会使叶片受到不同大小的冲击力，之后还会传递给其他的构件，对风轮和刚性链接的主论、齿轮箱和发电机等都会造成不利的影响。
        2风力发电机的维护保养
        风力发电机的维修和养护是一个相对较为复杂的工作，若要保证其质量，就需要在工作中完成多项内容，其对于风力电气设备运行的质量有着重要的影响，因此我们必须采取多种措施做好风力发电机组的维修和养护工作。
        2.1加强巡查力度，及时发现并解除故障
        风力发电机在草原、高原和山区当中较为常见，上述地区自然环境条件较为复杂，机组在运行的过程中可能会出现不同形式的故障。若不能及时发现并处理故障，就可能会对机组运行的质量和效果产生较大的损害，甚至还可能出现系统无法正常运转的情况。所以风电场的工作人员应加强对设备的巡视力度，定期检查设备的运行状态，同时还应充分结合中控室内系统平台上的数据，分析机组运行的具体情况。针对刚刚投入运行的新设备、带病工作的或长期使用和启动频繁的设备都要采取有效措施加大检查力度，以有效保证机组运行的质量。
        2.2定期开展维护和保养工作
        为有效保证设备的使用状态，延长设备的使用寿命，风电场的维修人员需遵照机组使用维护手册的要求，对机组进行定期检修和养护，同时还要充分结合以往的工作经验和机组运行的状态，选择重点检查和养护的部分。而对机组运行时故障率较高的部位进行全面的检查和养护，检修人员在工作中应具备较强的责任意识，在定期维护中必须严格按照规范的要求处理好每一项事务，只有这样，才能避免机组运行过程中出现故障。
        2.3维护保养中应注意的问题
        首先，应充分了解机组使用维护的基本要求，明确机组的内部构造和工作原理以及设备性能等要素，并且保证在养护的过程中，能够第一时间发现设备存在的安全风险。其次，在风电机组运行时，发电轴承是故障率最高的零部件之一，通常，轴承长期使用，润滑脂用量不合理，润滑油不适应、更换旧轴承的过程中没有全面清除内部润滑油以及新轴承定位偏差过大等问题，都是轴承损坏和缺陷发生的主要原因。所以在维护工作中，务必采取有效措施保证预防检测的科学性及有效性，采用多种检测设备对齿轮箱、轴承传动装置进行全面检查，避免传动装置异常，进而对发电机的运行状态构成不利影响。
        风电场电气设备中，变频器是非常重要的构件，其可在电机启动过程中降低其冲击载荷，所以也就起到了提高电机和电网工作质量和效率的作用。若要做到这一点就应当保证变频器的运行质量，加强变频器的维护力度，检修人员在日常工作中可定期清理空气过滤器和冷风风道中的灰尘，此外，还要经常检查设备中的螺栓和插件是否连接紧密。如发现绝缘损坏问题，需立即使用酒精对其进行全面清理。

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        示波器可显示出开关电源输出电压的数值，从而判断输出电压的稳定性。接触器的触触点若存在明显的打火现象，则要立即更换新的零件，并且新零件必须与选零件完全一致，但在容量上应比原来的零件更大。变频器运行的过程中，还会出现高频电磁波，且其也会对附近仪表的正常运行产生较大的影响，甚至还会对空间单元造成损坏，使其无法正常运行。故此，检修人员要对附近元器件的接地以及屏蔽层接地情况予以详细检查。
        3风力发电机的日常运行维护
        3.1风电机组常见故障处理
        风力发电机组运行的过程中，需要使用到很多的零部件，所有零部件在运行的过程中都可能会出现严重的故障。所以机组在运行中也会出现不同形式的故障。机组故障大体可分为两种，一种是机械故障，一种是电气故障。前者主要可通过听设备运行时的声音、测量设备的表面温度以及观察设备的振动情况等多种方式加以分析和判断。电气故障的检修难度相对较大，检修人员一定要充分了解机组运行的基本原理，如此才能更为准确地找到故障的具体位置、故障出现的主要原因以及处理故障的有效方式。
        在电气故障的分析和判断中，可应用PLC诊断系统查找故障发生的主要原因，故障的主要位置，从而提出科学有效的解决措施。故障分析是一个相对较为系统且较为复杂的过程。首先要仔细分析设备的症状，对其进行科学分析后，再对设备实行全面检查，确定设备故障的具体位置，之后再对损坏器件和线路实行全面排查。完成故障处理工作后，也需检查机组维修后的性能和运行质量，保证设备能够正常平稳地运行。
        风电机组故障检查在故障分析和处理中占据着十分重要的位置，常规检查法、自我诊断法、综合诊断法、隔离法和分段淘汰法等均是故障分析和排除过程中较为常见的方法。为保证检查的质量，在检查时，应结合实际情况灵活选择不同的检查方法。常规检查法通常是检修人员采取望闻摸听的方式来判断设备温度、振动以及气味是否出现异常情况，针对问题找到出现问题的主要原因。自我诊断法主要是借助机组控制系统，及相关装置中所具备故障诊断系统提示的信息来判断故障的类型和位置。综合分析法主要是在相同的故障中从机、电、液三个方面对其进行科学分析，实现故障的全方位检查。
        此外，风电机组运行的过程中需要使用多种设备，在运行的过程中若出现故障需要对很多设备展开检查。为有效提高设备故障排查的效率，检修人员可从故障链的中部开始检查，排除故障。隔离法可有效缩小故障的范围，同时在发现故障后，需立即采取有效措施切断故障电路或电源，从而起到隔离故障部位和正常运行部分的作用。
        3.2做好风机易损件的记录整理
        风电机组维修养护中，必须要重视检修记录环节，对当天检修的内容以及最终的检修结果进行汇总，认真填写检修报告和进度表等数据内容。同时，对故障率较高，且频繁发生故障的部件予以汇总记录，易损件汇总报告中要充分体现系统的类别，机组的型号，易损件的名称等等。在后期检修过程中，检修人员要针对资料筛选重点内容，这也在一定程度上提高了检修的效率，缩短了检修消耗的时间。
        4结语
        当前，我国风力发电发展水平不断提高，又因为风力发电机组在风力发电中占据着最为重要的地位，所以其运行质量对风力发电的水平也有着十分显著的影响，故此我们需采取有效措施做好风力发电机组的维修和养护工作，为我国风力发电事业提供助力。
        参考文献
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        [5]肖红军.风电场电气设备中风力发电机的运行维护措施[J].决策探索(中),2019,609(03).