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摘要:风力发电机是实现风能转换为电能的核心部件之一,作为风力风电的核心设备元件,风力发电机发挥着关键性的作用。因此,就风电场电气设备中风力发电机的运行维护对策开展深度探究,结合实际风力发电机运行过程中出现的故障问题,针对性的提出多种有效管理维护方式,并结合当前存在的多种管理维护问题进行其完善以及调整,从本质的风力发电机的运行维护管理体系中提出建议点,从而最大化降低风力发电机故障率。
关键词:风电场电气设备;风力发电机;运行维护
伴随着生产生活用电需求的不断增加,传统的火力发电等虽然能够在很大程度上保障用电安全,但也容易造成非常严重的能源资源浪费。因此,积极开发清洁持续的风力发电业已成为人们的普遍共识和认知。在风力发电的过程中,风力发电机是非常核心的设备。只有保障风力发电机的整体运行安全与质量,才能提升风力发电的整体效能,也才能够源源不断地保障供电安全。在科学技术的加持下,风力发电机的性能不断优化,风力发电机的运行效率也在不断提升。
一、风力发电机的类型
1.恒速风力发电
机恒速风力发电机采用了笼型异步发电机,发电机通过变压器直接接入电网。因为笼型异步发电机只能工作在额定转速之上很窄的范围内,所以通常称之为恒速风力发电机。这类风力发电机在实际运行的过程中具有非常显著的优势,但也存在着不足和缺陷。比如该发电机运作的过程中,对于额定功率的要求比较高,同时为了产生旋转磁场,还有可能恶化了电网的功率因数,继而造成不必要的运行问题,也影响着该风力发电机的整体运行安全。在实际运行过程中,为有效解决这一问题,一般在发电机组和电网之间配备适当容量的并联补偿电容器组以补偿无功。
2.变速风力发电
机在风电事业持续发展的过程中,风力发电机的类型日益多元化,其技术成分也越来越高。相比上述两者风力发电机,变速风力发电机在风电事业的建设以及运营过程中同样具有非常重要的现实作用。这一类型的发电机,其核心与关键基础在于“变速”二字,顾名思义在风力发电的过程中,它能够实现自动化的速度调控,以此来更好地保障电网运输安全,更好地提升电网运行效率。在实践过程中,按照不同的特点,该类型的风力发电机同样可以划分为不同的类型和模式。但无论是哪一种模式,它的基础特点都是变速运行。
二、风力发电机运行维护管理中的问题分析
1.设计与生产环节脱节
我国现阶段的风电产业并不成熟,即技术、管理理念还没有得到完善,导致其设计与生产环节出现各种问题点。众所周知,企业的设计与生产环节并不会同步展现,这就意味着会出现大量的设计与生产的脱节问题。即从生产商层面分析其生产环节,大部分生产商都会为了利益得到最大化,摒弃原有的设计生产方案,但是其生产后的产品并不能满足其风电产业的产品要求。即产品出现不同程度的缺陷非常不利于后期风电产业的应用,因为应用其中就会引发故障问题。
2.运行维护制度不完善
风力发电机运行过程中其管理制度非常不严谨,大部分的风电场并没有针对风力发电机运行维护管理工作制定多种规章制度以及归档记录等。没有相关的维护登记,其整体的维护管理就会非常混乱,加上不协调的管理体系,就会程度性的阻碍了整个输变电路的稳定运行状态。电路检修环节中十分依赖其完善的检修制度,只有明确检修时间才能做好相应的检修。实际的风电场中的还是存在多种检修制度缺陷点,这也是不能有效开展检修工作的主要原因之一。
3.维护过程存在误区
风力发电机在维护过程中,其关键的维护手段就是可以结合相应的技术来进行其发电机性能的维护。但是技术问题因素会程度性的影响其维护后的风力发电机的传输效率。此外,风力发电机的传输效率太低的影响因素还有线路老化、机组老化等,这也都是在风力发电机检修工作中需要注意的点。
4.维护管理人员能力不足
现阶段的发电厂中的工作人员组成类型有很多,如管理人员、技术人员以及工人。管理人员的工作一般都就公司决策进行其管控以及修改。技术人员就是保障其发电机的日常稳定运行以及故障维修处理。而工人就是风力发电机工作的日常维护以及清理工作负责人,但是工人的技术水平非常低,没有一定的维修工作能力支持,在发电机故障发生时也不能及时的察觉,就会导致其故障的严重性增加。
三、风电场电气设备中风力发电机的维护管理策略
1.做好控制系统的稳定工作
控制系统在工作中会受到其他因素的干扰,除了工程设计本身得到缺陷外,能够影响控制系统的可能是硬件设施,电源的配置、接地的地点、系统的输入端和输出端,这些硬件设置的安装都会影响控制系统,进行硬件配置时应该进行整体布局,采取合理的方案减少硬件问题对控制系统的影响。同时也应该减少其他干扰信号,对信号进行管理分类和识别,在未来风电场电气设备的发展中,应该设置闭环控制系统,通过处理输出的偏差数据来对系统进行调控,这种反馈调节系统可以根据统计记录风的速度、频率等物理量来分析数据,通过分析数据既可以达到控制设备的作用,又可以达到起到实现自动化管理。设置控制站,建立控制系统,把输出处理、输出处理等设备进行合理安置,构建好的控制站具有操作员功能,工程师功能,通信功能,通过开发建设这些控制技术,将在一定程度上减少人力资源。通过控制系统建立的电气控制系统可以根据不同的设备和不同的控制方法进行控制,如继电器接触器控制,触电控制,可编程控制等。电气控制系统考虑到运用的环境,应该尽量避免过于复杂,工程系统设计应该兼具安全、方便、简洁的特点。
2.运行维护措施
2.1完善风力发电机运行维护检查工作
系统风力发电机工作人员一定要严格的按照发电机运行维护检查工作系统来做好相对应的设备维护工作,一定摆脱被动的维护检查工作,转变为主动的维护检查。做好定期的系统维护检查工作,以维持风力发电机的稳定运行状态。
2.2制定完善的检修流程由于风力发电机中各个部件使用年限并不相同,而特定时间内各个部件也会出现不同的故障问题。基于此,相关的工作人员就要制定每一个部件的检修流程,严格按照相应的流程进行其维修工作,同时也要针对设备的检修项目、结果,做好相关的记录,以便后期工作人员查阅。
2.3制定完善的维护计划工作人员一定要科学制定并完善其风力发电机的维护计划,如可以定期检查螺旋力矩间的距离,达成有效连接风力发电机中各个零部件目的。而针对齿轮和齿轮间的切合转动,就要借助润滑油来做好维护工作。
2.4提高维护人员的技术水平风力发电机的检修工作质量以及速度程度性的取决于维修人员的专业水平以及操作技能,因此需要不断的开展有关培训活动,以提升维护人员的维修技术。
结语
风力发电属于清洁型能源,也属于可再生能源。积极推动风力发电事业的发展,具有非常重要的现实作用。此外,风力发电设备的设计技术是风力发电的基础,未来风力设备的发展需要依赖成熟可靠的风力发电技术,在全球提倡可持续发展的环境下,风电场电气发电机最终会成为热门发电技术之一。
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