李天昊
国华（通辽）风电有限公司,内蒙古 通辽 028000
摘要：在风电场运维团队正式成立之前，经常会有毕业生刚从学校走出校门就进入到岗位中，他们从没有接触过风电设备同时也更别提拥有对于设备进行检修的经验。因此就需要在短时间之内及时的去对新员工进行相关的运维技能的培训，令这些员工可以在短时间之内具备对故障进行分析与处理的能力是运维部门所不得不去面对的一个难题。基于此，本文主要对风力发电机组电气与控制系统快速检修思路进行分析探讨。
关键词：风力发电机组；电气控制系统；快速检修思路
引言
随着清洁能源的推广和风力发电的逐渐增多，风力发电机电气控制系统的检修工作就成为风电设备运行维护工作的重要组成部分。但是在实际的检修和维护过程中，还存在各种问题，甚至很多工作人员对于设备的故障分析和处理能力不足，增加了风力发电机组电气控制系统检修工作的难度。
1 风电机组电气、控制系统检修总框架
风电机组的控制系统在整个系统中起到十分重要的作用，它的主要功能是对系统中的所有设备进行感知，监控，进而实现整个系统稳定运行的目标。风电机组的控制系统实际上是通过一些能实现信息传递的模块组成，其中包含PLC通讯模块、数字输入DI/输出DO模块、安全链模块等等。其信息的传递是将PLC主机的指令、设置情况进行实时传递，进而实现信息传送保证设备正常运行。风电机组的内部结构中，主要是其维护组中的安全链回路来接收信息，保证其稳定运行。安全链是通过许多结点进行串联构成的，如果实际信息传送过程中，出现某个结点故障，安全链会在第一时间传递故障信息给风电组，进而实现危险的控制。在风电组接收到故障信息后，后续需要工作人员进行实地检查维修故障，使系统恢复正常运行。这时就是考验工作人员实地工作能力以及经验的时候了，这也就要求我们提高对于工作人员能力培养，对于故障表的分析不能只看到片面的几个点，而是应该从全局分析入手进行检查维修，通常情况系下故障的数目会在5-10个左右。这也就要求每一位工作人员需要具备整体分析到部分了解的能力，针对新入职的员工培训，需要从基础的理论入手，再到实践，综合把握系统检修故障分析，掌握故障检修技术。
2 风电机组电气和控制系统检修的具体步骤?
2.1 PLC检查
由于PLC是对风电机组进行控制的重心，所以在进行检查的时候一定要对于PLC自身的工作是否正常进行相关的检测。通过对操作界面进行检测，能够对PLC软件版本以及自身的工作状态是不是正确进行有效的确认，判断其自身是否出现崩溃等情况。之后，从外部去对PLC自身的状态是否正常进行检测，同时感测PLC外壳以设备是不是出现过热等情况。
2.2 通讯检查
在检测PLC自身能够保持正常的工作之后，第二步就是需要针对通讯功能进行所必要的检测。如果控制系统通信本身产生了一定的问题，那么其自身就无法检测到涉及到安全链信号等风电机组阻塞设备的全部状态。通信模块检查项目主要涉及到：通信模块其自身的供电模块是不是能够正常的进行工作，通信模块中的连接器以及接线是不是正确，设置的通信波特率是不是能够保持适宜，通信地址本身是不是能够正确，同时还需要针对通信光纤其自身的信号是不是正确进行检查确认，还有就是需要对于接线是不是正确进行相关的检查。
2.3 安全链检查
通信功能正常后，第三步检查安全链信号。根据风力发电机的控制逻辑，如果安全链回路未关闭，则风电机组的主要设备无法正常工作。在安全回路检查过程中，首先确认安全链模块工作正常，安全链软件工作信号状态正常。如果安全链模块已损坏，则所有后续检查都是徒劳的。如果安全链软件出现问题，您需要重新下载或编写安全链程序。对安全链的硬件和软件进行故障排除后，根据电气接线原理图，按环路检查各安全节点的功能是否正常。在检查过程中应理解熟悉故障原因。在安全链信号存在干扰时也会产生虚拟故障，而非真实的不安全事件。安全链触发的原因是设备的运行状态确实达到了触发安全警报的极限，比如发生超过控制系统设定的扭缆、机舱振动值超过设定值。当所有安全链回路信号与状态正常时，主设备开始工作，然后可以执行每个子系统的检查和故障排除。
2.4 各分系统设备检查
风电机组的子系统设备包括变桨系统、偏航系统、液压系统、润滑系统与冷却系统等。检查这些系统设备时，请按照电路图中的说明检查电路。电路类别主要分为信号控制回路和供电回路。信号控制回路主要有信号输入，信号输出和信号反馈三种功能。信号输入功能主要是将各类传感器：如温度、压力、速度、位置、加速度、风速、风向等信号转换为特定范围的电压、电流信号，用于PLC卡测量，以确定工作情况设备的状态。传感器的电压通常较低，但也有例外，例如，一些电压互感器具有230V的电压。如果出现疏忽那么就会出现触电的危险。这些测量信号里包含了电压信号，同时还有一些就是转换为电压信号的一种电流信号，所以，在对于传感器进行检查和更换的时候，一定要注意电流传感器电路里的分压电阻器，在对新传感器进行更换之后，还需要对于分压电阻安装的准确性进行确认。控制功能主要是从PLC卡发送24V控制信号，并使用弱电控制接触器吸合和弹开来达到开启或关闭电源的目的，并实现自动启动和自动关闭的功能。停止电气设备。接触器的常见损坏类型大致包括接触粘连，电磁线圈故障等。
信号反馈功能回路适用于某些带辅助触点，漏电保护或过流保护的开关或接触器。它用于监视和检测这些设备的状态，以确定是否存在过流，泄漏和其他故障。这些信号通常由PLC的数字输入的DI卡形成的电路通过常开和常闭逻辑确定被监控设备的工作状态。DI模块和电路使用相同的0V和24VDC电压代替电源电压380V。如果打开开关，相关的辅助开关也会跳闸。PLC的DI模块从关闭变为打开，导致PLC捕获。报告这些信号并报告故障。电源电路主要有三相电路和单相电路，三相电路主要有690V和400V，单相电压主要有230V。无论是否检查接触器或端子，都应在检查过程中考虑电源故障和检查的安全性。同时，在上电前，注意检查设备的相位和接地绝缘，避免短路和损坏设备。修理电机后，还需要检查电源的相序是否正确以避免电机反转。电气设备故障的检查应首先根据故障类型对比图找到相应的电路，并观察回路中是否存在明显的故障现象，如出现跳闸和过热以及烧毁或者是否出现接线松动的情况，以确定其自身是不是存在过电流或电气组件的机械部件无效并已经进行了适当的更换。假如其自身并未产生比较显著的故障现象，那么检查控制接口反馈信号或测量信号是不是存在异常，同时还需要检查设备其自身的工作状态是不是存在问题。假如设备其自身的状况比较好并且没有产生损坏情况，那么就需要去对电路以及反馈回路是否正常进行检测。如果没有问题，请检查控制回路和控制组件，然后检查电源电路和电气设备。根据上述检测方法，不仅检查思路变得更加清晰，而且新员工对控制系统和电气系统的理解也更加清晰。
3 结束语
随着风电机组的不断进步发展，机组故障诊断技术也在不断提升，这也为故障的诊断以及维修提供了更好的方法。本文针对故障检查中的思路以及可能出现的问题进行叙述，希望能够为风电机组故障排查做一点贡献。
参考文献：
[1]赵艳梅.基于变速恒频风力发电机组电气控制系统的分析[J].内燃机与配件,2018(11):103-104.
[2]常春永.风力发电机组电气控制系统检修探讨[J].中国高新技术企业,2016(06):139-140.