风电机组的日常检修维护及故障处理

发表时间:2020/12/22   来源:《中国电业》2020年24期   作者:迟建德
[导读] 风电机组主要是指风力发电机组,在电能利用需求不断扩大的当下
        迟建德
        中海油新能源琦泉平阴风电有限公司  山东济南  250000
        摘要:风电机组主要是指风力发电机组,在电能利用需求不断扩大的当下,应重视新能源的开发和利用,风电机组是风力发电的必要设备,直接影响风力发电的质量和安全,因此必须重视加强日常检修和维护,发现问题及时处理,以确保发电的持续性和稳定性,避免引发安全隐患。作为清洁能源的风能在未来将成为新能源利用的主流,其具有清洁、可再生等优势,为了确保风能发电高效性、安全性、稳定性,重视风电机组的检修维护和故障处理变的较为重要。本文主要结合风电机组进行分析,从日常检修维护和故障处理两个方面展开讨论,为风电机组的管理工作提供参考和借鉴。
        关键词:风电机组;日常检修维护;故障处理
        1.风电机组中的故障分析及检测方法
        在风电机组运行过程中,做好日常维护工作,对于提升电力系统的稳定性和安全性较为重要,通过加强对风电机组的监测和分析,及时找出故障环节,并进行维修处理,可以在一定程度上避免事故的发生,同时也能有效避免机组出现较为严重的故障,导致维护成本增加。重视风电机组维护和故障监测,能够大大提升机组运行效率和稳定性。
        1.1齿轮箱出现故障
        齿轮箱是风电机组的重要构件之一,一般存在于机舱内,做好齿轮箱的故障监测和排查,能够防范安全隐患。该部件位于双馈机组传动链中,发挥连接作用,一边连接主轴,一边连接发电机,由于其由多种构件组成,结构相对较为复杂,同时受到多种力的作用,长时间在不同运行条件或者不同载荷条件下运行,可能会导致实效。齿轮箱的故障主要分为两类,一类为齿轮出现问题,另一类是轴承出现故障,如果是前者,则一般会出现断齿、齿面粘连等,如果是后者,则一般会出现的故障主要有轴承磨损或者裂纹等情况。不管是齿轮还是轴承,都是齿轮箱的重要构件,一旦在运行中出现问题,则会严重影响齿轮箱的运行状态,严重的情况下还会发生故障,因此需要借助监测设备定期进行检查及维护,如可以采用振动监测工具,通过该工具可以对齿轮箱运行的各项指标进行监测并分析,能够及时发现内部构件的异常情况[1]。在进行日常检修维护时,要做好对齿轮箱内部各构件的密封性检查,一方面检查是否存在漏油问题,另一方面检查是否存在损害现象,如中心孔、端盖、冷却器等构件,除此之外,还要重视喷油管的检查,对流速和流量进行观察,对内部齿轮检查,一般借助内窥镜来查看,通过定期检修维护,以确保设备正常运行。
        1.2主控系统故障监测及分析
        主控系统是风机的重要构成部分,设备能否正常运行需要主动系统发出逻辑判断指令,并执行操作。当前,应用大多数主控系统均采用PLC模块化设计方法,背板总线连接方式,该环节出现故障一般分为两种情况,一种为模块本身存在问题,另一种是外部故障。前者主要表现为模拟量信号不能正常显示、指示灯不亮等现象,针对这种故障问题,可以采取的操作方法主要有对一些存在异常或者使用时间较长的器件进行更换,还可以选择重刷程序的方式。外部出现故障时,一般通过监控系统进行报警提示,结合报警提示和代码分析,可以准确的判断出故障点,以提升故障处理效率[2]。需要注意的时,在进行日常维护操作过程中,需要重视主控系统报出的禁止复位的故障,不断关注,查明故障原因以免引发安全事故。
        1.3叶片故障检测
        对风电机组设备而言,叶片的主要作用是用来捕捉风能,可以说叶片的性能会对发电质量和设备性能产生影响。在发电机组中,叶片长期暴露在空气中,较容易出现腐蚀等情况,还可能会出现冰雪、闪电袭击,加之在负荷大范围波动环境下工作,可能会导致结构松弛,增加安全隐患,如果长时间得不到有效解决, 可能会出现转化率下降,甚至会使叶片质量受影响。

一旦叶片转子受力不平衡,则整个机组可能都会出现颤动的情况,进而导致无法正常运行。
        2.风电机组检查和故障处理的有效对策探讨
        2.1科学的选择检修方式
        定期进行检修可以及时发现设备中存在的问题,及早进行维修和故障处理,可以有效防范隐患,在对风电机组进行检修时,要注意检修方式的选择。首先,制定科学合理的维护计划,工作人员要认真履行职责,定期检查齿轮箱、固定螺栓、偏航系统等设备,检测是否存在安全隐患,是否包含故障环节,要将设备检查作为一项常态化工作去抓,避免趋于形式化。其次,可以建立备件储备制度,在设设备运行一段时间后,一般是一年以上,工作人员可以结合往期的设备运行记录,对故障发生频率较高的构件进行提前储备,通过备件储备可以提升备件更换的及时性和高效性,避免停机时间过长。最后,将日常检修和定期维护工作相结合,在风电机组运行两年以后,基本已经步入稳定运行环节,此时可以结合风场的地形环境等要素,制定日常检修和定期维护管理办法,可以实行责任制管理,分派每位工作人员负责一个环节或者一个设备检修,一旦发现故障,即刻在一定时间通知维修人员进行故障排查和处理,避免责任落实不到位,导致故障处理不及时[3]。此外,要注意检修的精细化,一般风电机组设备在使用超过五年以后,一些构件就会出现老化、漏油等现象,基于此类情况,维修人员要注意做好机组的全面检查工作,不能仅仅关注局部环节,以防止检测不全面;同时还可以采用新技术对风电机组部分环节进行改进,以提升其性能和稳定性,降低故障时间。
        2.2制定科学的维修计划
        风电场可以依据设备生产商提供的维护清单来制定维修计划,并在规定的维护周期内遵循计划要求完成各维护项目,以达到将故障降至最少的目的。在制定维护计划时,结合风电机组的关键构件进行分析,并将较易发生故障或者发生故障频率较高的构件重点标出,并针对重要构件制定详尽的定期检查程序,同时制定相应的构件更换操作标准,确保在更换构件过程中不会产生新的构件故障问题。此外,要注意制定故障预测计划,定期对可能出现故障的零部件进行提前更换,以避免构件损坏后影响机组正常工作,这要求基础维护和故障处理应提升预见性。
        2.3针对性的选择故障处理方式
        风电机组的类型多样,要确保故障处理效果最佳,应重视针对性的选择故障处理方式。如出现机组功率无法满足标准要求,一些机组无法满发的情况,可以选择的处理措施是:第一,执行叶片对零操作,即机组的叶片,同时要将风向标对北,检查一些机械部件是否存在故障,对风机的算法进行不断改进,并优化控制逻辑。第二,变桨电机的故障处理,在风电机组的运行过程中,如果频繁发生故障,除了考虑更换该设备生产厂家,还可以对变桨系统进行重新优化设计及维护。风电机组的影响因素较多,因此面临的故障类型也较多,在故障处理过程中要注意检测和分析不同的故障环节的成因,并采取有效的处理措施,以确保能够及时恢复风电机组正常运行。
        3.结束语
        综上所述,风电机组在风力发电中发挥着至关重要的作用,随着我国风电场规模的不断扩大,对于风力发电的质量、安全、稳定性提出了更高的要求,因此重视风电机组的日常检修维护和故障处理就显得尤为重要,这不仅关乎电力系统的运行安全,还制约着能否为用户提供高质量的电能,因此风电场必须重视建立完善的机组维护和故障处理机制,将该项工作纳入常态化体系中,当做一项常规性的工作去做,以有效降低和减少风电机组故障的发生,推动风力发电行业的良性发展。
        参考文献:
[1]沈泽林. 风电机组的日常检修维护与故障处理[J]. 数码设计(上), 2019, 000(011):387-388.
[2]蒋志伟. 风电机组的日常检修维护与故障处理[J]. 科技创新与应用, 2019, 000(028):127-128.
[3]郉李方, 王俊杰, 燕振元,等. 风电机组液压统一变桨机构问题分析和技改[J]. 水电与新能源, 2018, 032(012):76-78.
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