李海
中国水电顾问集团风电张北有限公司 河北省 张家口市 075000
摘要：风力发电技术是我国新能源技术的重要组成，而风力发电机是风电场发电不可或缺的设备，其主要价值在于将风能转化为电能。在风力发电机长期运行过程中，受多种因素影响容易出现损坏情况，进而对发电效率带来不利影响，为避免该情况发生，需要切实做好风力发电机的运行与维护，定期开展检修工作，使其长期处于良好运行状态。本文从风力发电机运行中的主要故障入手，阐述风力发电机运行维护管理问题，最后分析风电场电气设备中风力发电机的运行维护措施，希望对风电场设备管理研究具有帮助作用。
关键词：风电场；电气设备；风力发电机；运行维护
社会经济飞速发展离不开我国电力事业的进步，目前我国可以通过火电站、水电站、核电站、风电站等进行电力资源生产与调配。相较于其他发电形式，风力发电具有更好的环保特征，而是一种可再生资源。近年来我国风力发电产业进入飞速发展阶段，风力发电技术也在不断进步。在保证电力生产的同时有效了降低运营成本，不过在风力发电系统当中还存在诸多安全隐患，不加以解决将导致严重事故发生，以下对相关内容进行分析。
一、风力发电机运行中的主要故障
风力发电机的运行原理在于将风能转化为机械能，之后机械能作用于发电机的转子开始旋转进而产生电能，目前风力发电机主要包括同步型、异步型、水平轴型、垂直型4个类型。主要故障类型如下：
（一）叶片故障
在风力发电机中叶片是重要的构件之一，其作用巨大，叶片质量将直接影响到风力发电机的发电量和基础性能，通常来说风力发电机的叶片经常发生故障，据有关统计显示叶片故障占整个发电机故障比重的30%。
（二）变流器运行异常
风力发电机在运行过程中变流器运行异常也是导致风力发电机系统不能正常运行的一大因素，这个组件的作用主要在于对叶轮转速下输出端的电压进行控制，其控制原理就是确保变流器中的电压幅度和频率同步于电网电压幅度和频率。导致风力发电及变流器运行中出现异常的主要因素主要在于散热不均，当前变流器的散热方式主要包括风冷以及水冷，这两种形式可以促进变流器柜体散热。如果柜体温度持续升高，在一定情况下会对内部的热敏感元件、线路正常运行产生不利影响，进而造成变流器的异常运行，而变流器的主要作用在于通过变流器阻断电流起到短路保护的作用，所以说变流器出现运行异常后，就会对断路保护功能的发挥产生影响[1]。
（三）发电机振动异常
风力发电机运行期间，长期运转状态下还会出现发电机振动异常这一问题，这也是评价电路质量的重要指标，主要因为发电机振动过猛会对稳定性造成影响，甚至会出现发电机大轴断裂这一问题，极大地降低风电厂经济效益。所以要求风电场必须采取有效技术性措施，确保发电机运行期间处于正常震动状态。目前导致发电机振动异常的主要因素在于发电机设计、安装不合理，未能达到加工技术要求，或者所安装的零部件精度不足。此外，也和发电机自身工作量大有关。
二、风力发电机运行维护管理问题
（一）设计和生产环节相脱节
当前我国风电产业发展飞快，然而相较于发达国家还存在较大差距，主要体现在管理水平偏低，技术利用存在一定问题，并且在风力发电机的设计与安装环节还存在诸多不足。一般来说风电场的设计与生产环节不会同步进行，所以会存在一定的设计与生产脱节问题，比如生产商主要考虑其自身利益未能对风电场的设计方案完全考虑，导致在实际安装过程中无法达到风电场的实际需要，也可能在安装之后容易出现不同程度的缺陷，埋下安全隐患[2]。
（二）运行维护制度不完善
在风力发电机运行期间，管理制度不完善也必将导致风电机运行期间存在不同故障问题。目前部分风电场未能针对发电机制定出科学的管理机制，或者开展日常检查和定期维修过程中没有详细记录导致后期的工作开展存在混乱情况，主要体现在不能判定风电机的实际运行情况或者故障发生原因，比如说在电路检修环节，如果检修制度不完善会导致检修时间增加，随着维修与管理质量无法得到保障，也会降低风电场的经济效益。
（三）维护过程存在问题
在风力发电机维护期间关键手段在于结合风力发电机的实际情况制定出科学的维护制度，不过当前部分风电场在开展设备维护的过程中未能建立健全相关机制，导致发电机的传输效率无法得到保证，比如在具体维护过程中未能分析出线路老化和机组老化问题。
（四）维修人员专业能力不足
在当前的风电场中管理人员、设备调试人员、设备维修人员等需要各司其职，在设备维修管理部门当中也存在不同工种。通常来说，管理人员主要参与项目决策以及过程控制，技术人员主要是对风电场发电机和各项设备的运行情况进行分析与排查，还有现场的作业人员主要是开展日常的设备检查与维护工作。然而当前很多风电场的作业人员以及维修人员专业素质偏低，不能扎实掌握维修技术，导致故障发生后不能及时判定成因或者设备维修之后依然存在安全隐患[3]。
三、风力发电机的运行维护措施
（一）叶片故障处理措施
在风电场中一旦发电机叶片存在故障，机组就会处于停止运行状态，要求风电场技术人员维修人员立刻参与到故障排除工作当中，如果未能及时解决叶片故障问题需要联系生产厂家，及时更换发电机叶片，以此消除故障问题，然而该措施会显著增加风电场的运行成本。这就要求风电场的技术人员与维修人员不断积累工作经验，采用合理技术性措施解决故障问题。
（二）变流器运行故障解决措施
变流器是风电机正常运行的关键设备。通过定期检查和维修可以有效减少故障发生几率，这就需要风电场的技术人员在日常工作中密切关注是否存在散热问题，避免由于局部过热而造成系统故障，主要措施为清洁冷却风扇，定期吹灰和清除污渍。
（三）发电机振动异常处理措施
风力发电系统运行期间如果存在振动影响，要求检修人员准确分析出现噪声的因素，然后采取有效措施解决，比如传输系统存在故障主要是由于温度升高而导致的振动问题，为避免这一问题发生需要采取技术性措施，降低发电及温度，以此达到减少振动异响的效果[4]。
四、风力发电机的运行管理措施
（一）完善运行维护与检查制度
风力发电厂的工作人员需要严格遵守相关规定，深入开展日常检查工作和定期开展设备维修工作，要求设备维修和养护人员主动开展系统安全检查工作，确保风力发电机长期处于稳定运行状态。
（二）制定系统的检修流程
在风力发电厂中不同的设备型号和使用年限都存在差异，并且不同的部件在使用后也会存在老化等相关问题，不及时处理会导致严重的系统故障，为此要求风力发电厂的维修和保养人员严格按照检修流程进行操作，并且要对每台设备和零部件的检修更换做好详细记录，便于后期工作人员的查阅。
结束语：
综上所述，在风电场中发电机的运行维护十分关键，今后需要不断制定和完善管理制度，维修措施.全面加强相关人员的培训工作，进而确保风电场稳定发电。
参考文献：
[1]唐书良.风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J].通信电源技术,2020,37(4):220-221.
[2]刘天齐.浅论风电场电气设备中风力发电机的运行与维护[J].数码设计（下）,2020,9(7):80-81.
[3]魏永华.对于风电场电气设备中风力发电机的运行维护策略研究[J].城镇建设,2020,16(10):343.
[4]任浩.浅论风电场电气设备中风力发电机的运行与维护[J].百科论坛电子杂志,2020,28(10):1181.