陶雨宏
国家电投集团宁夏能源铝业中卫新能源有限公司 宁夏中卫 755000
摘要：风电产业的快速发展，提高了我国的电能储备。新能源、清洁性能源的全面推广，促进了风力发电厂的建设，解决了城市用电短缺的问题。但是，风电电气运行中难免会出现一定故障，应当探讨此类故障的应对方法，给予必要的优化处理。基于上述，文章就风电电气运行的故障因素及常见应对方式进行了探讨，以期为鉴。
关键词：风电电气；常见故障；应对措施
引言：
风电发电机可将自然界常见的风能在电磁感应的作用下转变为感应电流，进而达到发电的目标。其中，风能资源是一种循环、可再生的能源，所以该系统对实践“可持续发展”的要求是有利的。在风电电气机组运行中，由于机组所处的环境较为特殊，可能会在环境的影响下发生故障，影响了机组的正常运行。因此，技术人员应当总结出电气机组故障的原因，给予全面、系统的测试分析，再结合有效的处理方式进行优化，进而提升机组运行的稳定性。
一、风电电气运行的常见故障
1.发电机组运行故障
作为风电电气重要的一类电气机组，它可科学的进行能量转化，确保机组的正常运行。但是，若发电机运行中出现冒火情况时，就会影响机组的工作效率。其中，叶片运转故障、变流器感应电流过大或者元件耦合功能出现问题时，无法全面让叶片正常做功，在一定机理下转变为机械能，就会增加电气运行故障方面的风险。另外，叶片长期组做单方向旋转运动，也会激发装置的磨损现象，可能会导致整体机组过热，甚至在高温环境下局部感应电流过量，就会烧坏电气元件。若过程中技术人员没有给予负荷运行的元件一定保护和维护，可能会导致核心构件出现断裂，影响机组运行[1]。此外，发电机核心机组所使用的碳刷元件的型号与技术标准存在一定差异，可能会导致元件之间所产生的摩擦因数超过承载值，致使元件的力矩指标、耦合功能不均衡，或者是元件的外部的绝缘因子击穿，装置出现短路故障。
2. 集电线路运行故障
集电线路是输送电能的重要组件，它可降低机组的用电负荷，控制整体机组的停电的发生概率，巩固风力电机的利用效率。但是，若架空线、直埋线缆出现运行时受到当地灾害性天气的影响时，可能会导致线缆表面出现磨损，诱发线缆工作运行的隐患。其中，若部分装置选择、设计不合理，抑或未对当地的地理环境进行审查，统计出自然环境的特征，可能会导致部分装置选择不符合相关设计标准。此外，装置的投运、使用、抗风能力达不到应用标准，会出现集电线路开关损毁的情况。当开关烧毁后，无法正常进行输配电路，自然会增加装置的运行故障。
3. 齿轮箱运行故障
齿轮箱可在风轮的传动作用下机械能进行转化，给予机组一定机械能，进而提升了机组的运转速度。相关统计显示，齿轮箱故障占风电电气总故障的40.5%，其中造成这一机组故障的原因包括轮组的有明显磨损，轴承出现断齿、损坏或者是润滑油泄露等情况。在这些因素及齿轮长期运行的影响下，可能会致齿轮在高速、高温的运转的过程中出现轴承损坏的情况。当核心构件的疲劳参数超过额定标准时，会导致局部元件产生点蚀的情况。造成这些现象的成因是机组有漏油状况，致使各机组之间的润滑效果欠佳，影响了零件的使用。
4. 备用电源配置故障
大型风电机组的发电量较大，并且需要长时间运行，所以应当在指定位置配置一定数量的备用电源，以期满足电气设备、发动机容量的需求。通过确保整体机组的能够在持续供电的要求下进行工作，以便在总切换用电装置的过程中消除匹配、启动、运行、衔接方面的故障。
但是，若备用电源与主电源之间的供电出现运行问题时，就会激发供电匹配、供应以及衔接功能的问题，制约了电气机组的正常运行。若长期电气元件没有进行工作时，可能会导致装置停工。
二、常见风电电气运行故障的应对措施
1. 发电机组故障应对措施
为消除发电机组的运行故障，技术人员应设立完善的应对、处理模式，根据发电机组所处的环境展开讨论，有利于消除电气装置的运行故障。首先，叶片故障优化中，技术人员可应用信息化技术分析叶片的性能指标，包括于弦长和中心厚度等指标。通过落实递增设计方式，有利于提高元件的稳定性，消除叶片磨损、老化的负面影响。值得注意的是，优化交流器功能的优化，给予关键组件清灰处理，可避免装置的超负荷运行状态，也能消除电气元件温度超标、压力值超标的现象。其次，可拓充机组核心容量，配置针对性的保护机组，消除外力环境对机组的功能的影响。通过设立防护、故障排查及维护措施，有利于消除整体机组的安全隐患。例如在叶片运转异常故障的分析中，应当运用信息化技术探讨风扇中各叶片的宽度及指标，给予递加处理，可提高整体装置运行的稳定性。通过控制机组的磨损和老化情况的发生概率，在指定位置配置交流器增强装置，能够提高装置的看干扰功能。同时，技术人员应当及时处理交流器表面的灰尘，及时检测出叶片的状态，能够消除高温、高压作业下的叶片的磨损的情况，也能降低叶片表面火花的发生概率[2]。
2. 集电线路故障的优化措施
为了降低环境对集电线路运行的影响，技术人员应逐步总结风电电气工程的管理要求，结合环境特点、工程位置以及后期运维三方面要点开展管理，进消除集电线路的运行故障。具体应从以下几个要点进行：第一，前期设计过程中，技术人员应使用全站仪及气象数据指标展开综合性调查，结合有效的搜证、查阅、管理等要求，配置出合规的电气装置，能够让所配置的装备、线路符合应用需求。在此过程中，应选择高质量的线缆装置，测试电气元件使用过程是否切合相关标准，再结合施工图纸展开讨论，汇总出详实的施工信息。第二，施工运行中，切不可随意修改项目运行方案，要求管理人员依据集电线路的使用、投运进行测试，再运用技术性排查技术分析出线缆、电气元件的运行状态。
3. 齿轮箱故障的优化措施
完善齿轮箱的故障分析和故障统计，设定有效的防范处理技术，可避免人为操作方面的影响。其中，技术人员应在定期检查的过程中对齿轮箱的运行状态进行分析，确保轮组运行在额定需求内。检测内容应当包括齿轮组的温度参数、表面清洁度、噪声音量、振动指标、轴承运转情况以及液压指标。通过运用信息化技术对齿轮箱内部的仪器功能指标及外观进行测试，标识出齿轮箱中的各电气元件的状态，给予必要的在线监测。若部分元件出现运行故障时候，应对故障区域进行标识，及时定位故障的具体位置及运行状态，降低机组运行故障的发生几率。
4. 确立科学的装置保养体系
由于风电电气运行机组所使用的装置较多，提高了对技术人员的操作要求。因此，技术人员应建立科学的保养模式，对装置的运行状态进行全面的核查、分析，收集与装置运行的资料信息，确保所使用的运行、维护方式达到应用需求。例如在备用电源功能的监测中，应当对元件内部的感应电流指标进行监控，分析各装置的运行状态，配置除专业的维修人员展开技术性维护，有利于为各机组提供充足的电源[3]。通过为电气装置提供稳定的电源，再结合系统的维修方式进行保养，从而巩固电气装置的核心功能。
三、结束语
综上所述，结合当前风力电气运行的故障进行评价，设立有效、可靠的优化措施，消除常见电气机组的运行故障，有利于提高电气装置运行的稳定性。另外，技术人员还应合理使用信息化技术，在可视化技术的技术上消除故障，进而提高发电装置的运行效率。
参考文献
[1]董惠贞. 风力发电企业运营管理中的问题及应对措施[J]. 中外企业家, 2019, 632(06):131.
[2]邢李方, 葛鎣, 常嘉,等. 风电机组偏航机构故障分析及处理办法[J]. 电力系统装备, 2019, 000(003):184-185.
[3]徐超林. 波形分析在风电机组变流器故障处理中的应用[J]. 机电信息, 2019, 000(021):14-15.