莫重鹏 王武林
华能哈密风力发电有限公司
摘 要：我国经济发展迅速 ，国家的方针和政策一直在强调发展经济的同时要兼顾环境和能源的可持续发展政策。在这样的大背景下风力发电被广泛认可和采用。但是我们也必须清楚的认识到，风力发电设备的运行和维护以及故障的排除都是尤为重要的。分析了风力发电传动系统常见的故障现象及处理方法，加强对风力发电传动系统的日常维护和提高维修人员的维修能力的重要性，为风电场工程技术人员和维修人员提供参考。
关键词：风力发电机；安装及质量控制；维护
随着大气环境的持续恶化，人们对清洁能源的关注越来越高，风、光、核等新能源的开发也得到了长足的发展。现阶段，风电装机容量占总装机容量的比例逐年增加，单机容量为兆瓦级的大型风力发电机组正得到迅速发展。运行环境恶劣，容易引发设备故障并带来维修困难及高昂的维护费用等问题。因此，及时、全面、准确地监测和评估并网风电机组的运行状态，建立风电设备的状态评价和故障诊断体系，有效预防故障发生及实现早期故障定位，对于提升风电设备运维效率，优化风电场维修策略，减少风电设备故障停机所带来的损失，降低维护费用等方面具有重要的现实意义。
一、风电设备的基本组成
风力发电设备主要有机舱、轮毂、转子叶片、液压制动系统、齿轮箱、发电机、冷却单元、塔筒、风速计以及风向标等设备。其中机舱是风力发电机的关键设备；转子叶片能将风能传送到转子，通过转子旋转带动发电机输出电能，液压系统起制动作用，控制转子制动和偏航制动等；塔筒起到支撑的作用，风速计以及风向标是用于测量风速和风向的，确保最大效率的利用风能。
二、风电设备的具体安装及质量控制
1、选择合适的安装场地。风电设备安装场地的选择作为风电设备安装的基础准备环节，其合理性对安装质量以及效率会有直接的影响。因此，工作人员在选择风电设备安装场地时，需要进行科学的选择，对于不合适的场地，要进行重新布置以及整改。一般情况下，风电设备安装人员会将风机设备提前运输至吊装现场，并进行存放工作，以降低风电设备的运输成本；由于风电设备体积较大，因此在选择场地时，在微观选址阶段需要确保场地面积足够大，还应为大型吊机预留工作区域。
2、风电设备、安装材料及其质量控制。由于风力发电的场地一般处于偏远地区，在设备进场前，修筑的临时施工道路较为起伏颠簸，风机设备尤其是塔筒和叶片，若进行超长运输，容易与地面和路边山石等发生碰擦，而塔筒等大件设备运输时需要用装载机在后面推塔筒助力，因此运输单位必须在塔筒尾部装设防护板，以保护设备，保证设备的质量，并在运输之前做好路勘工作。
3、风电设备的安装准备工作。首先，工作人员要对风力发电机组进行检查和基础性验收工作，并确认风电场输变电工程的验收工作；其次，安装队伍要明确以制造厂的技术人员为主来进行安装工作，并且要选出安装现场唯一的指挥人员，在安装之前，制定出设备的安装计划，明确安装程序及技术人员各自的工作岗位，实行责任到人；最后，在现场安装前，要严格进行风力发电机组的出库、领料等各项手续，各个工序责任人对工序所需材料及设备进行清点，保证设备及材料的数量和质量，并负责将设备安全运至安装现场。
4、风电设备的吊装工作。由于风电设备吨位较大，安装高度比较高，在安装过程中一般会使用大型吊装设备进行安装，主要吊装设备为履带式吊车或者汽车式吊车。风电设备安装主要是机舱、叶轮、塔筒这三个主件的安装。根据安装设备的实际操作要求确定主力吊机，根据机舱就位的最高高度以及场内道路情况，确定吊车型号，提高安装精度，加快施工进度。
三、风力发电机的运行维护
1、完善检修管理制度。1）完善风力发电机检测维修流程。风力发电机检测维修过程中必须要建立一套完善的管理流程，使得风力发电机的维修以及检测维修工作可以有条不紊的进行。在风力发电机的管理过程中，正常的顺序是对风力发电机的各个元件和线路进行检测，一旦发现风力发电机的某些部分出现问题，则要对线路的承受能力进行检验，如果确定线路或者元件不能再继续使用，则要进行更换，如果维修之后通过质量检验，则可以再次投入使用。检测顺序一般是对局部故障进行检测，然后对整个线路网络进行检测和维修。2）加强定期维护制度的完善。在风力发电机的运行维护过程中，应该要做好定期维护检查，主要检查风力发电机的联接件，尤其是检查螺栓力矩，使得发电机的各个传动部件之间的润滑性能以及各项测试功能得到有力保障。由于风力发电机运行过程中有很大的震动，因此螺栓容易出现松动，因此必须要定期对风力发电机的螺栓紧固情况进行检测，在对螺栓进行紧固检查时，要避开风力发电机的高出力季节，一般可以将其安排在夏季进行。
2、进行定期维护。1）必要的整机维护。在对风力发电机进行定期维护的时候，需要检修必要的整机维护。对尘土、锈迹或是泄露等问题进行定期检查，如果出现这些问题需要及时进行处理，保证发电机的干净、整洁，从而减少故障的出现。另外，还要对所有的紧固件，比如垫圈、螺栓等，连接情况进行检查；对各引接电缆的绝缘性能进行检查；对绝缘电阻进行检查，使其能够满足实际要求。2）轴承与润滑系统的维护。风力发电机的润滑方式可以分为稀油润滑和干油润滑两种。通常情况下，偏航减速齿轮箱和风轮发电机的齿轮箱使用稀油润滑方式，主要使用对过期的润滑油进行更换的方式进行维护。而轴承偏航齿轮主要使用干润滑油方式，经过长时间的运行，导致温度上升引发变质现象的出现，对此，需要及时补充润滑油，合理控制补充量，避免电气出现烧坏等不良现象。在整个过程中需要对润滑脂的补充工作引起重视，间隔时间：传动端 2000h，非传动端2000h。补充量：传动端 100g，非传动端 120g。在进行轴承与润滑系统的维护的时候，需要注意以下内容：①对所使用的润滑脂类型进行仔细、全面的检查；②对油嘴以及周围区域进行全面清洁；③对润滑通道进行检查，保证其畅通；④在轴承内注入规定用量的润滑油。
3、不断提高风力发电机运行维护技术。在对风力发电机进行维护时，必须要加强检修技术的提升，首先要注意观察，比如观察风力发电机内的梯子和安全平台连接是否牢固，风力发电机的控制柜内电缆线有无松动、有无异味、是否存在夹板移位等现象，液压站的表计压力有无异常，旋转部件及转动部件间有无磨损或者失效现象等。其次要注意听风力发电机运行时的声音，通过声音的异常情况来确认发电机是否出现故障，比如注意听控制柜里是否有放电的声音，如果出现了放电的声音，则可以确定是控制柜中有接线端子接触不良，应该要对这些接线端子进行重点检查；还可以听齿轮箱、发电机轴承等是否有异常情况，听发电机风机的叶片在切风时有没有异常的响声。
4、加强检修人员的业务技能水平的提升。在风力发电机的运行维修过程中，检修人员的业务技能水平是影响风力发电机安全性和运行效率的重要因素，比如日常运行过程中风力发电机的各个零器件是否出现了故障，凭借工作经验可以看出，但是由于检修人员的业务技能水平还不够高，因此在日常工作中可能不能及时发现问题所在，等到问题严重时再进行维修，将会导致风力发电机的正常运营受到影响。因此在日常工作中，风电场应该要加强对风力发电机检修人员的业务技能水平的培养，不仅要加强对业务技能的培训，使得他们能够掌握更多基本的维修机巧，能够对一些简单的故障进行及时辨别和处理，防止问题扩大化。
基于状态评价的风力发电设备故障诊断系统，通过实时监控表征风力发电设备运行情况的状态量，依据风力发电设备状态评价导则，对风力发电设备进行状态评价。并依据状态评价的结果，对潜在故障进行诊断分析，同时给出相应的运维策略，通过早期故障预测，变事后维护为事前检修，科学合理地安排检修计划，极大地提高了风力发电设备的运维效率，降低了机组的维护成本，保证了风力发电机组的可靠稳定运行。
参考文献：
[1]董瑞华.风电设备中安装维护和质量控制探讨[J].卷宗,2017(11).
[2]管鑫麟.风力发电设备的安装维护探究[J].科技经济导刊,2015(3).
[3]王鹏.风力发电机机组的运行维护技术[J].装饰装修天地,2017(20).