任海涛
西安中车永电捷力风能有限公司 陕西 西安 710018
摘要：目前，风能、太阳能等新型能源的发电技术被人们寄予厚望。然而，由于风力发电机组运行的过程中会受到多方面因素的影响，从而出现各种安全事故问题。因此，需要加强对风力发电机组的安全保护，确保发电机组的稳定运行，为电力能源的生产奠定良好的基础。本文主要针对的是风力发电机组的相关概述以及安全保护的分析进行介绍，采取对应的安全运行保护措施，提高风力发电的生产效率。
关键词：风力发电;机组安全;保护技术
引言
在风力发电应用过程中，考察与审核是必不可少的环节，并且对其应用的材料也制定了明确的要求，制定了严格的发电设计标准，加强了对电气的控制力度，还将各种因素的影响纳入安全运行保障的考量范围。然而在风力发电机组运行过程中，安全事故问题仍时有发生，只有从安全技术的强化入手，才可保障风力发电机组的安全运行。
1风力发电机组的概述
对于风力发电机组的运行需要借助风力能源，通过方能推动风轮的转动，从而实现机械能向电能的转化。利用电机的持续旋转电机的机械能量可以逐步的转化为生产、生活所需的电力能源，这就是风力发电机组的重要工作原电能不能产生之后，需要通过变压器的作用将电能输送到国家电网，这样可以为生活生产提供有力的电力能源支持。风力发电机组主要通过的是并网运行的方法，具体的控制措施存在两个方面:恒速恒频控制方法以及变速恒频控制方法，这两种不同的方法下，电能的频率会处于一个相同的状态。随着我国科技技术水平的不断提高，风电技术也在不断地创新完善。目前在风力发电过程中变桨距技术的应用频率比较高，同时可以在风速变化下实现风轮的转速改变，实现电力能源的有效转化，为我国社会经济的发展提供有力的电力能源支持。
2风力发电机组安全保护的重要性
现今，国内外有各种各样的风电事故，每一起风电事故所带来的不仅是生命财产的损失，更是加重了对风电发展的质疑声。竞价新时期，风力发电必然会以平价并网，而发电机组的平稳运行，是能够保障风电平价时代继续稳定发展最重要的基础。风力发电机组安装于野外，很难通过人力对风速进行干预和调整；其运行环境复杂，对风机的稳定运行带来极为不利的影响。比如，大部分风力发电机组的实际运行过程中，风机的工作风速设定在4－25m／s之间，如果风速过快，会导致发电机组过载，叶片、转轴、齿轮均会受到损伤，甚至导致风机起火、叶片飞出、风机塔架倒塌等严重的事故。所以我们通常设定：平均风速大于25m／s，一旦超过10分钟，则计算机根据风速传感器发来的信号，便会发出停机指令；机组执行叶片气动刹车，叶轮偏航至侧风向，然后脱网、机械刹车等系列操作，以此来保证风力发电机组的安全。
3保障风力发电机组安全运行技术的应用对策分析
3.1提高风力发电机组安装质量
风力发电机组在运行之前需要进行合理的安装，确保安装的质量可以提高风力发电机组运行的安全性以及稳定性，从而提高风力发电机组的整体经济效益。一般情况下，风力发电机组主要安装于户外、高山等地区，因此会给安装工作带来一定难度。在安装的过程中需要严格的根据各个部件进行合理的控制，保证连接点的连接安全，尤其是一些加强电器线缆的接头检查。如果接头的连接存在紧密性不够的问题，就会导致安全事故的发生，甚至出现短路、起火的现象，最终引起严重的安全火灾事故。根据这一情况，在进行风力发电机组安装的时候，就需要加强各个部件的检查，严格的控制施工的技术。根据国家规定的标准，保证安装的质量，避免安全隐患的发生。
3.2雷击保护
风力发电机组通常所处位置海拔比较高，并且自身处于50米以上的高空，因此各部件容易造成雷击现象。国外曾经做过相关研究，雷击主要集中在4个部位，雷击率分别如下：控制系统、电气系统、叶片、发电机；按照雷击损害概率来看，主要有3种损害方式：雷电电脉冲、雷电感应和直击雷。针对雷电脉冲的保护措施：金属机舱和塔筒构成法拉第笼，起到初级屏蔽作用；设备信号线、电源线及发电机组防护区内电缆采用双层遮蔽并作接地处理，形成次级屏蔽，以达到防雷电脉冲损害。对应雷电感应和直击雷的防护，现在主流的做法通常是等电位连接防护、增加电泳保护器，以及防雷接地等来达到散流、均压的目的。
3.3加强设备巡检管理
系统的运行状况取决于控制系统软硬件的应用情况，在风力发电机组运行时，工作人员必须在控制室内对各个机组的运行情况进行严密监控，并对其运行参数进行准确记录，定期到运行现场进行巡检，以确保风机叶片正常运行，系统运行无异响。将软硬件系统的检查纳入到日常检查项目当中，定期进行系统软件参数的测定，加强设备的维护与检修工作，从主动预防入手，减少设备故障问题的发生。同时，要制定设备巡检操作标准，确保检查后将检查情况详细记录于检修台账之上，并对具体的检查情况加以分析与总结，以便于日后保养与维修工作的查阅与参考。
3.4制定紧急状况的应对措施，减少紧急事故的影响
风力发电机组主要安装于户外环境，因此在发生自然灾害的时候，会对设备的运行产生严重的威胁。所以需要通过合理的措施加强机组的电压保护，尤其是雷电接收传导系统的应用。同时，还需要通过治疗对应的政策保证电位的连接合理，及时的实施接地系统的检查处理，防止发生雷击导致发电机组的故障问题。另外，在设备运行的过程中也会受到风速问题的影响，风力过大会导致发电机组出现停机的故障。除此之外，在一些潮湿的环境、气温较低的环境中，也会导致机组出现停机状态。这就需要工作人员在机组运行之前对设备的绝缘性能进行合理的检查，保证设备运行符合标准的要求。
3.5消防保护
风力发电机组容易发生火灾，机舱内部部件由于长时间处于工作状态，如果保养不及时或零部件老化等，极易发生火灾现象。针对这种情况，需要配置独立的火灾探测器，来及时发觉火情；在容易引发火情部位，利用光纤火灾探测器或感温电缆等，这些传感器对风机机舱内各部件温度、烟雾浓度和火焰进行实时监测，保证现场信息快速准确地采集和反馈。鉴于风场远离城市中心，传统的消防员定期巡防的模式已经远远不能保障消防安全，一定要采用基于物联网的远程消防监测系统，做到随时监测，即刻通报。另外要有针对性的置备消防物料，比如，惰性气体或高压水雾灭火装置等，以方便对密闭的空间和空气流动性较强的位置，如齿轮箱、发电机和刹车系统等，发现火情时能够第一时间进行有效扑救。
结束语
随着我国科学技术的发展，风力发电对应的研究也在逐步的深入，它促进了我国风力发电行业的稳定发展。由于在风力发电的过程中会出现不同的机组故障问题，这会给设备的运行带来严重的影响。为了有效地解决这些隐患问题的发生，需要采取合理的安全技术，实现机组设备的有力防护避免安全事故的发生，提高风力发电的生产效率，为我国生活生产提供足够的电力能源支撑。
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