浅谈对风力发电运行维护的认识

发表时间:2021/8/6   来源:《建筑实践》2021年4月10期   作者: 赵伟
[导读] 在大规模风力发电机组中,风电在电网中占到的比例越来越重。

        赵伟
        中核集团中核汇能有限公司山东分公司潍坊风电场 山东潍坊 262737
        【摘要】:在大规模风力发电机组中,风电在电网中占到的比例越来越重。在风电机运行的时候,要对风电机组的质量非常重视,维护好风电机组的质量。风电机组的质量和电网的经济收益是有直接联系的,而且机组的质量不好会对电网产生非常不好的影响,造成安全问题。所以本篇文章将根据多年来对风电机组进行维护的实践经验来分析风力发电机组的维护工作,提高风电机组发电的质量和效率。
        On the operation and maintenance of wind power
        Zhao Wei
        In large-scale wind power generating units, the proportion of wind power in the power grid is growing. When the wind turbine is running, the quality of the wind turbine must be taken seriously, and the quality of the wind turbine must be maintained well. The quality of the wind turbine is directly related to the economic benefit of the power grid, and the poor quality of the wind turbine will have a very bad impact on the power grid, resulting in security problems. Therefore, this paper will analyze the wind turbine maintenance based on years of practice experience, to improve the quality and efficiency of wind turbine power generation.
        【关键词】:风电机组;运行;维护
        引言
        在进行风力发电的时候,风能将会转换成机械能,或者是机械能转换为电能,风轮在转动的时候会把自己的动能转化成机械能,而发电机就会把机械能转换成电能。大量的设备原件会把能量转化成需要的形式,而且在风电场项目完成以后,还要进行验收才能投入到日常的使用中,而在日常运行的过程中,如果是正常的进行使用,一般来说,风电机组可以使用差不多二十多年的时间,同时,如果维护得当,还可以延长相关设备的使用寿命,提高经济效益。在安装完成风电机组设备之后要注意,要对风电场进行定期的检查和维修,做好风电设备的经营和维护管理,尽可能的为社会经济提供更多的清洁风能电力,提高经济收益和社会收益。在接下来的篇幅里,将会对风力发电基本过程的维护操作进行介绍,发挥出新时代的科技水平。
1云计算技术在风电机组自动化中的应用
        在风电机组中,自动化的水平很高,风力发电机在进行工作的时候会被计算机监控,利用的是SCADA监控系统,不仅可以远程监控风机,还可以进行参数和故障信息的分析,把相应的数据记录下来,为之后提供参考。而且还可以及时的在出现故障的地方和系统进行报警,让工作人员可以迅速的了解到出现故障的地方,及时进行修理,完整的了解到相关机组的健康情况。
        在进行云计算的时候,大部分的计算都是分布在计算机上,而且在非本地的计算机和远程服务器中,企业都会有一个数据库,结合着互联网进行运行,这样在进行资源查找和查询的时候就要将资源切换到相应的应用上,集中的进行系统和计算机的查询和应用。对于计算机来说,这是一种提高和升级,从单台的工作转变成了集中供电的模式,而且在进行计算的时候,也可以对它的计算能力进行评估,让它在市场中流通,可以方便的进行使用和购买。
        在进行互联网传输的时候,风电企业的云计算处理功能可以很好的依附在互联网上进行,连接好云计算处理功能,及时的进行信息共享,而且在进行处理的时候,可以对风机的健康运势进行评估,针对性的进行检查和维护,将进行风机维护的模式改变了,不是定期的进行检查,而是可以进行评估之后再对可能出现问题的地方来修复。同时,还要利用云计算功能,来对可能出现问题的地方进行告警信息的回收,记录下故障的位置和信息,必要的时候可以利用这些数据填写出一张健康状态图表,根据相关的信息进行检修,还可以利用这些数据制定检修的时间和检修的内容,及时的解决故障问题,防止出现大面积的瘫痪和故障,及时的减少了停机时间,提高了经济效益和社会效益。这样一来,在进行维护的时候可以发挥出更大的效应,让维护活动更加的精确和灵活,并且可以科学合理的进行资源的分配。
2新工艺与风机检修的学习
        2.1新工艺学习
        在新时代发展的时候,风电场的数量逐渐增加,风电事业迅速的发展起来,而且风电场的规模也在不断的扩大,在现在这个社会,拥有220kV变电站、18万kVA主变,主变低压侧接35kV母线设备的风电场发电技术是非常普遍的一件事情。一般来说,风电场都会建在较远的地方,远离市区和居民,周围的配套环境非常的简陋,而且气候环境还会比较恶劣,如果是处在高湿高盐雾地区的话,很容易就会造成绝缘体的腐蚀损坏,导致电缆头爆炸,还可能会造成短路现象。所以在出现故障的时候一定要对单台风机进行解列处理,防止单台风机在电缆头处出现击穿现象,进而影响到整个连接上的机器,特别是如果击穿的还是35V的电缆的话,一定要进行解列。电缆头出现了故障和损坏要返厂进行修理,修理的过程中会造成大量的损失,而且返厂因为时间和空间的问题,会出现很长时间都没有办法发电得情况。所以一般来说,都是不推荐返厂修理的,最好还是聘请相关的专业工作人员在风场里,及时的进行电缆头的现场修理,进行现场的指导,让风场里的工作人员也学会相关的修理和制作方法,这样一来可以提高很多的经济效益,减少相关的影响。
        2.2风机检修学习
        进行项目的初期阶段,要有专业的队伍进行风机的维护,在质保期内做好风机的故障处理和建筑管理,而风机业户主却只需要对风机进行监督和配合就可以了。但是随着时间的增加,在质保期结束之后,业户主就需要自行打造一个合理的团队来进行相关的维护工作。
        2.2.1思想上充分重视
        在进行风机维护的时候,要非常重视相关的工作,积极的在这方面进行投入,因为维护工作做好了可以延长工作寿命,减少相关的投入,增加经济收益。对于风机来说,设备的好坏和风机的发电量是直接挂钩的。
        2.2.2合理架设组织机构
        (1)在进行风电企业检修的时候,运行的人员要对风电机组进行监控,连接好相关的云计算互联网,及时的进行故障通知,运行人员收到通知后要及时的报告给相关的检修人员,让检修人员在安排好电气检修工作后立即进行维护和修理,针对性的进行故障的排除。
        (2)一般来说,现在实行的运行模式是出现故障后系统进行报错,收到通知以后组长进行工作的分配,让专业的人员进行相应的检修处理,最后再针对性的进行故障的处理。
        2.2.3制定灵活的薪酬制度
        在进行检修工作的时候,工作的环境会非常恶劣,而且工作的任务和要求也会非常重要和高标准,当然,相应的薪酬也会比较高,同时,在进行企业体制设置的时候,要给检修人员充分的发展空间,充分的关注检修人员的内心世界,为相关从业人员打造一个良好的工作环境。
        3风力发电机组检修与维护工作
  3.1 风力发电机组的定期检修维护
    在进行机组维护的过程中,要对螺栓进行检查,还要对传动部位进行重点的润滑和监测,保证各个部分都可以很好的进行运行,设备没有任何的互相问题,而且设备处在最佳的运行状态。这样在使用的时候可以提高运行效率和质量,发挥出最佳的效用。
    在风力发电机产出较低的季节进行螺栓的处理和调整,防止影响到应用风力发电机组的高峰期。其实风机的螺栓是非常容易松动的,因为在传动的过程中,连接部分会出现震动,很容易就会松动,而且在松动之后,会导致受力不均匀,最后被剪切破坏,所以一定要定期的进行力矩的检查,在检查过程中要调整温度。在温度环境低于-5摄氏度的时候进行固定力矩的调整,降低力矩,然后再将温度提高到-5摄氏度进行相关的检查。
    在对风力发电机组进行维护过程中要注意进行润滑的方式,一般来说会根据风力发电机组的部位来区分润滑的方式,比如说,齿轮箱和偏航减速齿轮箱要用稀油来进行润滑,而像是发电机的轴承和偏航轴承等部件都要使用干油来进行润滑。进行维护的时候,要对润滑油进行补加,而且之前还要对润滑油进行采样化验,进一步的检查润滑油的质量是否已经改变,如果改变了之后还要对润滑油进行更换,保证进行的每一个维护操作都是安全有效的。
    维护机器还要对机器进行相关的测试,比如说要进行过速测试,振动开关测试,液压系统各元件定值测试,紧急停机测试,扭缆开关测试等,还有测试液压油位和闸片的磨损程度都是非常重要的,要根据测试的结果进行分析和研究,判断机器的维护是否到位,质量是否可以支撑后续的使用。


3.2 日常排除故障维护
        运行风力发电机组的时候有很多部分还是系统检查不到的,必须要依靠人力来进行检查和处理,所以在运行的工程中要进行相关的常规维护,比如说检查安全平台和梯子的连接是否出现问题、电缆线的位置是否因为其他因素出现了移位现象,或者是油管接头是否漏油等,这些问题都需要工作人员去一一的检查和维护,一旦出现了问题,就要立即上报,并且进行处理。而且还要学会倾听控制柜里的声音,如果声音出现了异常就要立刻打开控制柜进行检查,是否出现了接线板松动和接触不良的问题。叶片切风的声音和轴承出现响动都代表着这些部分出现了问题,没有办法保证最佳的生产。这些问题大部分都是细节问题,只要仔细的进行检查和注意异响,就可以避免这些问题影响到正常的生产效率和质量。
        3.3对检修工作的总结
        进行检修工作之后,要及时的对检修工作进行总结,对不足的地方进行反思和归纳,不断地总结提高,积极的去学习新的检修知识,提高自己的检修水平,增加自己的工作能力。作为公司,可以针对性的提供相关的检修手册和检修工作视频,在新员工入职的时候连同员工手册一起发放,在视频中要重点指出需要注意的地方,强调安全操作问题,防止出现事故,帮助员工更好的适应自己的工作,快速的掌握工作技巧。同时还要培养员工的检修能力,要求员工及时的提交检修工作报告和总结,内容要包括有故障代码和报警内容,以及相关的处理和自己总结的相关经验等,这样的反馈机制强制的要求员工进行工作总结,吸取实践经验,提高自己的技术水平,在技术基础上进行改革创新,促进检修工作的发展和进步。
4质量控制与安全控制
4.1 质量控制
        在齿轮箱增速的风力发电机组里,叶轮和主轮还有联轴器齿轮箱等要经过发电机将风能变成电能,将风能转化成为电能的过程并不简单,不只需要很多设备器具的参与,还需要对一些设备进行遮蔽处理,这样一来在进行检查的时候就会出现很多的问题,不只是在检查的时候容易忽略这些设备造成遗漏,还有可能会导致设备缺乏定期的维护,出现安全隐患。在进行设备监控的时候一定要高度的重视这些设备,利用红外热成像技术来进行信号波段的转换,将信号转变为人类可以看到的视觉图像和图形,也就是利用红外热成像仪,严格的利用红外辐射来产生图像成像,最后再进行物体温度表面的转换,也就是说可以利用红外热成像技术,检测设备的红外辐射值。不能容忍任何监控盲区的存在,监控盲区代表着不确定,很有可能就会出现安全事故或者是安全隐患,造成无法挽回的后果。
        在红外热成像仪的使用中,可以清楚的显示出电气设备的状况,体现出设备接触不良的地方和温度过热的部件,让工作人员及时的找到出现问题的地方,进行方案的制定和处理,防止出现严重的安全事故,造成无法挽回的后果。而在成像仪上,就算是被遮挡的机械设备和部件也可以通过热传导来判断其具体的情况。由于红外热成像仪的特性,还可以利用红外热成像仪来做很多的事情,比如说可以检测轴承的温度是否过高,负载是否非常的不平衡。如果说出现绕组短路和开路的现象,造成碳刷和集电环发热和冷却管堵塞等问题都会被红外热成像仪检测到。
4.2安全控制
        现代工作人员在进行设备检修的时候经常要上到距离地面超过七八十米的地方进行工作,在进行工作的时候还很有可能会出现触电和坠落等危险,所以说,保证工作人员的人身安全是最重要的,要在工作人员进行工作之前就对工作人员进行相关的培训,要求工作人员注重自己的操作规范,不能出现不安全的操作,将安全操作规范铭记在心中,同时企业还要尽可能的降低风险,提高工作的安全系数,保障员工的人身安全。特别是员工刚刚入职的时候,要给每一个员工都安排一个经验丰富的师傅,对新员工进行培训和管理,对于新员工来说,有一个能力强的师傅来对自己进行传授是非常有利的,他们可以快速的学习到师傅身上的专业知识和技能,避免进入误区,可以规避很多的风险和错误,有利于打造出一个专业化年轻化的队伍。首先要及时的对新员工进行培训,让他们尽快的适应自己的工作岗位,熟悉好相关的工作流程。其次在进行素质教育和培训的时候,要对他们的内心素养进行一定的提高,帮助他们成为一个优秀的员工,让他们积极的向自己的师傅学习,形成一个良好的学习氛围,积极的丰富自己的知识技能和水平,提高风电运维的基本工作和素质。最后还要对员工的专业知识技能水平进行培训和考核,要求员工可以充分的适应岗位,不会在工作途中出现问题。
5机组发电能力优化
5.1 优化的目的
        对于激光偏航误差进行矫正就是要对风力发电设备的风轮风度风向进行测量,及时的进行风力发电机的偏航矫正可以提高风力发电的质量和效率。对偏航误差进行矫正可以让风向更好的对齐,但是在现在,风力发电机出现偏航误差是非常普遍的事情,而且很多发电制造商都发现在进行风机运作的时候机舱的朝向不一样。这是因为风力发电机的测风装置被安装在风机尾部,很容易就会被相关的装置影响,还可能会被机舱的外形干扰,无法对风速和风向进行测量。根据相关的研究可以知道,正常情况来说都会偏航十几度左右,但是这个问题很少会被人重视到,而且很少会有人去深究因为偏航误差而出现发电量减少的数量。在对风机测试的时候,大部分的风机都需要进行偏航矫正,只有一少部分的风机偏航误差的数值不大,不会对具体的发电量造成影响。
5.2偏航误差校正提升发电量的原理
        激光偏航误差矫正利用的是激光束来判断风向,不会受到其他因素的干扰,可以正确精准的进行偏航误差的矫正,防止风机出现偏航问题,影响到风力发电机的发电量和发电质量。
        一般来说,要解决风机偏航误差问题可以使用两种,分别是静态和动态的矫正方式。在进行静态偏航误差矫正的时候,要将激光测风设备安装在风机顶部的位置,进行调整后再进行设备的拆除,可以利用主轴中心线和实际来风的夹角进行误差的调整,一般来说,在经过两周的测量之后,就会测试出风机的平均偏航误差值。科学合理的应用这个值就可以进行平均偏航误差的矫正,将相关的误差减少到一度左右。而对于动态的偏航误差调整则是将设备安装在风机顶部而不拆下,利用原测风设备的接线和激光测风设备的信号线,将两条线都接入到转换箱的自动控制信号中,将信号传入风机的PLC控制器里,在控制器中会根据激光测风设备的数据进行调整,如果出现了极端的天气状态,比如说大雾大雨,没有办法进行激光测风设备的数据测试,就要及时的转换为采用传统测风设备的数据,及时的对风向进行调整,确保风机的正常运行。其实在这两种方法之中,运用效果最好的还是动态的偏航控制方式,在进行偏航修正的时候可以减少误差值也可以减少叶片的载荷量。
        进行偏航矫正之后,风机增加了发电的质量和效率,风速越低的地方,这个带来的效果和成效就越强,功率和曲线都出现了变化,叶片的荷载变低之后会实现功率和效率的优化。
6企业的人文关怀培养
        企业的人文关怀政策可以体现出企业的文化水平和素养,优秀的企业文化可以推动员工努力工作,打造出一个和谐友好的工作环境,让员工可以开心的在公司中工作。而且因为风力发电厂的位置都会离城市有一定的距离,所以员工在进行工作的时候和外界的交流会变少,在进行工作的时候要面临的还是高风险高要求的任务,很容易就会出现不良的心理状态,比如说急躁和抑郁等心理。对于员工来说,在长期进行这些工作的时候,如果公司给予的人文关怀重视的力度不够,就会导致企业员工在工作的时候出现不良的影响。所以对于公司来说,集中力量去解决员工的困难和心情是非常重要的,保证员工的心情舒畅,生活快乐,员工的工作积极性也就提高了,态度也就好了。
        在进行人文关怀的时候,可以适当的采取鼓励机制,用物质去促进人才的素质提高,加强员工对学习生活和工作的热情,对于公司来说,要积极的构建人才平台,加强人才的竞争,推动人才的发展。对于员工来说,用业绩去推动收入的分配和奖励,凭借自己的技能获得收益,也是一件可以激发工作动力的事情。在进行生产的时候,或者是生产过程中员工可以积极的进行合理的提议,根据提出的意见进行整改,一旦意见被采用就可以对员工进行相应的奖励。
        不仅如此,公司还要开展丰富多样的技能培训和专业技能竞赛,提高员工的素质,提高企业的核心竞争力,增加职工队伍的素质和专业技能水平,打造出一个高质量高标准的年轻化队伍,提高广大职工的竞争力。而且还可以增加员工的积极心理面积,对员工的悲观心理具有一定的消去作用,不仅可以对职工队伍进行素质提高,还可以对企业的整体工作能力进行加强。
        在企业的服务中,风电事业的发展非常的迅速,各项任务和指标的不断增加会让广大职工心理的压力增加,工作和生活中出现的双重压力会让职工出现不健康的心理,在进行工作的时候也会消极怠工,并且工作质量大大降低。作为领导,要积极的关心员工的心理状态,尽可能积极的解决员工面对的相关工作和学习上的问题,营造出一个像家一样的工作氛围,提高企业的凝聚力。
        员工在遇到麻烦和困难的时候,要积极的和上级领导和公司进行沟通,积极的解决问题,表达出自己的诉求,而公司要建立起相关的谈话制度,让员工可以提出自己的看法和意见,让公司了解到员工的相关心理。
结束语
    在进行风电产业改革和规模扩大的过程中会面临很多的问题和困难,作为相关的从业者只能抱着积极的心态来进行事物的适应,积极的开发出新技术新设备,用长远的目光和勇气去推动整个行业的持续发展,进行创新和改革,在推动行业发展的同时也推动了国家的经济和技术水平的发展。
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        【5】郑秀华.风力发电厂电气设备安全运行的管理和维护探讨[J].建材与装饰,2018(52):181-182.
        赵伟身份证;(370983198012252337)
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