風力發(fā)電機組故障診斷技術(shù)分析

林海文

摘 要：隨著經(jīng)濟的發(fā)展，各個行業(yè)對資源和能源的需求越來越多，使其存量不斷的減少。因此，國家大力提倡建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會。其中，風力是主要的清潔能源，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展形勢，得到了國家和人們的大力支持，但是在實際的工作中，因為風力發(fā)電機組出現(xiàn)故障的情況時常發(fā)生，影響了其正常的使用。本文就風力發(fā)電機組故障診斷技術(shù)進行簡要的分析，并提出一些建議，希望引起讀者的共鳴。

關(guān)鍵詞：風力發(fā)電；機組檢修；狀態(tài)保養(yǎng)；維修

現(xiàn)階段，我國的風力發(fā)電呈現(xiàn)出增長的發(fā)展態(tài)勢，就目前來講，風力發(fā)電已經(jīng)成為部分地區(qū)主要的供電手段，因此，風力發(fā)電的深入應(yīng)用，有效的帶動了先關(guān)技術(shù)的發(fā)展。目前，許多的風力發(fā)電機組為了爭奪更好的市場，在沒有對其進行相關(guān)的質(zhì)量檢測之前就大量的投入市場，占據(jù)市場的份額。這就導致為了風力發(fā)電機組的利用率低、提高了檢修成本等，不利于風力發(fā)電的正產(chǎn)運行。筆者下文對其進行淺析，希望對風力發(fā)電機組日后的質(zhì)量的提高提供有效地幫助。

風能是當今典型的可再生能源之一，是目前主要的石化能源代替品。近幾年，隨著我國風能利用能力的提升和相關(guān)風能設(shè)備的成熟，國內(nèi)各地風力發(fā)電廠不斷涌現(xiàn)，風電機組的規(guī)模也在不斷擴大。面對日益增加的風力發(fā)電機組規(guī)模和數(shù)量，各種故障的發(fā)生可能性也隨之增加，使得風電場發(fā)電機組的維修費用也在不斷上升。經(jīng)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出，不少風力發(fā)電廠的發(fā)電機組維護費用已經(jīng)達到總成本的五分之一以上。因此為了更好的確保風力發(fā)電機組的穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟運行，對風力發(fā)電機運行特征進行研究勢在必行。

1 風力發(fā)電機運行特征

1.1 風電場的生產(chǎn)特征

當前我國大部分地區(qū)的風電場都處于盛行風地帶，且這些地區(qū)每年約有半年以上的盛行風。這些地區(qū)的風力發(fā)電總量占當?shù)仉娔芸偭康乃姆种陨希踔猎跓o風時期都不愁電能供應(yīng)問題。就風電場的生產(chǎn)經(jīng)營而言，它在正式投入運行自懷中主要的運營成本包含了設(shè)備的折舊費、人工成本、銀行利息、檢修費用等。其中以檢修費用最為突出，但也是最容易控制的一項。

1.2 風力發(fā)電機組故障特征

對于一個風力發(fā)電廠的電力機組而言，任何一種機組每年都會發(fā)生不少于20種常見故障，這些故障有70%以上都是因為產(chǎn)品質(zhì)量而造成的。通常來說，風力發(fā)電機組內(nèi)部故障不會對從屬設(shè)備構(gòu)成威脅，且這種故障問題的存在對整個發(fā)電機組的安全威脅并不大，因此只有在負荷率非常低的情況下方可進行檢修，甚至不少機組生產(chǎn)商更是明文規(guī)定只有在設(shè)備停止運行的條件下方可對這類故障進行檢修。因此，風力發(fā)電機組的故障大多屬于內(nèi)部構(gòu)件故障運行狀態(tài)惡化造成的，尤其是傳動系統(tǒng)的故障更容易惡化和擴大。這種故障如果不能經(jīng)過巡檢被發(fā)現(xiàn)，那么則只能依靠優(yōu)質(zhì)化驗結(jié)果或者振動譜來進行分析。

2 常見的風力發(fā)電機組故障檢修策略

風力發(fā)電機組故障維修是風力發(fā)電機組維修的重要組成部分，但是由于風力發(fā)電機組安裝位置的特殊，往往都在距離地面幾十米的高空中，并且由于長期受到外力的影響容易受到侵蝕，并且不能夠有效的進行監(jiān)視和檢修。通常來講，風力發(fā)電機組的檢修工作都是定時進行開展，通常是3到5年，但是這就導致風力發(fā)電機組產(chǎn)生故障時不僅不能得到有效的解決，還會出現(xiàn)擴大的趨勢，進而影響了風力發(fā)電機組的正常使用和風力發(fā)電的順利進行。因此，加強對風力發(fā)電機組故障診斷，提高其檢查的頻率，是現(xiàn)階段必須重視的問題。

2.1 故障檢修

在風力發(fā)電機組出現(xiàn)故障之后要對其進行必要的檢修動作，并且能夠及時的進行維修，這種監(jiān)測的方式時間長、工作量大，不能夠有效的提高風力發(fā)電機組檢修的效率。在進行檢修的過程中，要對其內(nèi)部進行大量的修改，這樣不僅進一步提高了修理費用還會導致故障的進一步擴大。因此，這匯總檢測方法大多數(shù)都會應(yīng)用在大型的發(fā)電機組的故障維修或災(zāi)難性的處理過程中，不能將其應(yīng)用于日常的風力發(fā)電機組的維護中。

2.2 改進性檢修

改進性檢修是指對發(fā)電機組自身的缺陷或者經(jīng)常發(fā)生的事故進行有效的維修，一般來講，在電機組使用后不久，其自身的缺陷就會暴露出來各個部件之間協(xié)調(diào)性不好，設(shè)計上存在的問題都會一一的出現(xiàn)，處處之外還有一些部件再沒有進行長時間的研究和試驗的基礎(chǔ)上，就投入使用，并且大面積的推廣，這就增加了風力發(fā)電電機組發(fā)生事故的頻率，因此，這時選擇對風力發(fā)電的無電機組進行改進性維修，從故障發(fā)生的根源上解決問題，這樣不僅能夠，有效地解決發(fā)電機組出現(xiàn)的問題，更能夠保證風力發(fā)電的順利進行，是一舉兩得之效。

2.3 周期性檢修

現(xiàn)階段，由于風力發(fā)電的快速發(fā)展和廣泛的使用，風力發(fā)電機組的問題逐漸的暴露，因此要加強對其的檢修，完善風力發(fā)電機組檢修的體制機制，對其進行周期性的檢查和維修，并且要極大監(jiān)督管理力度，雖短檢測的周期，保證對發(fā)生故障的風力發(fā)電機組能夠及時的進行有效的維修，促進風力發(fā)電的順利實現(xiàn)。

2.4 預(yù)防性檢修

所謂的預(yù)防性檢修即是指按照預(yù)先制定的周期，定期更換發(fā)電機組的內(nèi)部構(gòu)件或者對機組進行重新地局部緊固、調(diào)整，該檢修策略主要是將風力發(fā)電機組的各個構(gòu)件的工作狀態(tài)調(diào)整到標準狀態(tài)。其中預(yù)防性檢修的工作核心是首先找到造成機組重復(fù)性故障或者生產(chǎn)損失的本質(zhì)原因，并及時地清除。然而，在進行檢修時，要盡量地進行規(guī)模較小的構(gòu)件拆除，根據(jù)理論可知，如果在風力發(fā)電機組的某一個構(gòu)件的壽命期沒有開展主動檢修或者重新更換，機組內(nèi)部的大部分部件將仍正常、穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)，將會有效地降低故障發(fā)生率。

對于構(gòu)件體積較小，但是損壞了可能將導致其它的從屬損壞，或者損壞需要較長的修復(fù)周期的構(gòu)建，就應(yīng)該定期地在弱風期進行重新更換，還應(yīng)該把拆卸下來的構(gòu)建進行檢修保養(yǎng)，以便下次更換使用。對于塔尖、向葉片這些構(gòu)建，就必須定期檢修保養(yǎng)。通常塔尖按照外表的腐蝕程度進行修補，葉片每2就需要進行一次徹底地檢修保養(yǎng)。

結(jié)束語

綜上所述，隨著資源和能源的消耗，風力發(fā)電將會是我國未來主要的發(fā)電方式，再在我國電力的提供中起到重要的地位，因此，作為風力發(fā)電的核心風力發(fā)電機組的質(zhì)量和安全運轉(zhuǎn)至關(guān)重要。加強風力發(fā)電機組的故障維修，保證其正常的使用是我國需要大力研究一方面，進一步開發(fā)出質(zhì)量更高、技術(shù)水平更好的風力發(fā)電機組以滿足現(xiàn)階段甚至是未來風力發(fā)電的需要。

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