試論風電場風力發(fā)電機組的運行維護

張繼飛

摘 要：隨著時代的進步和發(fā)展，風力發(fā)電技術(shù)不斷的提高，風力發(fā)電機組的單機容量也在不斷的增大，由以前的30kW不斷的提升到現(xiàn)在的8MW。然而伴隨著風力發(fā)電機組類型和數(shù)量的增加，新的機組不斷的投入使用，老的機組不斷的磨損，機組的運行與維護技術(shù)就顯得越來越重要，甚至成為工作中的重點。這篇文章就是根據(jù)自己多年的運行維護經(jīng)驗對風力發(fā)電機組的運行維護技術(shù)進行分析和研究，為今后的發(fā)電機組運行維護提供參考。

關(guān)鍵詞：風力發(fā)電機組；運行；維護技術(shù)

前言：

風力發(fā)電機是一種將風能轉(zhuǎn)化為電能的流體機械。作為綠色能源，風能的發(fā)展前景廣闊，今后必將取代傳統(tǒng)高污染發(fā)電方式而占據(jù)電力行業(yè)的主導地位。今年“兩會”期間，國務院總理李克強在政府工作報告中提出要加快推進可再生能源并網(wǎng)。然而，面對日益增加的裝機容量，風電機組的維護成了運營企業(yè)面臨的難題，為了延長風電設(shè)備的使用壽命，就必須對其進行科學合理的維護。本文以某風場1500型雙饋異步風力發(fā)電機組為例，通過對日常維護工作尤其是頻繁出現(xiàn)故障的分析和統(tǒng)計，談談本人對提升風機運維質(zhì)量的看法。

風力發(fā)電機組的運行維護是影響整機使用壽命的關(guān)鍵因素。而且，風力發(fā)電機組的運行維護技術(shù)與風力發(fā)電場的效益也有很大的關(guān)系。

1、風力發(fā)電機組的運行

風力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)一般情況下都會有多個CPU參與生產(chǎn)運行，都是采用工業(yè)微處理器進行控制的，所以這個工作系統(tǒng)有很強的抗干擾能力?？刂葡到y(tǒng)還會與發(fā)電機組直接連接，可以進行遠程控制，從而大幅度的降低了運行的工作量。由此可以看出風力發(fā)電機組的主要工作內(nèi)容就是遠程的故障排除和運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析這兩部分，只要在日常生產(chǎn)中認真做好這兩點就可以使風力發(fā)電機組非常好的運行。

1.1 做好遠程故障的排除

通過遠程復位控制以及自動復位控制這兩種方式就可以解決風力發(fā)電機組運行過程中出現(xiàn)的大部分故障。而且風力發(fā)電機組的運行與電網(wǎng)的質(zhì)量好壞是有很大的關(guān)系的，因此在發(fā)電的過程中通常采用的都是雙向保護。風力發(fā)電機組通常都會設(shè)置多重的故障保護措施，在生產(chǎn)的過程中如果遇到電網(wǎng)電壓或者電頻不穩(wěn)定的情況，就是可以通過自動復位控制來解決的。

除了上述的故障以外，其它可通過遠程復位控制來解決的故障還有以下幾種：

1）風力發(fā)電機組控制器發(fā)生誤報的故障；

2）各檢測傳感器誤動作；

3）控制器認為風力發(fā)電機組運行不可靠。

1.2 認真統(tǒng)一分析運行數(shù)據(jù)

在風電場的管理工作當中對風電場設(shè)備在運行過程中發(fā)生的情況進行認真的統(tǒng)計與分析是工作的主要內(nèi)容。通過對收集到的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析得出的結(jié)果，前期可以作為風資源評估，風電廠設(shè)計以及設(shè)備選擇的理論依據(jù)，后期可以用來考核量化運行維護工作的完成情況。

當然運行工作中的重要內(nèi)容還包括每個月都要進行的發(fā)電量統(tǒng)計報表，這個報表的真實性是和發(fā)電場的經(jīng)濟效益有直接關(guān)系的。報表的主要內(nèi)容包括：風力發(fā)電單機組的月發(fā)電量，場用電量，風力發(fā)電機組的正常工作時間，故障時間，標準利用的時間，電網(wǎng)停電及故障時間等。

通過對風力發(fā)電機組的功率曲線數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析，可以為風力發(fā)電機組提高出力和提高風能利用率提供實踐依據(jù)，服務以后的生產(chǎn)運行。

1.3 仔細分析故障原因

通過對風力發(fā)電機組產(chǎn)生故障的原因進行分析和了解，對故障的成因有了一定的了解，在維護過程中可以減少需要花費的時間，而且也會很大程度上降低故障發(fā)生的頻率，減少機組的停機時間，使設(shè)備得到充分的利用。通過對風力發(fā)電機組偏航電機負荷過大的分析，得知有以下幾個可能：首先從機械上來說電機輸出軸以及鍵塊的損耗、偏航大齒輪折斷、偏航滑靴間隙發(fā)生變化都可能引起電負荷過大；接著從電氣這方面來講，引起這種故障的可能主要有軟偏航塊的損壞、偏航接觸器的損壞以及軟偏觸發(fā)板的損壞等。

2、闡述風力發(fā)電機組的維護

風力發(fā)電機組是一個綜合的產(chǎn)品，它集機械、電氣、空氣動力學等學科于一體，而且各部分之間的聯(lián)系都是十分密切的。風力發(fā)電機組維護將會直接影響到發(fā)電場的發(fā)電量和經(jīng)濟效益，同時風力發(fā)電機本身性能也是需要通過維護來保持的。發(fā)電機組的維護工作可以及時的發(fā)現(xiàn)潛在的隱患，減少機械故障發(fā)生的次數(shù)，提高發(fā)電機組發(fā)電的效率創(chuàng)造更大的利潤。

無論是雙饋異步型還是直驅(qū)型風力發(fā)電機組，都需要及時維護，只有不斷對比和摸索，在原有技術(shù)規(guī)程的基礎(chǔ)上總結(jié)和提高，嚴禁憑經(jīng)驗操作，這樣才能真正掌握風電機組的運行原理，根據(jù)實際情況制定合理的維護計劃。既然安全事故可以杜絕，那么能夠?qū)е嘛L機停機的故障也可以在工程技術(shù)人員的不懈努力下預防其發(fā)生，風機的可利用率方能提高，風力發(fā)電技術(shù)才會逐漸成熟，造福人類。

風力發(fā)電機組的維護包括：分為定期檢修和日常排除故障維護。

2.1 風力發(fā)電機組的定期檢修維護

定期的維護可以確保讓設(shè)備處于最佳期的狀態(tài)，并且可以延長風力發(fā)電機組的使用壽命。在生產(chǎn)過程中對風力發(fā)電機組連接件上的螺栓進行力矩檢查、各傳動部位之間的潤滑情況監(jiān)測以及其它各基本功能的測試就是定期檢測維護的主要內(nèi)容。

風力發(fā)電機組在正常的運行過程中，各個連接部件的螺栓在長時間的振動作用下，非常容易松動，必須定期對其進行螺栓力矩的檢查，保證其不在松動后導致部分螺栓受力不均而被剪切破壞。在環(huán)境溫度低于-5℃時，應降低固定力矩，使其降低到額定力矩的80%左右，并且在溫度高于-5℃以后進行復查。一般情況下，對螺栓的緊固檢查都安排在風力小的季節(jié)，從而避開風力發(fā)電機組的高出力季節(jié)。

風力發(fā)電機組的潤滑系統(tǒng)包括稀油潤滑和干油潤滑兩種方式。風力發(fā)電機組的齒輪箱和偏航減速齒輪箱采用的主要是稀油潤滑方式，維護方式主要是進行補加和采樣化驗，化驗結(jié)果證明已不能使用的就需要進行更換，以免發(fā)生故障。發(fā)電機軸承，偏航軸承，偏航齒等部件采用的是干油潤滑。

在日常的生產(chǎn)過程中需要進行定期維護的功能測試有：過速測試，振動開關(guān)測試，液壓系統(tǒng)各元件定值測試，緊急停機測試，扭纜開關(guān)測試等，同時還需要對控制器的限定值進行測試。當然也不能忽略檢查液壓油位，閘片的磨損情況，各傳感器有無損耗等。

2.2 日常排除故障維護

風力發(fā)電機組在運行的過程中，也會有一些故障必須到現(xiàn)場來處理，從而可以進行常規(guī)維護。常規(guī)維護的工作首先就是要觀察機組內(nèi)的安全平臺與梯子的連接有沒有發(fā)生松動，電纜線的位置有沒有發(fā)生變化而影響生產(chǎn)，偏航齒的潤滑是否仍然可以繼續(xù)使用，液壓油機齒輪箱油位是不是在正常的水平，各個油管接頭處是否有漏油的現(xiàn)象等。其次就是需要聽控制柜里是否有放電的聲音，如果有可能就是接線端松動或是接觸不良，需要馬上解決，同時還要聽發(fā)電機軸承是否有異響，葉片的切風聲音是不是正常等，這些都可能會影響正常的生產(chǎn)，因此在進行常規(guī)維護的過程中一定要仔細認真，及時處理那些小的問題。

綜上所述：對常規(guī)維護項目的介紹不是很完全，但是在實際工作中，只要每次都認真的對待，就一定可以發(fā)現(xiàn)故障隱患，并且及時的排除，從而確保風力發(fā)電機組的完好率，進而提高機組的利用率。如果想要做好風力發(fā)電機組的運行與維護工作，就要在日常工作中認真學習風力發(fā)電機組的理論知識，認知做好記錄并整理檔。

參考文獻：

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