風電場電氣設備中風力發(fā)電機的運行維護

唐書良

（深圳能源集團股份有限公司新疆分公司，新疆 烏魯木齊 830000）

1 風力發(fā)電機概述

風力發(fā)電機的運行原理就是將風能轉(zhuǎn)化為機械能，然后機械能會帶動風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，從而得到電能。風力發(fā)電機類型有很多，可以分為異步型、同步型、水平軸型以及垂直型四個類型。

2 風力發(fā)電機運行中存在的故障問題

2.1 發(fā)電機葉片故障

葉片是整個風力發(fā)電機的重要組件之一，其作用非常大，葉片的好壞可以影響到風力發(fā)電機的發(fā)電效能以及基礎性能。實際上，風力發(fā)電機的葉片經(jīng)常性的發(fā)生故障，即發(fā)電機葉片故障問題占據(jù)整個故障發(fā)生原因的30%。

2.2 風力發(fā)電機變流器運行異常

風力發(fā)電機的重要組件還有變流器，其作用是可以控制不斷變化的葉輪轉(zhuǎn)速下輸出端的電壓，具體的控制原理其實就是保持變流器中電壓幅度以及頻率與電網(wǎng)電壓幅度以及頻率一致。風力發(fā)電機變流器運行異常的原因可以從散熱不均來分析?，F(xiàn)階段的變流器散熱方式有風冷、水冷兩種形式。主要是針對變流器柜體進行散熱，因為柜體的溫度一旦過高，就會影響到內(nèi)部的熱敏感元件以及線路的穩(wěn)定運行，導致變流器運行異常。變流器主要是通過斷路器進一步實現(xiàn)阻斷電流，達成短路保護功能的，因此要是出現(xiàn)變流器運行異常情況，就會影響斷路保護功能的發(fā)揮。

2.3 發(fā)電機振動異常

發(fā)電機振動是評價電路質(zhì)量的重要標志之一，因為要是太強烈的發(fā)電機振動會破壞發(fā)單機的穩(wěn)定，導致發(fā)電機的大軸斷裂，影響風電廠的安全生產(chǎn)，同時還會降低整個風電廠的經(jīng)濟效益。因此，發(fā)電廠勢必要保持穩(wěn)定的發(fā)電機振動。而出現(xiàn)發(fā)電機振動異常因素可能為發(fā)電機設計理念不符合電力廠加工技術(shù)要求，或者是發(fā)電機的零件部質(zhì)量以及精度沒有達到要求。當然，也有可能是發(fā)電機工作量太大，導致發(fā)電機出現(xiàn)振動異?，F(xiàn)象。

3 風力發(fā)電機運行維護管理中的問題分析

3.1 設計與生產(chǎn)環(huán)節(jié)脫節(jié)

我國現(xiàn)階段的風電產(chǎn)業(yè)并不成熟，即技術(shù)、管理理念還沒有得到完善，導致其設計與生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)各種問題點。眾所周知，企業(yè)的設計與生產(chǎn)環(huán)節(jié)并不會同步展現(xiàn)，這就意味著會出現(xiàn)大量的設計與生產(chǎn)的脫節(jié)問題。即從生產(chǎn)商層面分析其生產(chǎn)環(huán)節(jié)，大部分生產(chǎn)商都會為了利益得到最大化，摒棄原有的設計生產(chǎn)方案，但是其生產(chǎn)后的產(chǎn)品并不能滿足其風電產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品要求。即產(chǎn)品出現(xiàn)不同程度的缺陷非常不利于后期風電產(chǎn)業(yè)的應用，因為應用其中就會引發(fā)故障問題。

3.2 運行維護制度不完善

風力發(fā)電機運行過程中其管理制度非常不嚴謹，大部分的風電場并沒有針對風力發(fā)電機運行維護管理工作制定多種規(guī)章制度以及歸檔記錄等。沒有相關的維護登記，其整體的維護管理就會非?；靵y，加上不協(xié)調(diào)的管理體系，就會程度性的阻礙了整個輸變電路的穩(wěn)定運行狀態(tài)。電路檢修環(huán)節(jié)中十分依賴其完善的檢修制度，只有明確檢修時間才能做好相應的檢修。實際的風電場中的還是存在多種檢修制度缺陷點，這也是不能有效開展檢修工作的主要原因之一。

3.3 維護過程存在誤區(qū)

風力發(fā)電機在維護過程中，其關鍵的維護手段就是可以結(jié)合相應的技術(shù)來進行其發(fā)電機性能的維護。但是技術(shù)問題因素會程度性的影響其維護后的風力發(fā)電機的傳輸效率。此外，風力發(fā)電機的傳輸效率太低的影響因素還有線路老化、機組老化等，這也都是在風力發(fā)電機檢修工作中需要注意的點[1]。

3.4 維護管理人員能力不足

現(xiàn)階段的發(fā)電廠中的工作人員組成類型有很多，如管理人員、技術(shù)人員以及工人。管理人員的工作一般都就公司決策進行其管控以及修改。技術(shù)人員就是保障其發(fā)電機的日常穩(wěn)定運行以及故障維修處理。而工人就是風力發(fā)電機工作的日常維護以及清理工作負責人，但是工人的技術(shù)水平非常低，沒有一定的維修工作能力支持，在發(fā)電機故障發(fā)生時也不能及時的察覺，就會導致其故障的嚴重性增加。

4 風電場電氣設備中風力發(fā)電機的運行維護措施

4.1 故障處理措施

4.1.1 發(fā)電機葉片故障的處理措施

發(fā)電機葉片故障一旦發(fā)生，機組就要停止運行風力發(fā)電機，然后迅速的進行發(fā)電機葉片的故障排除工作。如果沒能有效排除發(fā)電機葉片故障，就要進行具體的風力發(fā)電機葉片的更換，進一步消除發(fā)電機葉片故障問題。但是這樣風力發(fā)電廠的經(jīng)濟成本就會大幅度的提升[2]。

4.1.2 風力發(fā)電機變流器運行異常的處理措施

通過定期維修能夠及時發(fā)現(xiàn)發(fā)電機存在的變流器運行故障,進而采取恰當?shù)姆椒ㄟM行處理。由于風力發(fā)電機變流器運行異常的原因主要有散熱不均，因此可對局部過熱現(xiàn)象進行關注，對冷卻風扇進行清潔、吹灰、打機油等維護保養(yǎng)工作。

4.1.3 發(fā)電機振動異常的處理措施

在進行風力發(fā)電過程中，出現(xiàn)了異常振動噪聲，那么其識別和消除振動噪聲的位置不容忽視，應予以重視。如果傳輸系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，那么應對溫度和振動等情況進行相應的檢查，防止問題的發(fā)生，并對已出現(xiàn)的故障進行及時處理，確保風力發(fā)電正常，滿足相應的要求。

4.2 運行維護措施

4.2.1 完善風力發(fā)電機運行維護檢查工作系統(tǒng)

風力發(fā)電機工作人員一定要嚴格的按照發(fā)電機運行維護檢查工作系統(tǒng)來做好相對應的設備維護工作，一定擺脫被動的維護檢查工作，轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃拥木S護檢查。做好定期的系統(tǒng)維護檢查工作，以維持風力發(fā)電機的穩(wěn)定運行狀態(tài)[3]。

4.2.2 制定完善的檢修流程

由于風力發(fā)電機中各個部件使用年限并不相同，而特定時間內(nèi)各個部件也會出現(xiàn)不同的故障問題?；诖耍嚓P的工作人員就要制定每一個部件的檢修流程，嚴格按照相應的流程進行其維修工作，同時也要針對設備的檢修項目、結(jié)果，做好相關的記錄，以便后期工作人員查閱。

4.2.3 制定完善的維護計劃

工作人員一定要科學制定并完善其風力發(fā)電機的維護計劃，如可以定期檢查螺旋力矩間的距離，達成有效連接風力發(fā)電機中各個零部件目的。而針對齒輪和齒輪間的切合轉(zhuǎn)動，就要借助潤滑油來做好維護工作。

4.2.4 提高維護人員的技術(shù)水平

風力發(fā)電機的檢修工作質(zhì)量以及速度程度性的取決于維修人員的專業(yè)水平以及操作技能，因此需要不斷的開展有關培訓活動，以提升維護人員的維修技術(shù)。

5 結(jié) 論

本文就風電場電氣設備中風力發(fā)電機的運行維護，提出有關的維護對策，以提升風電場的設備運行效率。