風電場常見電氣線路的故障與處理

楊明洙

摘 要：風力發電是現階段一種清潔型、高效性的發電方式，不僅不會造成環境的污染，還極大地節約了能源的使用，是未來發電的發展方向。風電場中電氣線路的運行狀況對發電工作有著較大的影響，如果出現電氣線路的故障，必須做好不同環節的查找及分析，有針對性的進行合理維修，以保證線路及時重新恢復工作。文章就風電場常見電氣線路的故障與處理進行了詳細的討論。

關鍵詞：風電場；電氣線路；故障與處理

1 風電場電氣控制線路故障的解決程序

首先，仔細查看出現問題的設備，檢查內容包括風電場電氣維修工作所需的電氣工作原理圖、不同元件的位置圖，接線圖紙，以便于全面掌握儀表和設備的結構狀況。其次，向操作人員詢問設備的運行狀況，以便于了解其在以往的運行中是否出現故障以及故障的位置，便于技術人員再次進行故障的排查和處理。第三，針對設備的實際故障情況，分析產生的原因，與圖紙上的結構位置相比照，準確的確定故障的具體位置，以便于工作人員及時的開展維修工作。

2 風電場電氣線路故障的排除方法

對風電場的電氣故障進行檢修，首先需要了解設備平時的運行情況，對平時的實際工作狀態進行合理的分析，對比積累的記錄與數據，再開展詳細的檢修工作。以下介紹一些常見的故障排除方法。

2.1 直觀法

就是對風電場的線路進行直接的檢修，通過各種感官直接判斷設備的運行狀況，當發現設備存在異常時，及時對可能出現故障的地方進行檢查，逐步縮小檢查范圍，查明具體的原因，判斷故障位置，現場的檢修人員必須有扎實的理論知識基礎以及豐富的工作經驗，能夠熟練地進行故障位置的判斷以及檢修。

2.2 狀態檢查法

根據風電場設備狀態的不同，將其劃分為若干個電路段或者結構塊，逐塊進行分析，這種分析技術可以廣泛的應用于風電場的電氣、電路和繼電設備的電路分析，能夠有效地查看故障位置并且進一步分析故障的原因。這種方法的應用主要是依靠長期的數據和經驗的積累來開展的，通常分段開展工作。不同風電場的電氣設備工作都是依據條件不同而處于不同的狀態，比如：電動機可以有多個運行狀態，但是如果出現電氣故障通常處于同一個狀態下。將風電場的電氣進行詳細的劃分，為開展故障的檢測提供了極為便利的條件，但是劃分的程度需要按照確定的標準進行，并不是越細致對工作越有利，需要根據電路的實際狀況，功能以及操作條件全面綜合的分析。

2.3 回路分隔法

電路中的封閉線路被稱為回路，具有特定的功能，若干個回路構成了一個相對復雜的回路，功能更加豐富。風險場中的故障主要是指在一個較大的回路中，有一個線路的功能不能得到實現，一個電路如果處于閉合狀態，通常含有負載和電源。

2.4 單元分割法

單元分割法的工作是對不同的狀態進行全面的檢查，檢查完成以后再依據功能進行細致的劃分。一個相對復雜的風電場電氣設備包括多個具有獨立功能的單元，在檢查線路故障的時候，可以應用單元分割法，這種方法根據故障的位置不同進行詳細的位置劃分。單元劃分是具有一定依據的，并不是隨意進行的，需要考慮到電路的功能和結構特點，電路從功能方面可以劃分為電源系統、控制系統、執行系統以及保護系統等，如果電路的結構更加復雜，則可以進行更加細致的劃分。

3 常見故障分析

線路故障主要分為三類，分別為接地故障、短路故障以及斷路故障。這三個類型的故障主要涉及到以下幾個方面：三芯電纜中有一芯或者兩芯發生接地；兩個芯線出現斷路；三個芯線均出現短路。當集電線路出現故障時，則需要檢查保護動作狀況、風機運行狀況以及箱變狀況，進而對故障點的位置和實際情況進行合理的分析和判斷。故障的判斷通過保護動作來開展，集電線路非正常運轉時，保護動作跳開電線，所以，進行故障的查找首先需要依據保護動作記錄，發生故障期間集電線路是否存在問題，必須通過開展工作對故障進行判斷。出現不同相或者三相的短路現象時，集電線路過流保護裝置或者速斷保護裝置將故障切除，當發生速斷保護動作時，馬上全面的對開關的進線柜進行檢查，升壓站附件的電纜接線頭是否同時存在由于短路而出現燒毀的現象。如果存在單相接地故障，集電設備的零序保護首先將故障切除，由消弧線圈進行接地，風電場應該查看線路的布置是否正確，然后在進行接線。最后，查看單項故障轉化為三相故障的狀況。在進行風機和箱變運動的故障判斷中，需要查看風機監控系統是否發出故障報告，尤其是風機變流器的故障信號，作為風機和變速箱故障檢查的評定依據。查看高壓部分的熔斷設備是否已經發生熔斷，低壓部分的斷路設備是否工作，非電量保護是否正常工作。如果熔斷設備或者低壓部分的斷路設備跳閘，需要對低壓部分的開關進行全面的檢查。

4 解決風電場電氣線路故障的措施

4.1 直接接地和斷線故障

對于這類故障首先通過采用絕緣電阻測量的方式進行檢驗，當對絕緣電阻進行測量時，斷開斷路設備以后，再使其位于“斷開”狀態，和整個系統明顯的相隔離，做好驗電工作，檢測完成以后再合理放電。對即將拆卸的電纜進行檢測時，做好記號，避免由于接線出現錯誤而發生安全事故。

4.2 非直接短路和接地故障處理

非直接接地故障，使用電纜故障檢測設備進行電纜故障的分段檢測，由于出現故障的位置基本都是接頭處，比如：接線箱、高壓部分以及開關柜出口位置等，在進行分段檢查時，需要電纜分接頭的檢查，在接地位置做好標記。

4.3 減少故障產生的預防性措施

第一，如果自然環境相對惡劣，可以采取相應的抵抗措施。通常的風電場線路都裸露在大氣當中，如果出現降雨、降雪或者大風、冰雹等天氣等會對系統產生影響。尤其是在降水較多的季節，由于環境濕度較大，所以必須做好相應的防護措施，做好線路的保護，避免潮濕，如果發生雷電，要合理安裝防雷設施，避免雷電的損害。第二，科學鋪設電路。在鋪設之前，首先查看線路圖，保證布線的科學性和合理性，避免出現不必要的錯誤，技術人員要對線路進行全面的檢查和質量控制，保證工程的質量滿足要求。第三，做好電力的維護工作。要想保證維護工作的合理性，必須建立健全相應的管理制度，明確不同環節的工作責任，將責任落實到具體的工作人員。一旦出現問題，馬上找到主要責任人，誰主管，誰負責，責任人負責解決問題或者協助解決問題。制定相應的獎勵和懲罰制度，一方面調動工作人員的積極性，一方面使工作人員的責任感增加。要每天進行線路的維護和檢查，對于出現破損或者老化的設備，要及時檢修，保證使用以及安全。

4.4 電力線路的檢查方法

為了保證線路的運行安全，必須進行故障的檢查，在檢查之前，首先將電源切斷，然后使用設備檢查存在問題的線路，再逐步縮小檢查范圍，當檢測數值為零的時候，說明存在問題，需要進行進一步的分析。通常應用順序檢查法，對線路進行逐條的檢查，當發現問題時，就馬上維修，以實現線路的正常工作。

綜上所述，風電場的電氣線路工作狀況對風電場的發電工作有重要的影響，技術人員需要結合線路的實際布置以及連接狀況進行及時的檢修，對于出現故障的線路，通過采用合理的檢測方法確定故障位置，然后分析故障原因，采取有針對性的、合理的維修辦法，保證線路的正常工作，保證風電場穩定、持續的供電工作。

參考文獻

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