風力發電機組故障診斷技術分析

林海文

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

關鍵詞：風力發電；機組檢修；狀態保養；維修

現階段，我國的風力發電呈現出增長的發展態勢，就目前來講，風力發電已經成為部分地區主要的供電手段，因此，風力發電的深入應用，有效的帶動了先關技術的發展。目前，許多的風力發電機組為了爭奪更好的市場，在沒有對其進行相關的質量檢測之前就大量的投入市場，占據市場的份額。這就導致為了風力發電機組的利用率低、提高了檢修成本等，不利于風力發電的正產運行。筆者下文對其進行淺析，希望對風力發電機組日后的質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風能設備的成熟，國內各地風力發電廠不斷涌現，風電機組的規模也在不斷擴大。面對日益增加的風力發電機組規模和數量，各種故障的發生可能性也隨之增加，使得風電場發電機組的維修費用也在不斷上升。經有關數據統計得出，不少風力發電廠的發電機組維護費用已經達到總成本的五分之一以上。因此為了更好的確保風力發電機組的穩定、安全、經濟運行，對風力發電機運行特征進行研究勢在必行。

1 風力發電機運行特征

1.1 風電場的生產特征

當前我國大部分地區的風電場都處于盛行風地帶，且這些地區每年約有半年以上的盛行風。這些地區的風力發電總量占當地電能總量的四分之三以上，甚至在無風時期都不愁電能供應問題。就風電場的生產經營而言，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 風力發電機組故障特征

對于一個風力發電廠的電力機組而言，任何一種機組每年都會發生不少于20種常見故障，這些故障有70%以上都是因為產品質量而造成的。通常來說，風力發電機組內部故障不會對從屬設備構成威脅，且這種故障問題的存在對整個發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，甚至不少機組生產商更是明文規定只有在設備停止運行的條件下方可對這類故障進行檢修。因此，風力發電機組的故障大多屬于內部構件故障運行狀態惡化造成的，尤其是傳動系統的故障更容易惡化和擴大。這種故障如果不能經過巡檢被發現，那么則只能依靠優質化驗結果或者振動譜來進行分析。

2 常見的風力發電機組故障檢修策略

風力發電機組故障維修是風力發電機組維修的重要組成部分，但是由于風力發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視和檢修。通常來講，風力發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電機組產生故障時不僅不能得到有效的解決，還會出現擴大的趨勢，進而影響了風力發電機組的正常使用和風力發電的順利進行。因此，加強對風力發電機組故障診斷，提高其檢查的頻率，是現階段必須重視的問題。

2.1 故障檢修

在風力發電機組出現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，這種監測的方式時間長、工作量大，不能夠有效的提高風力發電機組檢修的效率。在進行檢修的過程中，要對其內部進行大量的修改，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都會應用在大型的發電機組的故障維修或災難性的處理過程中，不能將其應用于日常的風力發電機組的維護中。

2.2 改進性檢修

改進性檢修是指對發電機組自身的缺陷或者經常發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調性不好，設計上存在的問題都會一一的出現，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上，就投入使用，并且大面積的推廣，這就增加了風力發電電機組發生事故的頻率，因此，這時選擇對風力發電的無電機組進行改進性維修，從故障發生的根源上解決問題，這樣不僅能夠，有效地解決發電機組出現的問題，更能夠保證風力發電的順利進行，是一舉兩得之效。

2.3 周期性檢修

現階段，由于風力發電的快速發展和廣泛的使用，風力發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，并且要極大監督管理力度，雖短檢測的周期，保證對發生故障的風力發電機組能夠及時的進行有效的維修，促進風力發電的順利實現。

2.4 預防性檢修

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

對于構件體積較小，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周期的構建，就應該定期地在弱風期進行重新更換，還應該把拆卸下來的構建進行檢修保養，以便下次更換使用。對于塔尖、向葉片這些構建，就必須定期檢修保養。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。

結束語

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

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