探討風電場電氣設備中風力發電機的運行維護

王云超

山西龍源風力發電有限公司 山西 太原 030000

一、風力發電機簡介

風力發電機是將風能轉化為機械能，通過機械能使轉子旋轉，然后發電的電力設備。風力發電機的工作原理比較簡單，主要是風輪在風力的帶動下旋轉，通過風輪的旋轉將風的動能轉化為風輪軸的機械能，最后促使發電機發電。廣義上來說，風能也是太陽能，所以也可以說風力發電機，是一種以太陽為熱源，以大氣為工作介質的熱能利用發電機。風力發電機通常由機頭、轉體、尾翼、葉片組成，其中葉片用來接受風力并通過機頭將其轉化為電能；尾翼使葉片始終對著來風的方向以便獲得最大的風能；轉體能使機頭靈活轉動以此來實現尾翼調整方向的功能；機頭轉子是永磁體，定子繞組切割磁力線產生電能。風力發電機的類型主要有異步型、同步型、水平軸型和垂直型四種。

二、風力發電機運行中存在的主要故障問題

2.1 發電機葉片故障 發電機的葉片在轉動過程中受到多種力量的相互作用，例如陣風、自然風、覆冰以及自身重力等，還會受到來自設備內部激振力的作用，這些力的長時間作用可能導致葉片出現疲勞損壞以及故障，尤其是受風切變及其他風力發電機尾流影響比較嚴重的風力發電機。另外風力發電機葉片受到雷擊而損壞，也是葉片損壞的重要原因之一。

2.2 異常振動的問題 造成發電機出現異常振動的原因包括幾點：①在對發電機進行設計時存在不足與缺陷，在制造過程中出現質量問題，從而導致零部件的加工精度達不到標準，在轉動過程中發生偏移，從而導致出現異常振動；②經過長時間的運行以及使用，發電機中的一些零部件會出現松動，當轉子的質心與發電機的旋轉中心不能完全重合的時候就會使轉動失去動平衡，失去平衡之后產生的離心力會作用到軸承上面，使發電機產生振動；③在對發電機進行安裝以及維護、檢修等工作的時候出現了不符合規定的操作，也會導致出現異常振動現象。

2.3 變流器故障 在風力發電的過程中，雙饋異步發電機的定子繞組與電網連接，通過變流器進行相互耦合，然后根據轉子繞組中對于電壓、頻率等內容的要求，實現其自動化的調節。變流器常見的故障是在設備突然停送電時導致內部板卡元件損壞、IGBT模塊燒壞、連接端子接觸不良造成發熱燒毀端子和電纜等情況。

三、風力發電機的運行維護措施

基于上述分析，接著給出提高管理運維質量的措施。從多個角度展開分析。

3.1 建立健全運行檢修制度 檢修制度應該重點涵蓋以下內容：

①專業化管理的貫徹實施，明確自身職責，推行包修制度，創建行之有效的管理體制，基于組織結構大大提升檢修水平。②定期更換設備，提高設備性能。③引入先進故障檢測技術，檢測設備運行狀態，提高維修質量。基于上述特點，檢修部門應該充分發揮自身作用，不斷創新與完善檢測機制，增強檢修效果，徹底發揮檢修工作的作用，提高作業效率。

3.2 定期檢修維護發電機 對風力發電進行定期的維護保養，可以一直讓設備保持最好的工作狀態，風電場風力發電機組的使用壽命，以節約成本，創造更大的經濟效益。在進行定期檢修委會的主要內容包括：有風電機組聯接件之間的螺栓力矩檢查(包括電氣連接)，各傳動部件之間的潤滑和各項功能測試。由于風力發電機長時間的運作，各部分接觸的螺栓由于受到振動的作用，很容易造成螺栓的松動。同時對于溫度的監控也是對其進行檢測的重要參考因素。一般對螺栓的緊固檢查同城是在夏季進行，避開風力發電機的高出力季節。風力發電機組進行科學的潤滑工作也是保證系統正常運行的重要措施。在進行具體的潤滑檢修工作中，需要對發電機軸承，偏航軸承，偏航齒等進行嚴格的檢查。

3.3 日常故障檢修與維護 由于風力發電機整機的組成結構較多，因此根據故障的不同類型會采用不同的維修方案，必要時要進行現場的維護。為提高維修的效率，可以通過對風力發電機的整體狀況進行掌控，方便風力發電機的正常運行。具體的維護方式：首先對風力發電機組的安全破平臺和梯子進行細致的檢查，保證各部分正常運行；其次，要仔細觀察風電機組內的安全平臺和梯子是否牢固，有無連接螺栓松動；再次，是對控制柜進行傾聽，檢查有沒有放電的現象，若有聲音，應該進行進一步的檢查，主要對接線端子、接觸不良等問題進行檢查；最后，需要在檢修維護工作之后，對現場工作進行經歷，同時保證接頭干凈，無泄漏情況。

3.4 提高運維檢修水平 檢修工作中都是通過專業人士操作，達到嚴格控制每個環節檢修質量的要求。因此，在實際操作中必須提高檢修人員技術，做好隊伍人員管理。首先，為保證檢修質量，通常會對檢修人員進行技術培訓，將培訓成績與工資掛鉤，加強技術人員培訓人員積極性，提高培訓質量；其次，實際檢修中，為達到檢修目的，是根據線路具體的工程情況選擇相對應的檢修技術；最后，做好人員篩選，選出能夠在短時間內適應崗位需求，具備嚴謹工作態度的專業人才。

結語

總而言之，對風電場電氣設備中風力發電機運行過程中出現的問題及其維護保養工作進行合理分析，是保障設備正常運轉的基礎。在相關工作的落實過程中，工作人員要結合實際情況，制定出具體的維護措施，為設備的正常運行提供堅實基礎，促進風力發電事業的迅速發展。