風電機組的日常檢修維護與故障處理

戴維義 楊航

摘 ?要：筆者在本文主要分析了造成風電機組性能和風能利用效率下降的主要因素，根據影響機組性能和風能利用效率下降的主要因素提出了相應的解決方法。風電機組中較為常見的故障主要包含發電機、齒輪箱等機械設備的故障和變流器、主控、變槳等電器設備故障。在日常進行檢修維護的過程中，風電場應該提高對SCADA系統報警提示的重視程度，根據不同的故障也要采用與其相應的檢修方法。在故障問題出現的時候，要針對不同風機的特點，有目的性的采取處理方法。

關鍵詞：風電機組;檢修維護;故障處理

引言

近年來，伴隨多種風電場的建立，陸上風電也進入4.0時代。海上風電也進入大容量快速發展階段，風電場機組的日常維修維護工作也非常重要。在對風電機組進行日常檢修維護的工作時，可以讓工作人員隨時掌控風電機組和 其內部零部件的運行狀況，對風電機組的日常檢修維護工作要制定出相應的計劃，如果有問題出現，要在第一時間采取有效的維修方法，預防問題擴大，甚至威脅到工作人員的安全。筆者在本文中分析了風電機組中一些常見故障問題的診斷方法，并且提出了相應的檢修方法和故障問題處理方法。

一、風電機組的常見故障問題和診斷方法

在風電機組的日常檢修維護工作中，要對風機SCADA監控系統的報警提升有所重視，根據風電機組的特點比較分析，將故障問題進行分類，討論研究出故障問題的診斷方法，能夠很大程度的減少事故發生的概率，降低對風電機組的維護成本，減少對風電機組維護所用的時間，提高風電機組運行的效率。

1.主控系統中常見的故障問題和診斷方法。

主控系統是風電機組的核心。風電機組運行的動作和邏輯判斷都是由主控系統控制發出的指令，當前，專業的控制系統較多是PLC模塊化設計，連接方式采用背板總線。這類的電子器件中常見故障問題主要有模塊外部故障和模塊本身故障兩種。模塊本身故障是模擬量或數字量信號輸出顯示異常或模塊指示燈熄滅，輸入信號沒有反應等情況。處理故障問題的方法是可以先重新刷新相關程序，如果刷新程序不起作用再進行器件進行更換。外部故障大多是工作人員在后臺監控SCADA系統提示報警，利用警報提示以及代碼描述顯示情況，快速的確定外部器件故障的發生點，起到快速處理故障的效果。但是在對風電機組進行日常檢修維護工作中，一定要記住不能忽視或者屏蔽主控系統警報出的和安全有關的故障問題，如果將這些問題忽略或者屏蔽會引發更加嚴重的風電機組安全事故。

2.變槳系統中常見的故障問題和診斷方法。

變槳系統是風電機組中最主要的執行機構，能夠保證整個風電機組取得最大風能利用率和實現轉速控制，也是風電機組安全運行的重要保障。在超越風電機組正常運行范圍內的大風況下，變槳系統接收主控系統的指令進行收槳動作的操作，確保了風電機組的安全性。變槳系統的主要故障問題分為機械故障和電氣故障兩種，因變槳系統結構復雜、器件組成多的特點，在風電機組中也是故障發生率最高的部件。機械部分的檢測維修主要包括變槳軸承密封性、變槳電機、潤滑油系統檢查等。而電氣故障的檢測維修包括急停收槳測試、變槳電池檢查、手動變槳測試、充電回路測試等。變槳系統屬于旋轉部件，對于輪轂內全部螺栓和器件設備的連接緊固性要求和力矩要求都很高，這些都是發生事故產生故障問題的原因。并且，要重視發生在輪轂內任何部件的故障問題，這些故障問題都會直接影響風電機組的正常運行。

3.齒輪箱中常見的故障問題和診斷方法。

齒輪箱在風電機組的機艙中，齒輪箱是雙饋機組轉動鏈的主要構成部件之一，主要是用于連接發電機和主軸。齒輪箱的組成結構和受力狀況很復雜，特別在不同的載荷和運行條件下工作時，容易發生失效的情況。齒輪箱中常見的故障問題有軸承故障和齒輪故障兩種。當中，比較常見的軸承故障有：點蝕、磨損、表面剝落、裂紋等。齒輪故障問題一般有：齒面疲勞、斷齒、粘著等。軸承是齒輪箱的主要部件，在運行當中如果出現故障，會對齒輪箱造成非常嚴重的損壞。振動監測是目前使用最多且最有效的檢測方法，也是衡量軸承和齒輪是否照常運行的主要標準。在日常檢修工作中，工作人員需要對齒輪箱中中心孔、冷卻器、管路、端蓋等進行密封檢查，仔細觀察是否有破損或漏油的情況出現。還要定期使用內窺鏡或將齒輪箱觀察孔打開檢查噴油量變少和噴油管流速是否變慢、定期校對傳感器及振動測試、檢查排氣管彎折及開裂情況，也要重點檢查齒輪箱彈性支撐情況。與變流器、變槳、主控等電器設備不同的是，電機和齒輪箱等機械部件的日常保養和維護工作要更加重要一些。

二、處理故障問題的有效方法

以變槳電機出現故障為例：在變槳電機頻繁出現故障時，不但要考慮更換變槳電機或者更換制造商之外，還要綜合考慮變槳系統設計和維護的整體情況。減速箱的潤滑效果、后背電源的充放電性能、收開槳邏輯、變槳軸承等出現問題都會對導致變槳電機發生故障，且因各個風場所在的位置，風機特性差異也很大。風電機組的運行檢測維護和故障問題處理需要工作人員在日常檢測維護中對出現的故障問題能夠思考研究和歸納總結，并且應制定合理的風電機組的管理規章制度，增強管理方法，落實設備設施的技術完善工作，保證風電機組能夠平穩的正常運行。

結束語

總而言之，隨著風電機組的不斷建立，4.0MW以上的風電機型已經成為陸上風電的主要力量，海上風電也進入了大容量快速發展階段，對風電機組進行日常檢測和維護是一項非常重要的工作，除了日常檢測和維護工作之外，還要對風電機組制定出一套更加全面的精細化檢修工作，對齒輪箱、葉片、發電機等機械設備以及變槳、變流器、主控等電器設備進行更加精細的檢修和維護，在出現故障問題時，要根據風電機組的不同類型采取不同的故障處理方法。

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