電氣和控制設備在風電機組中的檢修研究

姜坤

摘要：風力發(fā)電機組的發(fā)展非常迅速，為人們提供了豐富的風能，滿足了可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求。風電場投產(chǎn)后2～5年，已基本通過保修期。風力渦輪機的維護需要風電場。在風電場部件修理中，許多人沒有設備維修經(jīng)驗。為了提高新加入員工的素質(zhì)，需要加強新員工的安全和培訓技能的培訓，以期在短時間內(nèi)培養(yǎng)設備維修的基本能力。

關鍵詞：電氣;控制設備;風電機組;檢修

1風電機組概述

新型風力發(fā)電機組一般運行比較穩(wěn)定，故障發(fā)生概率相對較低，可以指導學生在實習中進行維修，從而積累維修經(jīng)驗。為了有效地解決新員工的質(zhì)量培訓問題，維修部門通常會編寫維修工作或故障處理指導書，并向新員工提供知識信息。為了有效地提高新員工的操作能力，本文主要分析了電氣控制系統(tǒng)的維修思路從控制系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，為維護人員的維護和保養(yǎng)的培訓支持，保持風機的正常運行，并創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和社會效益。風機出口電壓690伏（0.69千伏），每臺風電機組帶一個箱變，變比一般是0.69/35（或者0.69/10.5）千伏，升壓至35kv后，多臺風電機組通過場內(nèi)匯集線路（可以是架空線路也可以是電纜）像葡萄一樣串起來，一個50MW的風電場一般是3～4回匯集線;匯集后接到風電場升壓變的35kV側，因為單臺變壓器的容量有限，所以大容量的風電場可能會有多臺升壓變;至于電容器，因為并網(wǎng)導則要求風電場具有一定的無功功率調(diào)節(jié)能力，所以一般會在升壓變低壓側配置一定的無功補償裝置，電容器僅僅是其中的一種，還可以是SVC或者SVG，風電場送出線路較長的話，有時候還需要安裝一定容量的感性無功設備。風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)工作的安全可靠性已成為風力發(fā)電系統(tǒng)能否發(fā)揮作用，甚至成為風電場長期安全可靠運行的重大問題。

2電氣和控制設備的檢修研究

風電機組最重要的神經(jīng)綜中樞就是控制系統(tǒng)，也是保證風電機組正常運行的系統(tǒng)，控制系統(tǒng)是控制和感知風電機組中各個設備。廣義電力線通信模塊、人工智能模擬輸入模塊、PCL主機等是風電機組控制系統(tǒng)的主要模塊。其中廣義電力線通信模塊是通過通訊協(xié)議，將PCL主機的指令狀態(tài)信息和設備狀態(tài)進行有效傳輸，從而保證電氣設備的正常運行。其中安全鏈回路模塊在風電機組中主要是保證風電機組可以安全、穩(wěn)定的運行，并將節(jié)點通過串聯(lián)回路方式進行連接。如果節(jié)點在連接過程中，其中一個節(jié)點在串聯(lián)過程中被斷開，那么就會使整個風電機組處于短路狀態(tài)，最終有效防止風電機組安全事故發(fā)生的幾率。由此可見，保證風電機組的安全性是通過安全鏈回路功能實現(xiàn)的。另外，在安全鏈回路中，每個節(jié)點都是并且關系，只有兩個條件都滿足的下，每個節(jié)點的邏輯與關系才能實現(xiàn)，同時每個節(jié)點的邏輯量滿足一時，風電機組才可以正常運行。另外，一般情況在風電機組出口的是按以前為零點六九千伏，同時每個風電機組都具備一個箱變，其中每個箱變的變比是六百九伏/一萬零伍佰伏。

2.1風電機組分系統(tǒng)故障檢修

潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)等是風電機組系統(tǒng)組成部分，在檢查這些分系統(tǒng)過程匯總，應該根據(jù)電路圖進行嚴格檢查。電器回路檢修主要有兩種方式：動力回路、控制回路，其中電器回路檢修中控制回路的動能是控制、反饋、測量。對電流、電壓、風速、位置、溫度、壓力等數(shù)據(jù)進行測量，同時將所測量的數(shù)據(jù)轉化成電壓信號，最終將數(shù)據(jù)提供給PCL卡。風電機組中接觸器產(chǎn)生故障的原因是因為電磁線圈失效或者觸頭粘連等問題所導致的，接觸器如果發(fā)生故障就會引發(fā)不能有效對電氣設備進行控制。在電氣設備檢修故障時，應該根據(jù)故障產(chǎn)生的類型，按照電氣回路并結合入職對接觸器的故障進行分析，從而檢查接觸器是否為過熱、燒損、跳閘故障，從而判斷風電機組是否存在熱現(xiàn)象問題。另外，還要對風電機組的反饋回路、設備是否損壞、設備運行狀態(tài)等問題進行檢查。

2.2風電機組中安全鏈故障檢修

如果風電機組出現(xiàn)設備運行停止情況，一般情況下是因為安全鏈存在開合的情況，因此，在對安全鏈回路進行檢修過程中，應該對軟件模塊是否遭到損壞、軟件工作狀態(tài)等問題進行分析，同時后續(xù)風電機組系統(tǒng)檢查的基礎和前提就是安全鏈回路檢查。風電機組安全鏈回路檢查。按照實際風電機組的控制邏輯，如果安全鏈回路處于不閉合的狀態(tài)，就會導致風電機組主要控制不能開展運行工作，基于此，在在進行分電機組安全鏈檢測過程中，首先應該對安全鏈的工作狀態(tài)進行確認，因為如果風電機組中安全鏈模塊已經(jīng)出現(xiàn)故障，那么對其他風電機組設備得到檢測工作都是徒勞無功，因此，如果風電機組中安全鏈存在故障，檢修人員就應該對就是對風電機組程序進行下載。其次，在排除安全鏈軟件出現(xiàn)故障的可能性之后，應該嚴格按照風電機組電路圖紙中所顯示的接線原理對安全鏈中各個安全節(jié)點的回路進行檢查，如果每個安全節(jié)點出現(xiàn)故障，應該及時找到故障出現(xiàn)原因并對故障愿意進行及時消除;有些安全鏈故障原因是因為風電機組在運行過程中到達安全報警極限，或者在安全鏈信號傳輸過程中出席那故障或干擾情況，因此，檢修人員可以針對安全鏈出現(xiàn)故障時所反應的情況進行及時檢查并對故障進行及時排除。

2.3風電機組系統(tǒng)中通訊故障檢查

在對通訊功能進行檢查時，如果所有設備的信號以及安全鏈回來信號都檢測不到，那么就是風電機組控制系統(tǒng)中通訊功能出現(xiàn)了故障。

2.4風電機組系統(tǒng)中PCL故障檢查

風電機組的控制核心是PCL系統(tǒng)，同時風電機組在運行過程中PCL系統(tǒng)可以發(fā)揮重要的作用。通過PCL系統(tǒng)操作界面，對軟件版本記性確認，從而對PCL系統(tǒng)運行狀態(tài)進行檢查，通過PCL運行狀態(tài)，可以獲得風電機組是否存在熱現(xiàn)象。

3強化風電機組電氣與控制系統(tǒng)科學檢修分析

風機故障時，大多采用故障檢測方法。其基本原則是適應這種情況，不需要對風機進行全面的系統(tǒng)檢查。一些新員工對設備的認知相對有限，缺乏系統(tǒng)性和連貫性。在故障報警列表中，沒有經(jīng)驗的員工不能直接看到故障的直接連接。電氣故障分析要求檢驗員有系統(tǒng)的知識系統(tǒng)和扎實的維修技能。有效地消除了風電機組電氣故障時影響風機穩(wěn)定性的一個重要因素，為風電機組控制系統(tǒng)的故障提供了保證。通過有效消除電氣故障，應不斷加強風電機組電氣控制系統(tǒng)的故障診斷與分析。在風機的故障管理流程，科學的管理理念應有效地消除相關的安全隱患，嚴格按照標準的電氣故障的維修，有效地提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而提高風機的使用壽命。

結論

綜上所述，做好電氣與控制系統(tǒng)在風電機組中的檢修工作，可以為風電機組的維護提供保障，也可以保證風電機組良好的運行狀態(tài)。

參考文獻：

[1]蔚芳，劉其輝，謝孟麗，張建華.適應多類型故障的雙饋風電機組低電壓穿越綜合控制策略[J].電力系統(tǒng)自動化，2013，05（06）：23-28+133.

[2]劉文霞，蔣程，張建華，王昕偉，于雷，劉德先.一種用于序貫蒙特卡羅仿真的風電機組多狀態(tài)可靠性模型[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2013，08（05）：73-80.

[3]張慧玲，郝思鵬，丁茂生.基于實測數(shù)據(jù)的雙饋風電機組外特性研究及簡化建模[J].電力系統(tǒng)保護與控制，2013，17（09）：82-87.

[4]和萍，文福拴，薛禹勝，李思岑.不同類型風電機組對小干擾和暫態(tài)穩(wěn)定性的影響[J].電力系統(tǒng)自動化，2013，17（05）：23-29+135.