風電場電氣設備中風力發電機的運行維護策略

張鵬程　王朝澤　王姝迪

摘 要：我國現階段的發電產業應用最多的是風力發電，主要的原因是清潔能源的推廣普及，進一步的促進了我國的風能地區的風力發電廠的擴建。因此，就風電場電氣設備中風力發電機的運行維護對策開展深度探究，結合實際風力發電機運行過程中出現的故障問題，針對性的提出多種有效管理維護方式，并結合當前存在的多種管理維護問題進行其完善以及調整，從本質的風力發電機的運行維護管理體系中提出建議點，從而最大化降低風力發電機故障率。

關鍵詞：風電場電氣設備;風力發電機;運行維護

1.風場電氣設備中風力發電機的運行維護現狀

1.1電壓問題

在35kV電壓下，繼電保護的瞬時過一流一段、過流二段、過流三段、零序過流一段、零序過流二段、零序過流三段、母線差動等保護有很大的問題，在過電瞬間如果出現了弧光短路時容易構成閉合回路，這種閉合電路會造成線路的短路，短時間內的短路會燒壞線路，繼電保護組在短時間內未發生保護作用，在短時間內可能產生線路起火、爆炸等情況?；」舛搪泛唵蝸碚f就是空氣變成了通電的導體，造成線路短路，溫度過高。短路原因有很多，一些是自然因素造成的，另外一些是人為因素造成的。自然因素如動物啃咬、長期的電化學腐蝕導致絕緣材料破損，環境潮濕降低了材料絕緣性能等;人為因素如日常維護檢查不到位，沒有幾時發現絕緣破損的地方，使用不合格的線路產品降低了材料的絕緣等級等。一般人為因素造成的短路原因居多。

1.2齒輪故障

風電場電氣設備中的齒輪故障大部分是由人為疏忽因素造成的。如齒輪未定期檢查，齒輪中出現個別齒輪斷裂，降低了傳動性能，同時斷裂的齒輪也有可能出現卡槽的現象;齒輪中出現金屬腐蝕現象，在長期的運轉中，齒輪不斷被腐蝕磨損變得圓潤缺少，導致傳動滑失;未及時補充潤滑油或未定期更換潤滑油，或者使用劣質齒輪油，這些因素也容易造成齒輪故障。1.3葉片磨損

葉片磨損的大多數原因可能來自于自然風或者陣風，自然風力會對較單薄的葉片邊緣形成一定的磨損。同時，機器運轉時，內部的震蕩也能引起葉片的磨損。根據以往的葉片磨損情況，可以大致推測葉片的磨損情況，再針對磨損情況進行葉片護理和換修。一般2年的葉片可能會出現膠衣磨損、移位、脫落的情況，第3年的時候，葉片不經修理會出現大量膠衣脫離的情況，膠衣飛離伸出時會逐漸產生較大的阻力，該阻力也會加劇葉片的磨損程度。到了第4年時，葉片的膠衣會完全掉落，葉片的防水防腐蝕功能會完全喪失，也不能起到很好的防止雷擊的作用。到第5，6年的時候，葉片已經嚴重損壞，在無人管理的情況下可能會因為其他誘發因素發生各種事故。

2.風力發電機運行維護管理中的問題分析

2.1設計與生產環節脫節

我國現階段的風電產業并不成熟，即技術、管理理念還沒有得到完善，導致其設計與生產環節出現各種問題點。眾所周知，企業的設計與生產環節并不會同步展現，這就意味著會出現大量的設計與生產的脫節問題。即從生產商層面分析其生產環節，大部分生產商都會為了利益得到最大化，摒棄原有的設計生產方案，但是其生產后的產品并不能滿足其風電產業的產品要求。即產品出現不同程度的缺陷非常不利于后期風電產業的應用，因為應用其中就會引發故障問題。

2.2運行維護制度不完善

風力發電機運行過程中其管理制度非常不嚴謹，大部分的風電場并沒有針對風力發電機運行維護管理工作制定多種規章制度以及歸檔記錄等。沒有相關的維護登記，其整體的維護管理就會非?；靵y，加上不協調的管理體系，就會程度性的阻礙了整個輸變電路的穩定運行狀態。電路檢修環節中十分依賴其完善的檢修制度，只有明確檢修時間才能做好相應的檢修。實際的風電場中的還是存在多種檢修制度缺陷點，這也是不能有效開展檢修工作的主要原因之一。

2.3維護過程存在誤區

風力發電機在維護過程中，其關鍵的維護手段就是可以結合相應的技術來進行其發電機性能的維護。但是技術問題因素會程度性的影響其維護后的風力發電機的傳輸效率。此外，風力發電機的傳輸效率太低的影響因素還有線路老化、機組老化等，這也都是在風力發電機檢修工作中需要注意的點。

2.4維護管理人員能力不足

現階段的發電廠中的工作人員組成類型有很多，如管理人員、技術人員以及工人。管理人員的工作一般都就公司決策進行其管控以及修改。技術人員就是保障其發電機的日常穩定運行以及故障維修處理。而工人就是風力發電機工作的日常維護以及清理工作負責人，但是工人的技術水平非常低，沒有一定的維修工作能力支持，在發電機故障發生時也不能及時的察覺，就會導致其故障的嚴重性增加。

3.風電場電氣設備中風力發電機的運行維護措施

3.1 故障處理措施

3.1.1—發電機葉片故障的處理措施

發電機葉片故障一旦發生，機組就要停止運行風力發電機，然后迅速的進行發電機葉片的故障排除工作。如果沒能有效排除發電機葉片故障，就要進行具體的風力發電機葉片的更換，進一步消除發電機葉片故障問題。但是這樣風力發電廠的經濟成本就會大幅度的提升[2]。3.1.2—風力發電機變流器運行異常的處理措施

通過定期維修能夠及時發現發電機存在的變流器運行故障，進而采取恰當的方法進行處理。由于風力發電機變流器運行異常的原因主要有散熱不均，因此可對局部過熱現象進行關注，對冷卻風扇進行清潔、吹灰、打機油等維護保養工作。

3.1.3—發電機振動異常的處理措施

在進行風力發電過程中，出現了異常振動噪聲，那么其識別和消除振動噪聲的位置不容忽視，應予以重視。如果傳輸系統出現了故障，那么應對溫度和振動等情況進行相應的檢查，防止問題的發生，并對已出現的故障進行及時處理，確保風力發電正常，滿足相應的要求。

3.2 運行維護措施

3.2.1完善風力發電機運行維護檢查工作系統

風力發電機工作人員一定要嚴格的按照發電機運行維護檢查工作系統來做好相對應的設備維護工作，一定擺脫被動的維護檢查工作，轉變為主動的維護檢查。做好定期的系統維護檢查工作，以維持風力發電機的穩定運行狀態。

3.2.2制定完善的檢修流程

由于風力發電機中各個部件使用年限并不相同，而特定時間內各個部件也會出現不同的故障問題?；诖?，相關的工作人員就要制定每一個部件的檢修流程，嚴格按照相應的流程進行其維修工作，同時也要針對設備的檢修項目、結果，做好相關的記錄，以便后期工作人員查閱。

3.2.3制定完善的維護計劃

工作人員一定要科學制定并完善其風力發電機的維護計劃，如可以定期檢查螺旋力矩間的距離，達成有效連接風力發電機中各個零部件目的。而針對齒輪和齒輪間的切合轉動，就要借助潤滑油來做好維護工作。

3.2.4提高維護人員的技術水平

風力發電機的檢修工作質量以及速度程度性的取決于維修人員的專業水平以及操作技能，因此需要不斷的開展有關培訓活動，以提升維護人員的維修技術。

結束語

風力發電設備維護的工作人員應該不斷總結工作經驗，嚴格吸取教訓，從不足中進行反思和改進。此外，風力發電設備的設計技術是風力發電的基礎，未來風力設備的發展需要依賴成熟可靠的風力發電技術，在全球提倡可持續發展的環境下，風電場電氣發電機最終會成為熱門發電技術之一。

參考文獻

[1]王衛平，呂源源，黃亞偉.風電場電氣設備中風力發電機的運行維護探討[J].科學中國人，2017（5）：49-49.

[2]路旭偉.關于如何提高風機運行維護水平，降本增效的研究[J].內燃機與配件，2017（20）：92-93.