風(fēng)力發(fā)電設(shè)備安全管理與運(yùn)行維護(hù)

吳 超

（寧夏鹽池馬斯特風(fēng)力發(fā)電有限公司，寧夏 吳忠 751500）

1 風(fēng)力發(fā)電設(shè)備安全運(yùn)行現(xiàn)狀

因風(fēng)力發(fā)電環(huán)境多處于高原地區(qū)和沿海地區(qū)，其氣候特征和地理特點(diǎn)對風(fēng)力發(fā)電設(shè)備安全運(yùn)行的影響不可忽視。此外，風(fēng)力發(fā)電基站為單一離散式、全線集控方式。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備安全管理和運(yùn)行維護(hù)需克服復(fù)雜的地理位置、多變的氣候環(huán)境，這對風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和運(yùn)行維護(hù)人員都是極大的考驗(yàn)。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的工作原理為，風(fēng)輪將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，再由主軸、齒輪箱等傳動(dòng)系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)組連接，發(fā)電機(jī)組在機(jī)械能驅(qū)動(dòng)下輸出電能。設(shè)備包括葉片、風(fēng)輪、傳動(dòng)裝置、對風(fēng)裝置、發(fā)電機(jī)組、塔架以及高低壓控制柜等。極易出現(xiàn)問題的設(shè)備多與使用地理環(huán)境和氣候有極大關(guān)聯(lián)。例如，高原地區(qū)進(jìn)入十月后多為風(fēng)雪天氣，葉片和風(fēng)輪存在冰凍現(xiàn)象，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組停機(jī)或不規(guī)律運(yùn)轉(zhuǎn)，無法保證電能質(zhì)量，也會(huì)影響設(shè)備的使用壽命。

2 風(fēng)力發(fā)電設(shè)備安全管理與運(yùn)行維護(hù)

2.1 基礎(chǔ)性改進(jìn)設(shè)計(jì)

由于風(fēng)力發(fā)電站的底端基礎(chǔ)物質(zhì)直徑稍微偏小且放置深度不夠深，致使維持挺拔高度不夠，從而風(fēng)力發(fā)電裝置高塔會(huì)傾倒。另外，安裝風(fēng)力發(fā)電裝置所處地基的土質(zhì)也可以直接決定傾倒能力與程度。當(dāng)然因臺(tái)風(fēng)原因?qū)е碌娘L(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)處破壞也時(shí)有發(fā)生。根據(jù)計(jì)劃規(guī)定的維護(hù)周期對風(fēng)電機(jī)進(jìn)行維護(hù)，完成維護(hù)項(xiàng)目，將風(fēng)力發(fā)電機(jī)的可能故障與損壞程度降到最小。維護(hù)方法主要是涉及定期定點(diǎn)檢修維修、及時(shí)更換出現(xiàn)故障的零件或者部件、調(diào)整各部件至標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的工作模式、或者遠(yuǎn)程在線監(jiān)測機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)。

2.2 加強(qiáng)設(shè)備巡檢管理

系統(tǒng)的運(yùn)行狀況取決于控制系統(tǒng)軟硬件的應(yīng)用情況，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，工作人員必須在控制室內(nèi)對各個(gè)機(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，并對其運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，定期到運(yùn)行現(xiàn)場進(jìn)行巡檢，以確保風(fēng)機(jī)葉片正常運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行無異響。將軟硬件系統(tǒng)的檢查納入到日常檢查項(xiàng)目當(dāng)中，定期進(jìn)行系統(tǒng)軟件參數(shù)的測定，加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)與檢修工作，從主動(dòng)預(yù)防入手，減少設(shè)備故障問題的發(fā)生。同時(shí)，要制定設(shè)備巡檢操作標(biāo)準(zhǔn)，確保檢查后將檢查情況詳細(xì)記錄于檢修臺(tái)賬之上，并對具體的檢查情況加以分析與總結(jié)，以便于日后保養(yǎng)與維修工作的查閱與參考。

2.3 變頻器運(yùn)行維護(hù)

變頻器作為風(fēng)力發(fā)電設(shè)備中的電控設(shè)備，應(yīng)用原理為：當(dāng)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速低于設(shè)定值時(shí)，變頻器從電網(wǎng)交流電變成直流電存儲(chǔ)到基站電容，再轉(zhuǎn)變成交流電送至發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子；反之，亦然。它的應(yīng)用優(yōu)勢是可變槳調(diào)節(jié)，優(yōu)化電能。常見變頻器故障包括過電流故障、過載故障、過壓故障以及溫度故障等，但因變頻器種類和形式較多，其故障代碼不一，解決措施不一。維修人員若掌握不熟悉，將導(dǎo)致變頻器故障排除時(shí)間長，影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行質(zhì)量。以溫度故障排查為例，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)出現(xiàn)冷卻風(fēng)扇不工作、冷卻循環(huán)泵不打壓、有對應(yīng)的故障代碼時(shí)，可判定是因變頻器溫度過高導(dǎo)致設(shè)備停機(jī)。解決措施：①排查冷卻風(fēng)扇風(fēng)葉是否損壞和電機(jī)電源是否有欠壓現(xiàn)象；②檢查冷卻循環(huán)泵電機(jī)及其密封性。一般冷卻液散熱片損壞，冷卻電機(jī)無電源輸入，或電機(jī)內(nèi)損壞情況較多。排查故障原因后，及時(shí)更換新的散熱片或電機(jī)，同時(shí)對供電電源做冗余處理。

2.4 風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行維護(hù)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)是每個(gè)風(fēng)力發(fā)電基站最核心的機(jī)電設(shè)備，其性能好壞和運(yùn)行維護(hù)好壞直接影響風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益。一般開展定期檢修和日常維護(hù)來發(fā)現(xiàn)故障，排除安全隱患，減少故障發(fā)生率，提高在線安全運(yùn)行時(shí)間，確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作效率和發(fā)電質(zhì)量。風(fēng)力發(fā)電機(jī)常見故障包括：傳動(dòng)部件間卡阻或摩擦嚴(yán)重；固定螺栓緊固性隨長時(shí)間運(yùn)行變得松動(dòng)或螺栓受力不均被剪切；液壓系統(tǒng)有滲漏現(xiàn)象；各類傳感器破損或電氣執(zhí)行元件動(dòng)作不靈敏等。風(fēng)力發(fā)電機(jī)安全管理與運(yùn)行維護(hù)重點(diǎn)在定期檢修維護(hù)和故障應(yīng)急排除維護(hù)。其中，傳動(dòng)部件間潤滑卡阻、固定螺絲緊固性檢查、功能性驗(yàn)證、液壓系統(tǒng)檢查、傳感器和電氣執(zhí)行元件均列入定期檢修。定期檢修杜絕流于形式，應(yīng)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)的每個(gè)部件進(jìn)行細(xì)致檢查判斷，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)更換或維修。故障應(yīng)急維護(hù)是指在風(fēng)機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)到現(xiàn)場就地排查處理，應(yīng)先觀察故障表現(xiàn)形式，如電機(jī)抖動(dòng)、液壓失壓等，快速初步判定故障原因停車檢修，及時(shí)更換損壞的零部件，及時(shí)排查更正電路接線短接或接線端子松動(dòng)或電控系統(tǒng)受環(huán)境影響的情況。為了能快速更換零部件，易損件和消耗件應(yīng)在風(fēng)力發(fā)電基站內(nèi)常備或需檢修人員攜帶。檢修維護(hù)工作完成后，應(yīng)及時(shí)記錄故障點(diǎn)、解決措施，清理維修現(xiàn)場，確保設(shè)備完好率，為下次同類故障提供快速可靠的解決方法。

3 結(jié)語

風(fēng)力發(fā)電設(shè)備是風(fēng)力發(fā)電的基礎(chǔ)，必須以安全生產(chǎn)為基礎(chǔ)，以設(shè)備安全管理和運(yùn)行維護(hù)為側(cè)重點(diǎn)，以快速診斷和排查隱患為檢修手段，同時(shí)各類作業(yè)指導(dǎo)書力求做到有效防控和快速解決，確保風(fēng)力發(fā)電設(shè)備在線安全運(yùn)行，提升風(fēng)力發(fā)電電量和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，為社會(huì)提供安全、可靠的電能。