直驅風力發電機組常規巡檢和故障處理研究

張洪磊

國華（雙遼）風電有限公司 吉林四平 136000

直驅風力發電機組具有較強的優越性，其成本相對較低，整體機組的重量相對較輕，發電機采用永磁式，提高了發電機的輸出電壓。但是，直驅風力發電機組在運行的過程中會出現各種故障問題，檢修人員須對相應故障問題進行分析處理，保障機組能夠安全穩定的運行，同時使機組檢修工作成為風電場運行中最為核心工作之一。

1 風力發電機組常規巡檢

風力發電機組在工作的過程當中，為了保證機組的安全穩定的運行，需要檢修人員在低風速時段對機組進行常規的巡檢工作，確保機組在運行的過程當中減少故障的發生。對于日常的常規巡檢工作，需要建立健全機組巡檢的各項規章制度，根據以往巡檢經驗總結分析，針對機組巡檢的項目按設備系統進行細化檢查內容，形成機組巡檢表，既方便檢修人員檢查又方便記錄檢查結果，同時要求檢修人員在巡檢時嚴格執行巡檢規章制度，按機組巡檢表每一項內容進行詳細的檢查，并且真實有效的反饋機組設備的實際狀況。通常情況下，常規巡檢主要針對機組各部件的潤滑情況、風向標是否校準、IGBT電容有無漏液、變槳齒形帶有無裂紋或磨損、發電機有無異響以及磁粉脫落情況、葉片運行有無異響以及系統的整體運行情況等內容，如果在巡檢的過程當中發現問題，應立即進行處理，如不能及時處理的應做好安全措施，確保不影響運行，并詳細記錄，待備件材料準備齊全充分后立即進行消缺處理。通過對機組采取常規巡檢工作，可以及早地發現機組存在的問題，并及時有效的對問題進行處理，做到防患于未然，減少機組故障停機，有效的提高了機組的可利用率，并且大大的增加機組運行的安全性和可靠性[1]。

2 風力發電機組故障處理

2.1 風力發電機組故障分析

風力發電機組發生故障會報出一個或多個故障，首先，檢修人員可以根據機組監控機上查看機組故障系統的實時參數，查詢機組故障文件對故障時刻和故障前后數據進行分析比對，判斷出真實故障，然后，對照圖紙查看故障部位電氣接線圖，綜合判斷可能導致機組出現故障的原因，并針對每種出現故障的原因制定相應的檢查步驟和處理方法；隨后，登機處理故障，按照制定的處理步驟對每種可能出現故障的原因進行逐一檢查，最后，成功的找到故障原因并進行處理。故障處理完成之后，還需要把故障的分析、檢查步驟、處理方法、具體出現故障部位的圖紙、使用的工器具等內容進行有效的整理形成故障檢修卡，并按故障系統進行分類存檔，一是便日后其他機組出現類似的故障時提供分析思考的方向，從而快速高效的解決機組的故障，減少故障停機時間，縮短故障處理時間，有效減少電量的損失；二是為今后新入職的員工進行觀看學習，使新員工更快更好的適應檢修工作，成長為合格的檢修人員，為其實際獨立處理故障奠定基礎。

2.2 風力發電機組常見故障

2.2.1偏航系統故障

機組報偏航電機過載故障，一般可能有機械和電控兩種原因，機械原因為偏航減速器故障，主要現象為行星齒輪卡死造成的；電控原因為偏航電源空開跳閘，引起跳閘的原因可能是一個或多個偏航電機損壞、缺項、電磁剎車整流橋燒毀等。偏航減速器主要檢查方法是聽運行聲音，查看油的顏色或者拆下減速器打開查看；偏航電機是否損壞主要測量電機阻值；偏航電機缺相主要檢查電機接線盒內單項接線是否斷裂或接觸不良現象；偏航電機電磁剎車整流橋是否燒毀，需要測量其阻值與額定阻值是否相符，不相符需更換[2]。

機組報紐纜開關故障，故障可能原因是偏航位置傳感器內部的觸點設置錯誤或其本身損壞、線路虛接。檢修人員需要查看故障文件，找出紐纜開關動作時的偏航位置，如果偏航位置小于900度，紐纜開關動作，需重新設置偏航位置傳感器內部的觸點，并檢查線路有無虛接；如果偏航位置大于900度，紐纜開關動作，可能為程序問題或偏航位置傳感器損壞。

2.2.2變槳系統故障

機組報變槳位置比較錯誤故障，可能故障原因為旋轉編碼器跳變或損壞、旋轉編碼器與電機連接花鍵損壞、變槳電機缺項、齒形帶斷裂或脫落、BC3150卡死或損壞。檢修人員需要在后臺讀取故障文件和查看三支葉片角度，確定故障屬于那個變槳柜，觀察故障葉片角度是否有跳變現象，如果發生跳變現象則需檢查旋轉編碼器的接線和線路屏蔽層接觸是否良好，并檢查旋轉編碼器與電機連接花鍵是否完好，確定無問題后進行更換旋轉編碼器；變槳電機缺項主要檢查電機接線盒內單項接線是否斷裂或接觸不良現象；檢查齒形帶是否斷裂，斷裂需更換，未斷裂對其進行張進度測試，震動頻率不在規定范圍內需進行重新調整；BC3150模塊程序卡死或損壞，對其斷電重啟，故障未消除需更換BC3150模塊。

2.2.3變流系統故障

機組報IGBT—OK丟失故障，故障原因為IGBT損壞、變流板損壞、線路虛接。查看IGBT在變流板上對應的指示燈是否變紅，例如第5號指示燈變紅就是5號IGBT故障，檢查5號IGBT自帶保險的小白塊是否彈出，彈出需更換IGBT，未彈出，用萬用表二極管檔位測量IGBT的管壓降，結果不正常，需更換IGBT，如均無問題，需更換變流板并檢查其相關線路是否有虛接。

除此之外，機組的還會報出很多種故障，比如發電機速度比較故障、主斷路器吸合失敗、機艙UPS故障等，檢修人員在對這些故障處理時，都應先對故障進行分析，充分考慮故障發生的原因，并對其一一進行檢查，并采取有效的處理方法，保證機組安全穩定的運轉[3]。

3 結語

綜上所述，現如今我國對于風力發電的重視程度正在不斷地提高，機組的應用以及數量也在不斷的擴大，隨著機組的運行維護年限逐漸增加，機組的性能不斷下降，新的故障問題也不斷的出現，且更為復雜，需要檢修人員不斷的進行學習，對機組進行深入的研究；同時在機組的維護工作中，需要檢修人員認真做好常規巡檢工作，將各項檢查工作切實有效的實落到實處，減少機組的故障率，延長機組使用壽命，這樣才能夠保證機組安全穩定的運行。