風電場風力發電機的運行與維護

宋佳鑫

（中廣核新能源有限公司內蒙古分公司，內蒙古呼和浩特 010010）

0 引言

近年，我國風電場的數量逐漸增多。風力發電機是關系著風電場產能效率的重要設備，風力發電機存在的問題若不能及時有效解決，對于風電場不僅是巨大損失，也是巨大安全隱患。因此，目前風電場逐漸重視風力發電機的運維工作，并初步建立了風力發電機運維體系，定期開展風力發電機維護工作，例如，線路檢修、程序測試和儀器調試等。從整體看，風力發電機的運維工作已經初成體系，并起著明顯作用。但是，從局部看，風力發電機的運行維護工作仍然不成熟，例如，風力發電機故障檢修工作不全面，不能及時有效解決故障等問題，給風力發電機運行帶來巨大安全隱患，嚴重影響風電場工作效率。

1 風力發電機常見故障分析

1.1 振動故障

振動故障是風力發電機常見故障之一，造成風力發電機異常振動的原因主要有3個。

（1）風力發電機生產廠家資質不過關，品控存在問題。在前期生產設計階段以及后期出廠品控階段，沒有嚴格把控設計以及品控兩大關，導致投入市場的風力發電機存在質量問題。使得風力發電機投用后部分部件出現磨損，最終出現異常振動。

（2）風力發電機運維工作不到位，缺乏嚴謹的運維工作標準。運維工作人員維護能力不足，在維護工作中不能全面有效發現故障問題，維修工作操作不規范等。

（3）風力發電機長期使用后，沒有定期更換構件、零件，造成磨損。

1.2 葉片故障

葉片是風力發電機運行過程中最容易出現故障的部件。根據文獻以及相關研究發現，風力發電機葉片出現故障主要有以下原因。

（1）自然因素，雷雨、大風等惡劣天氣，極易造成暴露在外的風力發電機葉片損壞，影響葉片正常運轉。

（2）風力發電機葉片運行需要依靠風力發電機內部構件的共同合作。風力發電機內部構件出現問題，沒有及時解決，必然導致葉片出現故障。

1.3 軸承故障

軸承故障也是風力發電機運行常見故障之一。通常情況下，風力發電機軸承故障主要有軸承振動和軸承過熱，原因如下。

（1）風力發電機葉片存在磨損、積灰問題，導致葉片運轉過程中出現故障，最終導致風力發電機軸承振動。長此以往，會造成風力發電機其他部件的損壞，例如，風道、機殼以及螺栓，最終影響風力發電機運行的安全性與穩定性。

（2）風力發電機軸承過熱，一般情況下是由于軸承部件潤滑效果、冷卻效果存在問題。風力發電機運行過程中，潤滑劑的添加過多過少都會影響軸承溫度變化，壓縮空氣冷卻裝置不能有效運行，導致無法及時根據軸承溫度調節，最終造成軸承過熱。一旦風力發電機軸承溫度過高，必然會加重其損耗，影響使用效率。

2 風力發電機維護工作現狀分析

2.1 運行維護體系不完善，運維工作混亂無秩序

（1）多數風電場沒有標準化的風力發電機運行維護制度，相關運行維護工作人員無法根據有效的制度，規范化開展運維工作，風力發電機出現故障時，無法及時發現并得到有效解決。

（2）運行維護工作秩序混亂，風力發電機運維工作人員開展運行維護工作時，流程不明，秩序混亂，缺乏完善的工作記錄，后期也沒有相應監管措施，導致部分構件運行維護工作重復進行，部分構件完全沒有開展相關維護工作，嚴重影響效率。

（3）風電場管理層觀念不足，在日常工作中對風力發電機的運行維護工作缺乏足夠重視，更加側重于生產活動。

2.2 運行維護工作人員專業性不足

（1）意識不足。沒有重視運維工作，在工作過程中運維操作不規范，部分工作人員甚至態度不端，很多存在故障的風力發電機部件沒有及時檢修，增加后期使用危險性。

（2）專業能力不足。風力發電機運行較為復雜，其維修養護工作極其考驗運行維護人員的技術水平，以便能夠“穩準狠”地發現風力發電機的部件故障，分析故障原因，制定對應的合理維修策略。但是，部分從事風力發電機運行維護工作的人員專業水平不足，不能及時發現風力發電機的故障，不能找到故障原因，更不能提出對應解決策略。例如，線路老化、變壓器故障的檢修以及養護工作，一些水平不足的運行維護人員不能有效解決，影響后期使用，增加風力發電機運行安全隱患。另外，風力發電機的故障檢測與維修工作除了需要高超的技術能力之外，還需要嚴謹態度，即多次細致規范化檢測以及結果分析對比，才能提高故障維修效率。部分高技術水平的運行工作人員缺乏嚴謹工作態度，也是風力發電機出現安全風險的原因之一。

3 風力發電機維護工作的必要性

風力發電機是風電場生產經營必不可少的一項電氣設備，其性能、質量決定了風力發電機的產能效率。影響風電場經營效益的三大指標中包含風力發電機的性能以及質量兩項要素。風力發電機的性能取決于其資質是否合格，質量取決于風力發電機的日常維護工作。風力發電機的維護工作就是其各部件的檢修養護工作，包含風力發電機部件磨損狀態、性能以及故障排除與維修等各方面工作。做好風力發電機維護工作，可以及時發現風力發電機的故障，能夠采取措施解決問題，確保風力發電機穩定運行，保證風電場的經濟效益以及生產安全。

從全局看，風電場是目前我國能源事業以及其他相關行業發展不可缺少的一項重要產業。若風力發電機運行維護工作不到位，將會影響整個風電場行業發展。從另一方面看，如果風電場風力發電機運行維護體系逐漸成熟，團隊專業性日益增強，將會有助于風電場行業發展，推動我國社會整體進步與發展。

4 風力發電機運維策略分析

4.1 完善風力發電機運行維護體系

風電場需要基于自身經營戰略以及發展情況，制定合理的風力發電機運行維護制度，制度需要明確以下內容。

首先，明確風力發電機運行維護工作流程，對風力發電機運行維護工作的順序、內容以條文形式一一列出，保證風力發電機運行維護工作有條不紊開展。例如，風力發電機運行維護流程是從局部故障—線路檢測—檢修方案的制定—檢修工作開展—質檢—投入使用的順序一步步開展的。以制度條文形式明確后，要求檢修人員嚴格按照流程，開展部件檢修養護工作。

其次，明確風力發電機運行維護工作的周期。風電場需要根據實際情況確定風力發電機的定期維護時間，要求工作人員按照短期、長期計劃設計合理的檢修維護時間。例如，風力發電機有高出力季節和空閑期，不同時期內的維護時間、頻率有一定差別，工作人員在合適時間內有計劃進行維護工作，可以保證風力發電機能夠在運行期間內穩定安全。

最后，明確風力發電機的維護方案。要求風力發電機工作人員按照維護方案開展維護工作，方案中需要包含時間、項目、結果、質檢評測等內容。工作人員需要做好相關記錄并保存，確保后續維護工作的條理性。

4.2 引入先進的風力發電機運行維護技術，提升運維水平

風力發電機運維體系是確保運維工作有序開展的基礎，風力發電機運行維護技術則是運維工作開展不可缺少的條件。因此，風電場需要加強技術投入，引入先進的風力發電機運行維護技術，結合自身的風力發電機運行維護工作，提升運維水平。具體包括以下內容。

首先，風力發電機運行維護工作開展前期，工作人員需要通過全面細致的觀察，初步判斷風力發電機存在故障問題的部件。例如，通過觀察判斷風力發電機內部電纜線是否存在老化、移位、松動的問題，通過聲音辨別風力發電機內部控制柜部件是否存在放電、接線端接觸不良的問題。根據初步觀察，大體判斷風力發電機故障部位后，再進行下一步深入檢查，從而制定對應維修方案。

其次，目前，風力發電機運行維護工作除了故障排除以及維修外，還包含風力發電機潤滑系統維護工作。風力發電機不同部件的潤滑維護方式有一些差別。例如，稀油潤滑的維護方式主要應用于齒輪箱、偏航減速齒輪箱。軸承過熱是風力發電機運行常見故障，針對容易出現過熱、高溫的軸承，例如，偏航軸承、偏航齒輪等部件，具有合格資質與性能的專用潤滑脂能夠更好解決其過熱、高溫的問題。

最后，風電場需要針對技術部門設定專門的技術開發創新經費，鼓勵技術部門創新技術，不斷提升風力發電機運行維護技術水平。

4.3 提升運維工作人員專業性，打造專業技術團隊

風力發電機運行維護工作人員的專業性體現在維修工作態度和維修工作能力兩方面，二者缺一不可。一旦某一方面缺失，必然影響風力發電機運行維護工作效率，最終影響風電場經濟效益。因此，提升運維工作人員專業性，打造專業技術團隊需要從責任意識培養與專業能力提升兩方面共同開展。

（1）風電場需要在風力發電機運行維護部門加強宣傳維護工作的重要性，以講座、交流會等方式加強宣傳力度。在工作中給運維工作人員貫徹運維工作重要性的意識，讓他們發自內心的對自身工作產生認同感與責任感，從而端正自身工作態度。

（2）風電場通過“以老帶新”的方式，讓老員工、優秀員工帶教新員工、能力不足的員工，通過互助合作的方式培養能力不足的員工。風電場還需要定期組織以“風電場風力發電機運行維護工作”為主題的培訓工作，完善內部專業培訓體系，為員工提供學習運行維護技術、知識等各方面的機會。定期考核，通過獎懲機制激勵員工，提升運維員工的專業能力，打造專業技術團隊。

5 結語

風力發電機運行的安全性與穩定性影響風電場的經營效益和運行效率。如果風力發電機故障不能得到及時解決，那么在后期使用過程中，風力發電機必然會出現各種問題，甚至嚴重安全事故。因此，風電場必須要正視風力發電機運行維護工作的重要性與必要性，充分了解風力發電機常見故障，正確認識目前風力發電機運行維護工作的缺點，調整運行維護策略。在發展過程中不斷完善風力發電機運行維護體系，制定管理制度，提升運維技術水平，打造專業技術團隊，實現標準化、規范化的風力發電機運行維護管理，最終實現風電場長期穩定經營。