對大型風電場輸變電設備運行分析及檢修策略的探討

薛靖，劉磊

（中廣核哈密風力發電有限公司，新疆哈密，839000）

1 風電場輸變電設備檢修策略存在的意義

了解風電場風能輸出情況，為使設備順利運行，防止電能傳輸受到影響，必須開展輸變電運維檢修工作的，同時還需要提高相關工作的效果。我國在電力領域發展時間短于西方發達國家，在風電場風能輸出領域仍處于起步階段，所以風電場輸變電設備檢修方式仍有很多需要完善的工作。

研究風電場輸變電設備檢修工作，從工作中發現輸變電設備在風電機組滿發狀態時擁有良好的運行效果，同時可以提高風能供電的可靠性。輸變電設備檢修應該與風電廠設備檢修、風電場機組等維修工作策略相互協調，根據實際維修效果思考風電機組維修方式，在此過程中充分考量風電機組的運行特征，通過多次測試可以發現設備經歷不同檢修后，故障率呈現出下降的趨勢，雖然下降的幅度不同，但是可以肯定使用維修對設備運行有著一定的促進作用。

電力調度人員應該考慮設備故障損耗、回落值、電網運行風險檢修成本等維修要素，從多方面進行考量并在掌握的數據參數下，按照設備狀態的變化趨勢，對檢修內容與檢修時間進行適當的調整，從而可以降低設備檢修成本、故障損失，提高設備系統運行的可靠性。通過研究使用檢修策略并保證檢修策略符合風電機組運行規律，且顧慮到風電機組的運行特征，在此前提下對輸變電設備的檢修與運行形成良性的作用效果。

2 大型風電場輸電設備總體運行特征

輸變電設備因為使用場景、服務目標不同，所以在風電場運行期間展現出多樣性，擁有多個特征。

風電場輸變電設備的存在是為完成風能傳輸工作，為保證相關工作可以順利開展，必須使設備穩定運行。輸變電設備的變電設備與匯集線路是影響風電場發電量的關鍵要素，變電設備包含斷壓器、主變壓器等裝置，斷路器主變壓器電壓包含多種類型。35kV、220kV、110kV。考慮到變電設備可能會在外電網中出現主變跳閘情況，此時發電站可能會因為變電設備故障無法運行處于停電狀態，同時還會影響到電場導致風能傳輸工作受阻；風電場變電設備集中安放在變電站中，對設備試驗與巡檢的進行有一定的益處；匯集線路采用多出分布的方式，試驗與巡檢工作一般會和風電機組一同開展，從而可以防止風電場輸變電設備出現全站停電的情況，為電能傳輸工作可靠進行提供堅實的保障。

3 風電場輸變電設備檢修措施

3.1 日常巡視與專業巡視相結合

對主要設備與線路進行檢修、巡視工作，應該盡可能的確定檢修工作的規律，在巡視工作過程中完成對設備工作情況的記錄任務，還需要完成匯集電纜、線路的巡視工作，通過巡視了解設備與線路的運行情況，并在巡視工作中對設備與線路的有關參數進行記錄，完成設備線路的整體巡檢任務，從而可以根據各環節的掌握情況對設備進行精準的判斷，結合設備的運行情況語收集到信息，能在第一時間發現設備存在的問題，在此基礎上設計檢修方案并在短時間內處理相關問題，防止設備受到嚴重的損毀。

3.2 優化狀態檢測方式

在設備監測過程中確定監測重點與目的性，結合掌握的信息選擇工作方式，完成在線監測任務。在線檢測工作必須保證系統在工作過程中一直維持在穩定的狀態，從而可以保證工作可以順利進行。目前，關于設備在線檢測的其他系統，在工作中無法展現出良好的工作表現，因為穩定性較差，導致監測得到的數據準確性大打折扣，使用相關數據無法為設備檢修提供可靠的參數。

我國在設備在線檢測系統研發方面，雖然已經取得一定成績，但是研發的系統難以規避穩定性不足的問題，所以當前還需要在設備狀態檢測時，應用完善的帶電檢測技術，掌握設備狀況，通過GIS超聲波局部放電檢測、紅外熱成像檢測收集并分析掌握的數據，為設備檢修工作提供可靠的數據支撐。除此之外，我國相關部門還應該加強對狀態檢測方式的研究力度，創造出可以解決在線監測系統工作期間不穩定的問題，利用技術對狀態檢測方式進行優化，提高相關手段應用的效果。

3.3 完善檢修試驗內容

得到風機運行參數可以對維修工作進行方案編制，選擇維修策略，這是風電場變電設備檢修工作可以獲得良好效果的前提，必須確定風機運行情況，在此基礎上根據需要使用維修項目。在秋季、冬季。風機處于運行狀態，應該收集風機的運行數據，根據風機運行情況，從巡視要求研究變電設備巡視運行帶電檢測，合理應用收集的數據，結合輸變電設備狀態評價導則，分析設備狀態（圖1為輸變電設備狀態信息分類）。對匯集線路變電站的狀態進行分析，通過數據判斷風機的狀態，能在第一時間發現風機存在的問題，根據掌握的數據選擇維修方法，確定風機檢測的最佳時段。

圖1 輸變電設備狀態信息分類

風電機組在集中檢測環節中，應該了解匯集線路設備、變電站等設備的狀態，通過相關信息可以更好的判斷設備的狀態，對檢修試驗等工作進行也有極大的幫助。檢修試驗工作能否獲得良好的效果，需要關注相關工作是否有可靠的數據作為支撐，但是風電機組一般在7月與8月沒有對變電站設備與匯集線路設備進行集中檢測，從而在設備檢修等工作進行期間會因為缺乏參考數據，對檢修工作造成不少的影響。

檢測風電機組應該開展預防性試驗，了解預防試驗的進行情況，確定狀態評價結果，還需要了解匯集線路試驗工作的主體內容，從而可以根據工作流程對匯集線路進行故障診斷，根據得出的結果編制解決方案，對方案的解決策略進行考量并加以調整，對匯集線路設備與變電站設備進行狀態診斷，掌握設備的運行情況，通過數據分析發現設備是否存在老化元件或是失效元件，及時更換已經老化或失去工作效能的元件，防止相關問題無法在第一時間得到解決，引發更大的事故，造成不可挽回的經濟損失。

3.4 強化電網事件風險控制能力

220kV母線維修工作進行期間，如果方式其他母線也存在問題，那么會使全站在設備不工作的情況下出現大面積停電情況。為了規避此類情況應該提高設備運行管理的合理性，調整設備維修質量方式，根據掌握的情況編寫故障維修方案，通過針對性處理，使設備正常運行，防止全站出現停電事故。

單母線運行應該對設備管理方式進行優化，還需要考慮到外力對單母線運行形成的干擾，應該考慮到操作失誤、管理方式不當、外力干擾會使母線出現停電的情況，導致全站處于停電狀態，這樣會對工作的開展造成不小的影響。因此，必須關注設備維護工作，以提高設備運行效果為目的，根據設備運行的狀態收集相關參數，制定設備故障解決方案并加強施工現場管控力度，從而可以提高設備運行的可靠性，將外力對設備運行造成的不良影響降至最低，使設備可以在工作時段安全運行，防止出現使全站停電的事件。

主變電設備檢修過程中，如果其他變電設備在此時段受到外力的影響或出現操作失誤、管理方式不當等問題也會對設備運行造成巨大的影響，出現全站停電的情況。為了防止設備因操作失誤、管理方式不當、遭到外力侵襲出現停電事故，根據工作需求編制故障解決方案，使維修工作可以更好的進行下去。在故障方案編制期間，分析影響變壓器運行的干擾因素，必須保證策略的實施可以讓一臺主變電設備其余變壓器，能夠免遭外力的侵擾，完善維修方案內容，關注施工場地管理工作，通過科學的管控防止停電事故再次發生。