風電場電氣設備安全運行的管理維護對策研究

史立璽

摘要：電能作為人們生活中不可或缺的能源，廣泛應用于社會各大領域。隨著社會的不斷進步，我國對不可再生資源利用逐漸減少，對新能源利用范圍逐漸擴大。風能作為典型的環保、清潔能源逐漸受到人們的青睞。風力發電經過不斷地發展已成為我國最重要的清潔能源之一。風力發電機作為風力發電重要的電氣設備，對其安全運行維護管理的研究具有重要的意義。

關鍵詞：風電場;電氣設備;風電機組;運行維護

1風力發電機組的概念

風力發電機作為風電場的組成部分，是風電場中最重要的一種電氣設備，風力發電機在風電場具有非常重要的作用。風力發電機的主要作用就是利用升力把風能轉化為葉片的動能，通過主軸將動能傳遞至發電機從而產生電能，屬于一種能量轉化設備。根據結構劃分，風力發電機由風輪、機艙、塔架、基礎四大部分組成，不同的結構在其運行過程中，起到的作用也存在一定的差異，其中風輪的作用就是利用葉片空氣動力外形使空氣產生升力進行轉動，并將轉矩傳到主傳動系統，實現風能向著機械能的轉化;機艙是安裝傳動系統、齒輪箱、發電機等主要部件的載體，主傳動系統將動能轉遞至齒輪箱進行增速后傳至發電機，發電機轉子勵磁，定子繞組切割磁力線可以產生較為明顯的電能;塔架是的作用支撐風輪與機艙達到所需的高度，機艙也可以圍繞塔架偏航，從而更好地捕捉風能;基礎的主要作用是將風力發電機組進行固定。

2加強風電場電氣設備安全運行維護的必要性

風電場電氣系統是一個完整的發電系統，風電場包括發電、變電、高壓輸電等，由大量的電氣設備組成，一旦某一環節出現問題都會威脅風電場的安全穩定運行，進而影響電網的穩定性，只有每個組成部分都安全穩定運行，才能保證風電場安全運行。但實踐與理論間往往存在偏差，現實工作容易產生不少問題，一旦操作失誤或故障處理不及時，將會造成巨大的經濟損失。風電場電氣設備安全穩定運行生產效率密切相關，電氣設備故障將大大降低生風電場生產效率，從而影響企業的收益。為風電場電氣設備制定完整、高效的運行維護管理體系、提高電氣設備維護技術人員專業水平及運行維護能力可有效減少電氣設備運行故障，即便出現突發狀況，也可以有效解決，減輕故障帶來的后果。加風電場電氣設備安全運行維護，提高風電場電氣設備運行的穩定性，才能達到風電場追求最大化經濟效益的目標。

3風力發電機運行過程中存在的主要故障

3.1發電機組葉片故障

風力發電機組的葉片是發電機組的動力源泉，是風力發電機組的重要組件之一，葉片的好壞直接影響整個機組的性能和發電效率;由于風力發電機是依靠風力發電，因此風力發電機大多安裝在環境惡劣、海拔高、氣候復雜的地區，而葉片又在高空、全天候條件下工作，容易受到極端天氣的影響，故障率在整機中約占三分之一以上。一旦葉片發生故障，整個機組就必須停止所有工作進行維修，嚴重的還必須更換葉片，這會給風電場帶來極大的經濟損失。

3.2發電機振動異常

風力發電機組長期運轉狀態下會出現發電機振動異常這一問題，發電機振動過猛會對穩定性造成影響，甚至會出現發電機斷軸等故障，極大地降低風電場經濟效益。所以要求風電場必須采取有效技術性措施，確保發電機運行期間處于正常震動狀態。導致發電機振動異常的主要因素在于發電機設計、安裝不合理，未能達到加工技術要求;發電機所安裝的零部件精度不足;未及時進行隊中等。此外也和發電機自身運行工況有很大關系。

3.3齒輪箱故障

齒輪箱作為雙饋式風電機組的重要組成部分，也是故障頻發的部件之一。其主要故障有軸承損壞、斷齒、點蝕、齒面膠合、齒輪箱漏油等。由于齒輪箱長期處于高速轉動中，高溫會加速齒輪表面材料的疲勞損傷，金屬表面疲勞破壞在高溫情況下會形成金屬顆粒，隨著齒輪不斷嚙合會出現齒輪膠合、齒面破損等缺陷，長期運行會造成齒輪箱損壞。齒輪箱作為大部件，維修及更換成本較高[1]。

4風電場安全運行管理維護措施

4.1制定運行維護管理制度

風電場應根據現場實際情況，按照應修必修、修必修好的原則制定一套系統、完善的運行維護管理制度，明確風電場機組年度工作內容、工作周期、工作流程及工作標準。風電場運行維護人員嚴格按照運行維護管理制度深入、有序開展風電機組日常巡檢、年度定檢、設備檢測、設備維修等工作，同時做好詳細記錄。做到設備精細化管理，確保風力發電機長期處于安全穩定運行狀態[2]。

4.2完善機組檢修流程

完善風電機組檢修流程、按照檢修流程開展工作，能提高風電機組檢修質量，同時也是是保證風電機組整體平穩運行的關鍵所在。風電機組每個部件的壽命都是有限的，在特定時間范圍內，定期檢修，設備出現問題概率就會大大降低。風電場應按照風電機組設備類別確定檢修周期，制定明確具體檢修方案，設立具體檢修標準，做好檢修記錄，詳細記錄每次檢修時間、檢修項目、檢修結果等方便查閱。對經常出現的問題，在檢修過程中要重點關注，并及時根除。對技術上的難題要按照檢修流程進行處理，確保風電機組檢修工作保質保量開展。

4.3加強機組日常巡檢

日常巡檢作為風電機組運行維護的重要工作，往往會被忽視，巡檢不到位、不及時，不能發現設備缺陷從而造成故障之事時有發生，故加強設備日常巡檢工作就尤為重要。運維人員根據巡檢記錄開展風電機組日常巡檢工作可及時發現機組缺油、缺脂、漏油等缺陷，對缺陷科學分類并及時安排人員進行處理可保證風電機組安全穩定運行。

4.4開展設備狀態監測及預警

風電機組故障產生的早期往往會出現溫度、噪音、振動的細微變化，因此結合風電機組各部件設備參數利用溫度、聲音、振動等傳感器開展設備狀態監測及預警分析能有助于運維人員及時發現風電機組早期故障，并對早期故障進行處理可避免事故擴大化，大大降低設備故障所帶來的損失[3]。

4.5定期開展機組整機維護

風電機組整機維護工作必不可少，在開展風電機組整機維護工作的過程中，要對風力發電機中各個部件衛生進行詳細檢查，并進行針對性的處理，讓風力發電機保持在干凈整潔的狀態，避免外界因素對設備的影響，同時還需對發電機中的零部件進行檢查，比如螺栓力矩、碳刷長度、齒輪箱油位、發電機絕緣、葉片外觀、端子接線緊固程度等，保證風電機組各零件沒有異常的情況，保證風電機組運行可靠。

4.6提高運維人員技術水平

在風電場電氣設備運行維護過程中運維人員技術水平尤為重要，是風電場安全運行管理的前提條件。風電場要加強運維人員技術能力培訓工作，將風電機組原理、組成、接線、圖紙、運行操作、維護內容等進行詳細培訓，讓運維人員深刻把握風電機組運行維護注意事項、具備發現設備缺陷的能力，同時要能獨立處理風電機組各類缺陷及故障，提高故障處理效率，從而保證設備的安全穩定運行。

5結語

科學化運行維護管理對風電場電氣設備的使用效率與經濟效益的提升有關鍵作用，通過制定運行維護管理制度;完善機組檢修流程;加強機組日常巡檢;開展設備狀態監測及預警;定期開展機組整機維護;提高運行維修人員技術水平，才能確保風電場長期處于正常運轉狀態。

參考文獻：

[1]肖紅軍.風電場電氣設備中風力發電機的運行維護措施[J].決策探索（中），2019（03）：52.

[2]劉天齊.淺論風電場電氣設備中風力發電機的運行與維護[J].數碼設計（下），2020，9（7）：80-81.

[3]唐書良.風電場電氣設備中風力發電機的運行維護[J].通信電源技術，2020，37（4）：220-221.