風力發電機組運行維護總結分析

高 航

（國華巴彥淖爾（烏拉特中旗）風電有限公司， 內蒙古 巴彥淖爾 015000）

引言

風力作為一種可再生的清潔能源，現已被廣泛采用。利用風車帶動葉片旋轉，將風能轉化為機械能，再用增速機提高旋轉速度，將機械能轉化為電能，是風力發電的工作原理，提高風力發電機的運行效率，是優化風力發電實效的重要舉措。

1 風力發電機組維護的重要性

進行發電機組的維護工作需要以明亮的工作環境為首要前提，所以相關工作人員進行維護工作前，需按照操作規范流程將機艙內和塔架的照明燈具打開進行照明，以便進行接下來的各項具體操作。風力發電相關產業目前仍處于萌芽發展階段，所以行業規模的發展時間并不長，因此，相關的各項標準還不盡人意，且風力發電場本身位于偏僻地區，各個機組分布不集中，風力發電機組的工作環境比較惡劣等弱勢條件給發電機組的日常檢查維護工作帶來了巨大的困難。因此，重塑并完善相關管理標準是風力發電機組維護工作的首要重點，其制定與改善需要建立在對風力發電相關生產活動的具體深入了解基礎之上[1-2]。

2 典型問題及其處理措施

2.1 變流器溫度過高及處理辦法

變流器對風力發電機的運行起著巨大的影響，風力發電機在運行過程中時常會產生溫度過高以及灰塵堆積的問題，導致變流器出現溫度增高、電壓異常，甚至燒毀等現象。處理辦法：將Switch 變流器網側額定線電壓調至707 V 左右，網側線電壓調至700 V 以下，降低并網電流，降低變流器溫度，將全部Switsh 變流器網側逆變單元的開關調置頻率降至3.0 Hz；對水冷系統戶外散熱器的堵塞現象進行篩查，如有相關問題，要及時進行清理，并用鋼絲網防盜裝置替換戶外散熱器的舊式密封性防盜房；對運行機組水冷壓力進行檢查，對缺水的風電機組進行補水，防止水流不足導致的溫度過高。

2.2 液壓油位過低及處理措施

液壓油位過低問題主要包括液壓油位過低的問題、油位計的常開輔助觸點故障、信號回路接觸故障。當出現液壓油位過低的問題時，首先應尋找漏油點，進行緊急有效處理，仔細檢查各個液壓油路和輪轂內部的葉尖油管，以及液壓缸和四通接頭等，一旦發現漏油點要重新加注液壓油。當出現油位計的常開輔助觸點故障時，常見的誘因是油位計的輔助觸點接觸不實，應進行液壓油位計的更換。當出現信號回路接觸故障，導致反饋信號丟失問題時，應查看是否出現信號回路接線松動或脫落，若出現此情況，應測量回路各個接電的電壓情況判斷斷電情況[3]。

2.3 超級電容及處理措施

超級電容相關問題主要包括超級電容自身脆弱性問題、超級電容電容壞掉的問題、三相電力測量部分壞掉的問題和直流充電器及其回路壞掉問題。首先應進行超級電容壞掉問題的排查，用萬用表電容柜上面四組超級電容電壓看超級電容電壓是否正常，排除超級電容自身壞掉問題后，檢測電壓，若電壓正常則說明目前電壓檢測沒有問題。對直流充電電源的輸入輸出進行檢查，確定正常后，運用制表法對故障問題進行繪圖，直觀看出電壓的明顯跌落狀況，判斷三相電力測量部分壞掉，對此模塊進行更換以保證機組正常運轉。

2.4 PLC 的通訊問題以及死機、FTP 登陸問題及處理措施

首先對1.5 MW 機組的防火墻啟用情況，以及IP地址設置情況進行檢查，一旦發現問題，需要嚴格按照說明進行相關操作。若FTP 登陸出現問題，處理辦法：將AMS Logger 軟件添加到PLC 中。當PLC 出現死機及通訊故障時，應立即復制記錄文件，以防重要文件丟失造成嚴重后果。

2.5 發電機葉片故障問題及處理措施

在風力發電機組運行過程中，發電機需要不斷地運轉，造成設備的逐漸老化以及各部件不同程度的磨損，葉片的正常運行會受到影響。處理辦法：逐漸增加葉片的厚度以及弦長可以提高其結構的穩定性，保證葉片更好地工作運行，降低極端自然環境的不良影響，減少消耗，提高效率。

3 風力發電機組的維護工作主要內容

進行準確的監督和維護是發電機運行和使用壽命的重要保證，制定必要的維護計劃對于保證機組的安全長期使用有至關重要的意義和作用。通常情況下，發電機絕緣系統的使用壽命一般為30 年左右，對該系統進行操作必須嚴格遵守相關安全注意事項的要求。

3.1 日常常規檢查

在日常的工作運行中，一旦出現異常情況都應該立即進行檢查，并找到問題原因及時作出改正，其中異常情況包括：溫度驟增、噪聲的突然增大、振動過大等。為保證機組的連續安全運行，需要定期對相關數據進行記錄，對軸承溫度、電機運行情況進行檢查，對滑環和刷架上堆積的灰塵和油污進行清理，頻率不能低于三個月清理一次[4]。

3.2 碳刷的日常維護

待發電機投入正常運行一周后，應對其實際運行狀態和使用情況進行定期檢查，一般以三個月為宜。在碳刷的日常檢查中，首先，使發電機停止運轉，隨后取下電刷進行檢查，檢查電刷表面是否光滑整潔。其次，檢查包括接地碳刷在內的電刷的磨損程度，電刷的剩余高度不能少于新電刷的1/3[5]。如果電刷出現問題，會導致電刷監控系統發起報警，在此情況下將需要替換現有的所有電刷，在此過程中，同型號的電刷將擔任重要角色。替換后的電刷必須保證能在刷握中靈活運轉，不能出現卡頓的情況，否則需要配摩電刷。如果出現不正常的響聲應取下電刷對刷握進行檢查看是否出現問題。如果電刷壓力低于標準要求值，必須更換新的刷握。在檢查刷握的同時，也要對滑環的狀態進行檢查，特別是滑環、刷握、連線、絕緣和刷架更要進行仔細檢查和及時清理。

3.3 軸承的日常維護

在發電機組中，軸承是非常重要的組成部分，滾動軸承作為標準件具有可變更性。發電機的滾動軸承使用脂潤滑，潤滑脂在軸承的日常運行中起著至關重要的作用，滾動軸承潤滑可以阻止軸承表面的腐蝕，還可以阻止軸承的表面在運行過程中滾動、滑動的金屬之間的直接接觸。通常，發電機的滾動軸承在交貨前就已經加好了潤滑脂。潤滑脂的使用壽命十分有限，它的潤滑性能非常容易受到機械作用力以及化學老化的影響，并會逐漸消失。由于潤滑脂的消耗伴隨在軸承得連續運行中，因此，潤滑脂需要定期進行更換，以來確保滾動軸承的運行溫度始終低于95℃。發電機的軸承設計可以保證新的潤滑脂在軸承內部的貫通，同時將舊脂排出。值得注意的是，部分軸承極易磨損，所以需要定期進行維護，進行軸承的補加，補加劑量需要嚴格控制，若計量過多則容易導致電機燒壞。

4 結語

基于科學發展觀中可持續發展這一核心發展要求，相關企業與有關部門應進一步推廣風能這一清潔型能源，重視并做好對風力發電機組的日常維護，針對重大自然災害的防控，需完善應急預案和處理措施辦法措施的編制，貫徹落實風電場的安全生產管理，全面提升風力發電機組維護管理工作水平。