薛文超

摘 要：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在近幾年呈爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，許多風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為了更好的爭(zhēng)奪市場(chǎng)份額，在未能保證機(jī)組質(zhì)量的情況下就大量的將產(chǎn)品推向市場(chǎng)，以低價(jià)優(yōu)勢(shì)來(lái)占領(lǐng)市場(chǎng)。這讓整個(gè)設(shè)備質(zhì)量難以得到有效的保障，最終導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可利用率低、檢修成本高的狀況。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組;檢修;質(zhì)量

1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

1.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的介紹

風(fēng)力發(fā)電主要是利用風(fēng)力資源吹動(dòng)風(fēng)機(jī)，促使風(fēng)機(jī)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，在風(fēng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中利用電磁感應(yīng)的原理，將風(fēng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，最后將轉(zhuǎn)化的電能經(jīng)過(guò)變壓器的電壓調(diào)控再并入到國(guó)家電網(wǎng)中，輸送到各個(gè)地區(qū)達(dá)到使用的目的。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行工作的時(shí)候，為了保證風(fēng)力發(fā)電的頻率保持穩(wěn)定，在我國(guó)并網(wǎng)型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行系統(tǒng)中主要使用的是恒速恒頻和變速恒頻兩種設(shè)備。在我國(guó)過(guò)去的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中主要使用的是恒速恒頻的技術(shù)，隨著我國(guó)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)不斷發(fā)展創(chuàng)新，目前采用的是變漿距的一種技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)葉輪的轉(zhuǎn)速隨著風(fēng)速的變化而產(chǎn)生一定的變化，并且利用變流的技術(shù)對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩記性控制，保障了風(fēng)力發(fā)電的輸出頻率恒定，由于變速恒頻技術(shù)的巨大優(yōu)勢(shì)，我國(guó)目前大多數(shù)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)系統(tǒng)都是采取的該技術(shù)。

1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障特征

對(duì)于一個(gè)風(fēng)力發(fā)電廠的電力機(jī)組而言，任何一種機(jī)組每年都會(huì)發(fā)生不少于20種常見(jiàn)故障，這些故障有70%以上都是因?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量而造成的。通常來(lái)說(shuō)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)部故障不會(huì)對(duì)從屬設(shè)備構(gòu)成威脅，且這種故障問(wèn)題的存在對(duì)整個(gè)發(fā)電機(jī)組的安全威脅并不大，因此只有在負(fù)荷率非常低的情況下方可進(jìn)行檢修，甚至不少機(jī)組生產(chǎn)商更是明文規(guī)定只有在設(shè)備停止運(yùn)行的條件下方可對(duì)這類(lèi)故障進(jìn)行檢修。因此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障大多屬于內(nèi)部構(gòu)件故障運(yùn)行狀態(tài)惡化造成的，尤其是傳動(dòng)系統(tǒng)的故障更容易惡化和擴(kuò)大。這種故障如果不能經(jīng)過(guò)巡檢被發(fā)現(xiàn)，那么則只能依靠?jī)?yōu)質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果或者振動(dòng)譜來(lái)進(jìn)行分析。

2 常見(jiàn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障檢修策略

2.1 故障檢修

①風(fēng)速計(jì)故障的技術(shù)處理措施。風(fēng)速計(jì)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要部件，風(fēng)速計(jì)如果產(chǎn)生故障，就說(shuō)明發(fā)電機(jī)無(wú)法正常運(yùn)行，電動(dòng)運(yùn)輸?shù)恼＿\(yùn)行和轉(zhuǎn)速中，會(huì)影響發(fā)電機(jī)組的正常使用，因此必須深入檢查風(fēng)速計(jì)，保持其靈活性，防止故障發(fā)生，并在風(fēng)速計(jì)檢查過(guò)程中，閱讀相關(guān)部件進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)還要對(duì)其他的部件故障及時(shí)處理，確保風(fēng)速計(jì)正常運(yùn)行和風(fēng)力發(fā)電的正常運(yùn)行。②異常性移動(dòng)故障的技術(shù)處理措施。在風(fēng)電過(guò)程中的異常噪聲，其識(shí)別和消除噪聲的位置不容忽視，應(yīng)予以重視，如果傳輸系統(tǒng)的故障應(yīng)對(duì)溫度和振動(dòng)等進(jìn)行相應(yīng)的檢查，防止問(wèn)題的發(fā)生以及故障處理的當(dāng)前狀況，確保風(fēng)電和發(fā)電的模式正常，滿(mǎn)足相應(yīng)的要求。③溫度過(guò)高時(shí)停止故障的技術(shù)處理措施。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備在使用時(shí)溫度超標(biāo)并自動(dòng)停機(jī)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行期間發(fā)送風(fēng)力發(fā)電機(jī)，控制箱，晶閘管等額定值及導(dǎo)致溫度高于設(shè)定值，保護(hù)停機(jī)時(shí)間。維修人員應(yīng)根據(jù)風(fēng)機(jī)電機(jī)的實(shí)際情況制定間隙，檢查冷卻系統(tǒng)和潤(rùn)滑油質(zhì)量等等，分析溫度引起的明顯故障，故障排除后才可以進(jìn)行風(fēng)扇操作。④槳距調(diào)整機(jī)構(gòu)故障的技術(shù)處理措施。一旦風(fēng)力機(jī)槳距調(diào)整結(jié)構(gòu)失效，在調(diào)整槳距的過(guò)程中，就需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行故障檢查，明確產(chǎn)生問(wèn)題的原因;要求進(jìn)葉輪的時(shí)候，要做好鎖定。在對(duì)瀝青調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整的過(guò)程中后者對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行改變的過(guò)程中，需要檢查其可靠的運(yùn)行規(guī)范與否，并結(jié)合實(shí)際情況，按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行技術(shù)維修，手動(dòng)調(diào)距機(jī)構(gòu)的鏈條尺寸測(cè)量和功能測(cè)試。待檢查結(jié)果符合技術(shù)要求之后才能使風(fēng)機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)。⑤與電網(wǎng)故障有關(guān)的問(wèn)題處理措施。風(fēng)電機(jī)組與服務(wù)中的電網(wǎng)故障存在著關(guān)聯(lián)性。輸變電設(shè)備維修人員在維修工作中可以查看機(jī)組的運(yùn)行是否正常，如果沒(méi)有問(wèn)題，就要測(cè)試正常電網(wǎng)電壓、頻率，風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以自動(dòng)再次運(yùn)行。考慮到必要時(shí)需要斷開(kāi)主空氣開(kāi)發(fā)出的故障單元，相關(guān)的功率檢測(cè)元件，電路是否正常等等都需要檢查，還要檢查熔斷，檢查點(diǎn)壓力保護(hù)裝置是否正常運(yùn)行，經(jīng)檢查過(guò)程確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題，達(dá)到規(guī)定的要求，就可以使風(fēng)機(jī)運(yùn)行。

2.2 改進(jìn)性檢修

改進(jìn)性檢修即是指對(duì)發(fā)電機(jī)組的頻發(fā)故障或先天性缺陷進(jìn)行檢修。通常當(dāng)發(fā)電機(jī)組投運(yùn)不久后，各個(gè)構(gòu)件之間的協(xié)調(diào)性不足、設(shè)計(jì)上存在的缺陷等問(wèn)題均將一一出現(xiàn)，還有些構(gòu)件還沒(méi)有通過(guò)長(zhǎng)期的嚴(yán)重就直接進(jìn)行大面積地推廣應(yīng)用，這就大大增加了構(gòu)件的故障發(fā)生率，此時(shí)就可以選擇運(yùn)用改進(jìn)性檢修策略，從故障發(fā)生源上解決故障發(fā)生率高的問(wèn)題。

2.3 預(yù)防性檢修

所謂的預(yù)防性檢修即是指按照預(yù)先制定的周期，定期更換發(fā)電機(jī)組的內(nèi)部構(gòu)件或者對(duì)機(jī)組進(jìn)行重新地局部緊固、調(diào)整，該檢修策略主要是將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各個(gè)構(gòu)件的工作狀態(tài)調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。其中預(yù)防性檢修的工作核心是首先找到造成機(jī)組重復(fù)性故障或者生產(chǎn)損失的本質(zhì)原因，并及時(shí)地清除。然而，在進(jìn)行檢修時(shí)，要盡量地進(jìn)行規(guī)模較小的構(gòu)件拆除，如果在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的某一個(gè)構(gòu)件的壽命期沒(méi)有開(kāi)展主動(dòng)檢修或者重新更換，機(jī)組內(nèi)部的大部分部件將仍正常、穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，將會(huì)有效地降低故障發(fā)生率。對(duì)于構(gòu)件體積較小，但是損壞了可能將導(dǎo)致其它的從屬損壞，或者損壞需要較長(zhǎng)的修復(fù)周期的構(gòu)建，就應(yīng)該定期地在弱風(fēng)期進(jìn)行重新更換，還應(yīng)該把拆卸下來(lái)的構(gòu)建進(jìn)行檢修保養(yǎng)，以便下次更換使用。對(duì)于塔尖、向葉片這些構(gòu)建，就必須定期檢修保養(yǎng)。

2.4 設(shè)備狀態(tài)檢修

設(shè)備狀態(tài)檢修即是在設(shè)備狀態(tài)評(píng)估的前提下，按照設(shè)備的日常監(jiān)測(cè)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷提供的數(shù)據(jù)信息、進(jìn)而為準(zhǔn)確判斷機(jī)組的運(yùn)行狀況，然后分析出機(jī)組設(shè)備存在的故障，并及時(shí)地采取相應(yīng)的措施進(jìn)行有計(jì)劃性地檢修。其中，風(fēng)力機(jī)組狀態(tài)檢修需要運(yùn)用到多種手段，主要的輔助手段包括油品在線監(jiān)測(cè)、振動(dòng)在線監(jiān)測(cè)以及熱成像檢查、內(nèi)視鏡檢查、定期化檢等。運(yùn)用狀態(tài)檢修能夠及時(shí)地立交機(jī)組的故障狀況并快速解決，進(jìn)而增加機(jī)組的利用率和完好率，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的檢修工作質(zhì)量和降低各種費(fèi)用。

3 結(jié)語(yǔ)

化石能源的不斷消耗和人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，風(fēng)力發(fā)電將會(huì)起到更加重要的作用和地位，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是風(fēng)力場(chǎng)發(fā)電的核心設(shè)備，掌握發(fā)電機(jī)組的故障檢修的策略是保證風(fēng)力場(chǎng)正常、穩(wěn)定發(fā)電的基礎(chǔ)，因此，技術(shù)人員應(yīng)該在現(xiàn)有的檢修策略的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研發(fā)出更有效、更合理的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組檢修策略。

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