辛博然

摘 要：在我國(guó)當(dāng)前發(fā)展建設(shè)過(guò)程中，風(fēng)力發(fā)電是一種較為重要的發(fā)電形式，通過(guò)風(fēng)力發(fā)電不僅可以保證城市巨大的供電量，而且符合當(dāng)前綠水青山的生態(tài)環(huán)保理念。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是風(fēng)力發(fā)電的主要部件，能將自然界的風(fēng)能轉(zhuǎn)化為少部分的機(jī)械能和大量的電能。但目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中仍存在較多問(wèn)題。由此，本文首先分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中存在的主要故障，然后探討出現(xiàn)故障的原因，最后提出風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行維護(hù)策略。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備;風(fēng)力發(fā)電機(jī);維護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM315 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）25-0134-02

Operation and Maintenance of Wind Turbines in Wind

Farm Electrical Equipment

XIN Boran

（Yunnan Mechanical and Electrical Vocational and Technical College，Kunming Yunnan 650000）

Abstract： In the current development and construction process of our country， wind power generation is a relatively important form of power generation. Through wind power generation， not only can we ensure the huge power supply of the city， but also conform to the current concept of green water and green mountains. Wind turbine is the main part of wind power generation， which can transform the natural wind energy into a small part of mechanical energy and a large number of electrical energy. But at present， there are still many problems in the operation of wind turbine. Therefore， this paper first analyzed the main faults in the operation of wind turbine， then discussed the causes of the faults， and finally put forward the operation and maintenance strategy of wind turbine.

Keywords： wind farm electrical equipment;wind turbine;maintenance

在當(dāng)前社會(huì)，電力資源已被廣泛應(yīng)用于人們的生活。電力資源作為清潔能源，受到社會(huì)各方面的廣泛關(guān)注。隨著我國(guó)對(duì)電力發(fā)展的投入不斷加大，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)已得到了較為穩(wěn)定的發(fā)展。但我國(guó)風(fēng)力發(fā)電起步較晚，所以一些體系仍不夠完善，相關(guān)設(shè)備無(wú)法滿(mǎn)足人們的需求。因此，應(yīng)針對(duì)當(dāng)存在的問(wèn)題，制訂相應(yīng)的計(jì)劃，保證發(fā)電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定。

1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中存在的主要故障

1.1 發(fā)電機(jī)葉片故障

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的葉片是發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力源泉，是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重要組件之一，葉片的好壞直接影響整個(gè)機(jī)組的性能和發(fā)電效率[1]。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)是依靠風(fēng)力發(fā)電，因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)大多安裝在環(huán)境惡劣、海拔高、氣候復(fù)雜的地區(qū)，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(jī)中約占三分之一以上[2]。一旦葉片發(fā)生故障，整個(gè)機(jī)組就必須停止所有工作進(jìn)行搶修，嚴(yán)重的還必須更換葉片，這會(huì)給風(fēng)電場(chǎng)帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.2 變流器故障

變流器是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重要組成部分，其主要作用是在葉輪轉(zhuǎn)速變化的情況下，控制風(fēng)電機(jī)組輸出端電壓與電網(wǎng)電壓保持幅度和頻率一致，達(dá)到變速恒頻的目的，并且配合主控完成對(duì)風(fēng)電機(jī)組功率的控制，且保證并網(wǎng)電能滿(mǎn)足電能質(zhì)量的要求。目前，變流器散熱有風(fēng)冷和水冷兩種方式，變流器柜體也是需要散熱的，變流器如果散熱效果不好，柜內(nèi)溫度過(guò)高，會(huì)對(duì)里面的一些熱敏感元件或者線(xiàn)路產(chǎn)生一定影響。市面上的部分變流器并網(wǎng)回路未設(shè)置斷路器，不具備斷路保護(hù)功能，在機(jī)組發(fā)生斷路的情況下，電流是平常的幾倍，可能會(huì)發(fā)生拉弧燒毀或不能斷開(kāi)的現(xiàn)象，最終對(duì)變流器造成更大損傷。當(dāng)變流器發(fā)生故障時(shí)，維護(hù)成本高，備件的物流周期長(zhǎng)，現(xiàn)場(chǎng)工作人員的工作量大，從一定程度上影響了風(fēng)電場(chǎng)的正常工作。

1.3 發(fā)電機(jī)異常振動(dòng)

發(fā)電機(jī)振動(dòng)是評(píng)定電機(jī)質(zhì)量的重要標(biāo)志。當(dāng)發(fā)電機(jī)振動(dòng)過(guò)大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致其運(yùn)行穩(wěn)定性遭到破壞，零部件被損壞，甚至可能會(huì)造成大軸斷裂，直接影響風(fēng)電廠(chǎng)的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)電機(jī)出現(xiàn)異常振動(dòng)的原因主要有以下幾種。首先，由于設(shè)計(jì)理念不同及加工技術(shù)與設(shè)計(jì)理念之間的差距，導(dǎo)致整個(gè)設(shè)計(jì)中存在不足，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)和加工環(huán)節(jié)脫節(jié)，從而引發(fā)一些參數(shù)問(wèn)題，最終將導(dǎo)致發(fā)電機(jī)零部件存在質(zhì)量和精度不良的問(wèn)題，使發(fā)電機(jī)出現(xiàn)異常振動(dòng)[3]。其次，發(fā)電機(jī)工作量巨大，要在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生巨大電量，需要極快的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，長(zhǎng)時(shí)間處于這種運(yùn)行狀態(tài)，必然會(huì)出現(xiàn)一定磨損，久而久之，發(fā)電機(jī)就會(huì)出現(xiàn)異常振動(dòng)的現(xiàn)象。最后，在發(fā)電機(jī)運(yùn)行和工作過(guò)程中，工作人員的維護(hù)和保養(yǎng)工作出現(xiàn)紕漏，或者是極端天氣的出現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)造成不可逆的損害。

2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障的原因

2.1 設(shè)計(jì)與生產(chǎn)相脫節(jié)

由于我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)剛剛興起，因此，在技術(shù)和理念層面還不夠成熟，導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到較多問(wèn)題。此外，我國(guó)大部分行業(yè)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)是分開(kāi)的。對(duì)生產(chǎn)商而言，其追求利益最大化。有時(shí)為了獲得最大利益，部分生產(chǎn)商并沒(méi)有嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行生產(chǎn)，導(dǎo)致生產(chǎn)出的產(chǎn)品存在瑕疵。而這些存在問(wèn)題的產(chǎn)品在后期使用過(guò)程中極易出現(xiàn)故障，從而影響風(fēng)電企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展。

2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)維護(hù)管理人員能力不足

現(xiàn)如今，發(fā)電廠(chǎng)的工作人員包括管理人員、技術(shù)人員和工人。管理人員最少，經(jīng)常忙于公司決策;技術(shù)人員負(fù)責(zé)發(fā)電機(jī)的日常維修工作;工人負(fù)責(zé)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的日常維護(hù)、清潔等工作。其中，真正了解風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作原理，且能夠處理各種突發(fā)狀況的是技術(shù)人員，但技術(shù)人員數(shù)量較少，難以滿(mǎn)足發(fā)電廠(chǎng)的需求。發(fā)電廠(chǎng)數(shù)量最多的是工人，與風(fēng)力發(fā)電機(jī)接觸最多的也是工人，但其技術(shù)水平較低，工作能力不足，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)存在的問(wèn)題，多數(shù)人只能在發(fā)電機(jī)故障較為嚴(yán)重才能察覺(jué)，而這進(jìn)一步加劇了故障的嚴(yán)重性。

3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行維護(hù)策略

3.1 提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行維護(hù)技術(shù)

傳統(tǒng)的檢修技術(shù)一般以被動(dòng)檢修為主，電機(jī)發(fā)生故障后才會(huì)有人前去修理。為了保證電機(jī)運(yùn)行效率和工作質(zhì)量，必須變被動(dòng)為主動(dòng)，這就要求工作人員仔細(xì)觀察電機(jī)的運(yùn)行情況，了解發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理[4]。同時(shí)，在發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，還要定期對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，以保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)的整體穩(wěn)定性。此外，聽(tīng)發(fā)電機(jī)的聲音也是一種較好的檢查方式，一般有一定工作經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員都可以通過(guò)聲音判斷是否為異常振動(dòng)。

3.2 制定完善的檢修流程

制定相關(guān)檢修流程是保證整體運(yùn)行質(zhì)量的關(guān)鍵。首先，確定檢修周期。每個(gè)部件的壽命都是有限的，因此，在特定的時(shí)間范圍內(nèi)，出現(xiàn)問(wèn)題的概率就比較大。其次，制定明確具體的檢修方案，設(shè)立具體的檢修標(biāo)準(zhǔn)，做好檢修記錄，詳細(xì)記錄每次檢修的時(shí)間、檢修項(xiàng)目、檢修結(jié)果等，方便查閱。對(duì)于經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，在之后的檢查中要重點(diǎn)關(guān)注，對(duì)于技術(shù)上的難題，要積極學(xué)習(xí)，加強(qiáng)對(duì)工作人員業(yè)務(wù)技能的培訓(xùn)。最后，由領(lǐng)導(dǎo)帶隊(duì)檢驗(yàn)檢修結(jié)果，確保出現(xiàn)的問(wèn)題得到有效解決。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，風(fēng)力發(fā)電的意義越來(lái)越突出。風(fēng)力發(fā)電在中國(guó)尚未發(fā)展成熟，相關(guān)工作人員要不斷吸收國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，建立自己的風(fēng)力發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)體系，健全責(zé)任監(jiān)督體系，合理安排人力資源和技術(shù)資源，突破技術(shù)難關(guān)，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的性能得到穩(wěn)定發(fā)展，促使行業(yè)得到全面提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖紅軍.風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備中風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)措施[J].決策探索（中），2019（3）：52.

[2]傅旸.對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備中風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)的措施[J].科技資訊，2018（33）：50，52.

[3]陳興華.風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2018（27）：1.

[4]謝佳奇.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制及運(yùn)行維護(hù)技術(shù)研究[J].通訊世界，2018（5）：196-197.