郭怡倫

摘 要：近些年在環(huán)境以及經濟社會等要求下，風力發(fā)電已經成為現(xiàn)階段電力能源供應系統(tǒng)的重要組成部分。其中風機變槳是重要的技術，常見的變槳系統(tǒng)可以分為液壓變槳和電動變槳等多種形式。本文就對兩種不同形式的變槳系統(tǒng)的常見故障進行分析，并提出有效的建設對策。

關鍵詞：風電場風機;系統(tǒng)故障;電氣回路;具體措施

在快速發(fā)展的社會經濟以下電力的生產，對于整個經濟的發(fā)展，都有著直接的影響，我國能源消耗量也在逐步的提高，風電場的電力的生產和供應需求不斷的提升，相應的風機變槳系統(tǒng)的運行壓力也在不斷的增加。

1液壓電機變槳系統(tǒng)常見的故障及分析

1.1變槳系統(tǒng)超限故障

超限故障是液壓電機變槳系統(tǒng)常見的問題，最常見故障點為槳葉位置傳感器損壞。當傳感器發(fā)生損壞后，相應電壓的測量就會不準確，可能會導致電壓超出允許值的范圍，從而造成潛在的危險，同時葉片的位置也會出現(xiàn)錯誤。這樣就會降低整個風機的運行質量，同時也降低了系統(tǒng)發(fā)電的穩(wěn)定性。

超限故障通常可以通過傳感器將超出正常標準的電壓信號傳輸?shù)街饕刂婆_，在平臺當中可以反饋出故障信息，這樣以便技術人員及時進行解決。當出現(xiàn)這種情況時，應當先利用程序控制功能對位置傳感器進行狀態(tài)檢測，將槳葉的角度數(shù)據(jù)轉化為可測量的電壓信號。如果不在正常范圍內，可以通過相應的傳感器配套調整工具，將槳葉的角度正負極極限調整之規(guī)定電壓范圍內，從而保證整個變槳系統(tǒng)的正常運行。

1.2變槳不同步故障分析

變槳系統(tǒng)在正常運行的過程中需要通過位置傳感裝置的設計對槳距角電壓信號進行監(jiān)測。當出現(xiàn)偏差或異常后相應的信號就會傳輸?shù)娇刂破脚_當中。變槳不同步故障通常是因為變槳比例閥運行系統(tǒng)出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，從而導致液壓回路流量控制失效，使三葉片中最大變槳角度與最小變槳角度差值大于程序設定值，三槳葉運轉位置、速度出現(xiàn)誤差，導致運行不同步。

比例閥運行系統(tǒng)對變槳不同步故障有著直接的影響。比例閥運行系統(tǒng)對電機進行控制的過程中，需要通過邏輯運算，同時對比例閥電位移轉情況與伺服電情況進行反饋，通過控制裝置放大傳輸信號對轉換器進行控制，轉換器根據(jù)輸入信號產生等比的系統(tǒng)驅動力，對液壓閥進行有效驅動，對液壓閥的壓力與液壓油流量進行動態(tài)控制。整個過程是緊密相連的，當出現(xiàn)變槳不同步故障時就會影響整個風力電機的正常運行。因此，系統(tǒng)中所有電磁閥帶電，電磁閥得電選擇導通或關閉油路，比例閥的底部線圈也處于帶電狀態(tài)，閥位出現(xiàn)變化，液壓油將會從P端出發(fā)，流向液壓缸的負極方向，通過系統(tǒng)轉換將液壓能變?yōu)檫\動的機械能，液壓缸向著0°的方向進行變槳，然后液壓油經由缸體回流到T端。

2電動變槳系統(tǒng)常見的故障及分析

電動變槳系統(tǒng)使風力發(fā)電系統(tǒng)中一種重要的運行模式，其控制系統(tǒng)的構成也是相對比較復雜的，受多種因素的影響。在實際進行運行的過程當中發(fā)生故障的頻率一般高于液壓系統(tǒng)。這主要與電動變槳系統(tǒng)的性能，類型，結構等方面的差異有一定的影響，從而使得相應的安裝形式原件的材料和技術參數(shù)也存在較大的差異，故障問題的表現(xiàn)也有所不同。下面就對電動變槳系統(tǒng)常見的故障進行簡單的分析。

2.1變槳電氣回路系統(tǒng)故障分析

變槳電氣回路系統(tǒng)過程部件有變頻裝置控制器等，這些裝置缺一不可，同時每一個裝置在整個系統(tǒng)運行過程中都發(fā)揮著相應的作用。其中變頻裝置控制器屬于整個驅動程序運行的基礎，出現(xiàn)故障表現(xiàn)的常見原因包括變頻裝置損壞、電機運行功率偏低接線處不牢固等問題，技術人員需要結合報錯信息，對故障位置進行確定、排查故障原因，采取針對性的處理對策，從而縮短故障處理時間。在系統(tǒng)軸承潤滑養(yǎng)護的過程中，應定期進行軸承、電極、減速裝置等設備的檢測，做好潤滑處理。如果發(fā)生卡漿、系統(tǒng)運行速率小將、電機設備出現(xiàn)過熱情況，故障原因被確認為轉動荷戟超負荷時，應對電動變槳運行系統(tǒng)進行整體潤滑養(yǎng)護處理。同時在平時也要加強相應的保養(yǎng)，要注意維護與監(jiān)測，對可能發(fā)生的問題要進行及時的解決從而保障整個系統(tǒng)的正常運行。

2.2變槳電滑環(huán)裝置的故障

變槳滑環(huán)是一個信號傳輸以及減速的裝置，在風電機運行的時候肯定需要使用到一個設施設備起到一個非常好的信號傳輸作用，才能夠讓它的發(fā)電能力增強，以及保證整個信號的穩(wěn)定，而這時變槳滑環(huán)滑環(huán)就起到這樣的作用。因為有時風速比較大，有時風速比較小，這都會影響到供電機的工作，但是當風電機使用了變槳滑環(huán)之后，就能夠通過自己信號的傳輸讓槳葉受到一定的調整不會出現(xiàn)槳葉不穩(wěn)定的問題。

但實際在進行運行的過程中，由于風機變槳需要輪轂一直進行旋轉，離心力和交變負載影響下，系統(tǒng)各部件承受的脈動負荷相對較大，故障發(fā)生的可能性會大幅度的增加。例如會出現(xiàn)接線不牢固，內部接觸不良等。針對這些問題在實際進行運行和檢修的過程中，要重新清洗滑環(huán)，更換部件等方式進行處理，從而保證整個系統(tǒng)的正常工作。

2.3后備電源系統(tǒng)的故障分析

后備電源是指整個系統(tǒng)的預備電源，它能夠在緊急情況下發(fā)揮相應的作用，從而保證整個風機控制系統(tǒng)的正常運行。但是在實際進行管理和應用的過程中，后備電源也常常會出現(xiàn)各種各樣的問題，從而導致在緊急情況甚至正常運行過程中產生不良影響。后備電源通?？梢苑譃閮煞N，一種是鉛酸蓄電池，另一種是超級電容。由于整個系統(tǒng)工作環(huán)境比較復雜，溫度和濕度條件多變，外界的這些因素對于電池的正常使用壽命和性能有一定的影響，這樣很容易會導致蓄電池的電力存儲和釋放能效下降，在出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)停止運行，而后備電源也無法發(fā)揮正常的功能，從而導致整個設備停止運轉。

因此，在日常維修與維護的過程中，檢修人員應當通過監(jiān)控程序定期檢測等形式，對電池出現(xiàn)故障的具體原因進行分析，對損耗過高的后備電池進行更換，保持電池供電穩(wěn)定。在進行設備檢測時，建議在定檢時用手持式檢測儀對電池進行全檢，及時發(fā)現(xiàn)內阻增加，容量下降的電池進行處理和更換。相關工作人員在日常當中應當做好定期的檢測，在檢測時也要按照相應的標準進行檢測，對發(fā)現(xiàn)有問題的電池進行及時的更換，從而保證整個后備電源的正常運行。

3結束語

風力發(fā)電對社會經濟發(fā)展以及人們日常生活用著及其重要的作用和影響整個風力發(fā)電的過程中也是需要多個系統(tǒng)共同控制，相互配合，從而完成最終的作業(yè)。其中風電場風機變槳系統(tǒng)是重要的技術組成部分之一。常見的變槳系統(tǒng)可以分為液壓變槳和電動變槳等多種形式。這兩種形式在爭吵運行的過程中都可能會產生不同的故障，需要維修人員在日常管理的過程中就要加強維護和修養(yǎng)，對可能產生的故障問題進行及時處理，從而保障整個系統(tǒng)的正常運行。隨著科技的不斷發(fā)展，技術越來越先進，對于相應的故障問題的解決措施也越來越靈活，能夠更好地保障整個系統(tǒng)的正常運行。

參考文獻：

[1]陳茜，李錄平，劉瑞，等.大功率風電機組變槳系統(tǒng)故障診斷方法與技術研究進展[J].電站系統(tǒng)工程.2020，（1）.1-7.

[2]王衛(wèi)娜.風力發(fā)電機組變槳距系統(tǒng)故障診斷研究[D].河北工業(yè)大學，2015.64.

[3]閆慧麗.風電機組變槳系統(tǒng)故障定位的方法研究[D].華北電力大學（北京），2017.1-59.

[4]鐘陽.基于數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的變槳系統(tǒng)故障預警方法[D].華北電力大學（北京），2015.86.

[5]李偉昌.基于ANFIS的風電機組變槳距系統(tǒng)故障診斷與預測[D].河北工業(yè)大學，2014.1-62.

[6]周進.基于運行數(shù)據(jù)的風電機組性能評估研究[D].華北電力大學（北京），2015.56.

（國華（河北）新能源有限公司，河北 張家口 075000）