摘要:為了全面貫徹落實可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略,新能源的開發(fā)在克服傳統(tǒng)性技術(shù)的局限性基礎(chǔ)上,風(fēng)力這種能源在得到有效利用時,其應(yīng)用的廣泛性和效率也在某種程度上得到了提高;隨著風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展,其輔助性的技術(shù)也在不斷地發(fā)展,但技術(shù)的適用性、完備性和條件的具備性,在相互之間的互補性、統(tǒng)一性,在認(rèn)知、應(yīng)用還存在一些不足,這就需要相關(guān)研究機構(gòu),認(rèn)知和應(yīng)用領(lǐng)域加大技術(shù)知識和應(yīng)用技術(shù)的投入,不斷改進和完善風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的相應(yīng)設(shè)施,從根本上解決在應(yīng)用過程中的各種問題。
關(guān)鍵詞:風(fēng)力發(fā)電;電氣設(shè)備;運行維護
一、前言:風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)力能源應(yīng)用的一種主要的形式,是目前世界上再生新發(fā)電能源的利用中技術(shù)最成熟,最安全具有實現(xiàn)規(guī)?;a(chǎn)開發(fā)的條件和最具商業(yè)化發(fā)展前景的是可再生新發(fā)電作為能源綜合利用的方式之一。從目前我國的綜合人力資源、技術(shù)、經(jīng)濟、環(huán)保等諸多因素的角度考慮,規(guī)模性地建設(shè)和發(fā)展可再生風(fēng)力發(fā)電項目是有效地緩解了當(dāng)前我國可再生能源和自然環(huán)境中的電力資源短缺的一種非常具有戰(zhàn)略性的能源選擇,也是有效的方法解決措施[1]。
二、風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng)在運行中常見故障類型
(一)風(fēng)輪葉片的故障
風(fēng)輪發(fā)電機是集風(fēng)裝置,它的主要作用原理就是把流動空氣中所具有的機械動能直接轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)輪旋轉(zhuǎn)的機械能。一般來說風(fēng)力發(fā)電機的風(fēng)輪由2個或3個風(fēng)機葉片共同構(gòu)成。每個風(fēng)機的葉片都是首先吸收空氣中的風(fēng)能然后轉(zhuǎn)換為風(fēng)輪的機械旋轉(zhuǎn)動能,再通過風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)換為風(fēng)輪的電能,達到風(fēng)力發(fā)電的主要目的[2]。
(二)風(fēng)力發(fā)電機變流器的故障
風(fēng)力發(fā)電機分直驅(qū)式和雙饋式兩種,所配置的變流器是風(fēng)力發(fā)電機中重要組成部分,在運行的過程中,受電磁干擾、灰塵淤積、過電流、過電壓和安裝位置等問題的影響,導(dǎo)致變流器局部溫升過高而過熱,造成變流器內(nèi)部絕緣擊穿或燒
毀性的故障,發(fā)電機不能正常運行。目前我國風(fēng)力發(fā)電機主要使用是雙饋式發(fā)電機,在運行時,需要配置兩個變流器與發(fā)電機運行,來達到發(fā)電和并網(wǎng)。
(三)風(fēng)力發(fā)電機其他裝置的故障
如果發(fā)電機是轉(zhuǎn)動的軸承出現(xiàn)溫度過高、振動力過大或有異常聲音,則說明軸承均勻轉(zhuǎn)動因潤滑油出現(xiàn)問題而受到影響,也可能是油中雜質(zhì)、螺絲松動而產(chǎn)生應(yīng)變力數(shù)據(jù)的變化而產(chǎn)生故障。運行中機組系統(tǒng)的高速旋轉(zhuǎn),會對機組內(nèi)各個旋轉(zhuǎn)的配件產(chǎn)生磨損,磨損越大,發(fā)電機發(fā)生故障的可能就會增大。
三、風(fēng)力發(fā)電機維護措施的實施
判定發(fā)電機組是否在正常條件下運行,單一的保養(yǎng)性維護措施,顯然已經(jīng)不能滿足其運行需求,運行中的溫度、絕緣狀況實時性的測試數(shù)據(jù),隨時向機組運維人員提供運行的情況,維護人員及時采取相應(yīng)的防護、維護措施,有效避免或降低發(fā)電機在運行中隨機性出現(xiàn)的故障。
(一)發(fā)電機日常檢查與維護項目
在日常生產(chǎn)工作中,針對發(fā)電機組運行的工況和運行狀態(tài),對易發(fā)生故障的部位,必須采取加強重點檢查,對異常狀態(tài)、數(shù)據(jù)要進行分析和對比,如風(fēng)力發(fā)電機內(nèi)置梯子與操作平臺連接螺栓、聯(lián)接件的螺栓力矩和緊固情況;升降機工作狀態(tài)和塔筒里的照明情況;各個傳動部件之間潤滑的情況;液壓油及齒輪箱油位和液壓表計壓力指示位置;旋轉(zhuǎn)、轉(zhuǎn)動部件之間配合度是否存在磨損和卡滯現(xiàn)象;扭纜傳感器拉環(huán)的完好性;控制柜和發(fā)電機轉(zhuǎn)子/定子運行的聲音、溫度是否正常;偏航時、齒輪箱、剎車檢查閘盤與閘墊、葉片的切風(fēng)運轉(zhuǎn)的情況以及聲音等。各種電氣聯(lián)接傳動部件的螺栓長期連續(xù)運行在各種機械振動的合力當(dāng)中,極易使其局部螺栓松動,為了不使其在螺栓松動后連續(xù)導(dǎo)致其局部螺栓的承受力不均被剪切,必須定期對其聯(lián)接件進行局部螺栓力矩的采樣化驗檢查。風(fēng)力偏航發(fā)電機的運行維護齒輪箱和減速系統(tǒng)偏航發(fā)電機的減速系統(tǒng)由于齒輪箱和軸承運行時的溫度較高,極易發(fā)生變質(zhì),導(dǎo)致齒輪箱和軸承的磨損,潤滑處理系統(tǒng)主要有稀釋濕油和補加干油進行潤滑的兩種方式,其中運行維護的方法主要是定期采樣化驗檢查方法和定期補加潤滑油。負(fù)責(zé)運行維護的人員必須結(jié)合風(fēng)力發(fā)電設(shè)備正常運行的實際工作情況,在做好各個設(shè)備和部件清潔工作的同時,按照日常所檢查的項目制定與之相應(yīng)的維護方案和措施,實時進行數(shù)據(jù)、狀態(tài)對比、分析,對存在異常和故障的設(shè)備,及時采取措施進行規(guī)范性的處理,以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范來保證維護工作的可靠落實。
(二)故障原因的分析、確定與處理
在風(fēng)機發(fā)電的全過程中,風(fēng)能是否成為不確定的可控因素,風(fēng)機的額定轉(zhuǎn)速和溫度是否會隨之變化,調(diào)速自動控制裝置系統(tǒng)是在風(fēng)機達到額定的風(fēng)速以時上對風(fēng)機進行的離散式調(diào)速。屬于離散型的是微機自動控制的系統(tǒng),按照微機設(shè)計的程序分別給出不同的指令對自啟動、運行中機組發(fā)生故障的自動診斷停機、過振動停機等的進行自動控制。離散式故障自動診斷系統(tǒng)的特點是能夠準(zhǔn)確地讀出、調(diào)整設(shè)計程序和及時修改設(shè)計程序,發(fā)電機組正常運行的安全性,需要對其設(shè)定上下限值,如果溫度超過了設(shè)定的溫度上下限值,就要對機組進行溫度復(fù)位的處理,避免風(fēng)電機組超負(fù)荷的運行。風(fēng)電機溫度的上限值和復(fù)位的溫度可以設(shè)置,對于長一段時間內(nèi)可以持續(xù)的運行溫度持續(xù)上升的風(fēng)電機組,當(dāng)其達到溫度上限值后則可以關(guān)停溫度的處理,有效的避免風(fēng)電機溫度上升過高導(dǎo)致燒毀設(shè)備。風(fēng)電機組通常是沿一個運行方向長一段時間的運轉(zhuǎn),電纜有可能出現(xiàn)卷曲,實時觀測電纜扭曲計數(shù)器,按照報警數(shù)據(jù)和自動解纜裝置來防止電纜出現(xiàn)扭斷或絕緣損壞的故障。
(三)發(fā)電機組大部件換裝方案
發(fā)電機組葉片、輪轂、發(fā)電機等部件損壞無法修復(fù)的情況下,及時進行部件更換;在更換施工過程中,需要根據(jù)更換部件風(fēng)機箱變、集電線路、場地面積小等綜合情況,因地制宜且區(qū)別于常規(guī)吊裝作業(yè),更需要優(yōu)化更換施工方案。
對于復(fù)雜地形,作業(yè)面狹小,施工難度大的風(fēng)機機位設(shè)備更換,象腿工裝結(jié)合吊裝方案可簡化了安裝工藝,減小作業(yè)面積;其主要由象腿圓筒、象腿、碗足三大部分組成,象腿工裝現(xiàn)場應(yīng)用過程如圖所示。
象腿圓筒接口法蘭具有通用性,可以根據(jù)換裝設(shè)備施工要求進行選擇,當(dāng)更換作業(yè)場地不足,場地狹小,可有效節(jié)省場地面積,球絞的獨特結(jié)構(gòu)可形成4°傾角,這種結(jié)構(gòu)可以使碗足極大地適應(yīng)了地面不平度,保證可以有效的防止葉輪組對過程中葉輪傾倒等危險情況的發(fā)生,減小換裝施工的占地面積,降低成本,提高工作效率。
四、結(jié)束語
常規(guī)性的維護檢修項目不能夠完全排除故障和異常,只要我們在每次的維護檢修工作中能做到仔細(xì)、認(rèn)真,就能夠起到對風(fēng)機各類故障的多發(fā)性、重復(fù)性和易發(fā)性進行深入細(xì)致研究分析,并能夠及時對故障發(fā)現(xiàn)和處理,提高設(shè)備的利
用率和完好率;只有做到防患于未然,才是我們對風(fēng)力發(fā)電設(shè)備實現(xiàn)運行與維護工作的提升。
參考文獻:
[1]武飛. 風(fēng)力發(fā)電設(shè)備運行維護可實施性措施的研究[J]. 工程技術(shù)(文摘版):00122-00122.
[2]白文斌. 聯(lián)合動力公司風(fēng)電設(shè)備運維效率研究與改善[D]. 2019.
作者簡介:邱永濤(1975-),男,漢族,籍貫:北京,項目總工,助理工程師,本科學(xué)歷,單位:北京京能清潔能源電力股份有限公司北京分公司,研究方向:發(fā)電廠建設(shè)安裝與檢修。