史立璽

摘要：電能作為人們生活中不可或缺的能源，廣泛應用于社會各大領(lǐng)域。隨著社會的不斷進步，我國對不可再生資源利用逐漸減少，對新能源利用范圍逐漸擴大。風能作為典型的環(huán)保、清潔能源逐漸受到人們的青睞。風力發(fā)電經(jīng)過不斷地發(fā)展已成為我國最重要的清潔能源之一。風力發(fā)電機作為風力發(fā)電重要的電氣設(shè)備，對其安全運行維護管理的研究具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：風電場;電氣設(shè)備;風電機組;運行維護

1風力發(fā)電機組的概念

風力發(fā)電機作為風電場的組成部分，是風電場中最重要的一種電氣設(shè)備，風力發(fā)電機在風電場具有非常重要的作用。風力發(fā)電機的主要作用就是利用升力把風能轉(zhuǎn)化為葉片的動能，通過主軸將動能傳遞至發(fā)電機從而產(chǎn)生電能，屬于一種能量轉(zhuǎn)化設(shè)備。根據(jù)結(jié)構(gòu)劃分，風力發(fā)電機由風輪、機艙、塔架、基礎(chǔ)四大部分組成，不同的結(jié)構(gòu)在其運行過程中，起到的作用也存在一定的差異，其中風輪的作用就是利用葉片空氣動力外形使空氣產(chǎn)生升力進行轉(zhuǎn)動，并將轉(zhuǎn)矩傳到主傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)風能向著機械能的轉(zhuǎn)化;機艙是安裝傳動系統(tǒng)、齒輪箱、發(fā)電機等主要部件的載體，主傳動系統(tǒng)將動能轉(zhuǎn)遞至齒輪箱進行增速后傳至發(fā)電機，發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁，定子繞組切割磁力線可以產(chǎn)生較為明顯的電能;塔架是的作用支撐風輪與機艙達到所需的高度，機艙也可以圍繞塔架偏航，從而更好地捕捉風能;基礎(chǔ)的主要作用是將風力發(fā)電機組進行固定。

2加強風電場電氣設(shè)備安全運行維護的必要性

風電場電氣系統(tǒng)是一個完整的發(fā)電系統(tǒng)，風電場包括發(fā)電、變電、高壓輸電等，由大量的電氣設(shè)備組成，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會威脅風電場的安全穩(wěn)定運行，進而影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性，只有每個組成部分都安全穩(wěn)定運行，才能保證風電場安全運行。但實踐與理論間往往存在偏差，現(xiàn)實工作容易產(chǎn)生不少問題，一旦操作失誤或故障處理不及時，將會造成巨大的經(jīng)濟損失。風電場電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運行生產(chǎn)效率密切相關(guān)，電氣設(shè)備故障將大大降低生風電場生產(chǎn)效率，從而影響企業(yè)的收益。為風電場電氣設(shè)備制定完整、高效的運行維護管理體系、提高電氣設(shè)備維護技術(shù)人員專業(yè)水平及運行維護能力可有效減少電氣設(shè)備運行故障，即便出現(xiàn)突發(fā)狀況，也可以有效解決，減輕故障帶來的后果。加風電場電氣設(shè)備安全運行維護，提高風電場電氣設(shè)備運行的穩(wěn)定性，才能達到風電場追求最大化經(jīng)濟效益的目標。

3風力發(fā)電機運行過程中存在的主要故障

3.1發(fā)電機組葉片故障

風力發(fā)電機組的葉片是發(fā)電機組的動力源泉，是風力發(fā)電機組的重要組件之一，葉片的好壞直接影響整個機組的性能和發(fā)電效率;由于風力發(fā)電機是依靠風力發(fā)電，因此風力發(fā)電機大多安裝在環(huán)境惡劣、海拔高、氣候復雜的地區(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，故障率在整機中約占三分之一以上。一旦葉片發(fā)生故障，整個機組就必須停止所有工作進行維修，嚴重的還必須更換葉片，這會給風電場帶來極大的經(jīng)濟損失。

3.2發(fā)電機振動異常

風力發(fā)電機組長期運轉(zhuǎn)狀態(tài)下會出現(xiàn)發(fā)電機振動異常這一問題，發(fā)電機振動過猛會對穩(wěn)定性造成影響，甚至會出現(xiàn)發(fā)電機斷軸等故障，極大地降低風電場經(jīng)濟效益。所以要求風電場必須采取有效技術(shù)性措施，確保發(fā)電機運行期間處于正常震動狀態(tài)。導致發(fā)電機振動異常的主要因素在于發(fā)電機設(shè)計、安裝不合理，未能達到加工技術(shù)要求;發(fā)電機所安裝的零部件精度不足;未及時進行隊中等。此外也和發(fā)電機自身運行工況有很大關(guān)系。

3.3齒輪箱故障

齒輪箱作為雙饋式風電機組的重要組成部分，也是故障頻發(fā)的部件之一。其主要故障有軸承損壞、斷齒、點蝕、齒面膠合、齒輪箱漏油等。由于齒輪箱長期處于高速轉(zhuǎn)動中，高溫會加速齒輪表面材料的疲勞損傷，金屬表面疲勞破壞在高溫情況下會形成金屬顆粒，隨著齒輪不斷嚙合會出現(xiàn)齒輪膠合、齒面破損等缺陷，長期運行會造成齒輪箱損壞。齒輪箱作為大部件，維修及更換成本較高[1]。

4風電場安全運行管理維護措施

4.1制定運行維護管理制度

風電場應根據(jù)現(xiàn)場實際情況，按照應修必修、修必修好的原則制定一套系統(tǒng)、完善的運行維護管理制度，明確風電場機組年度工作內(nèi)容、工作周期、工作流程及工作標準。風電場運行維護人員嚴格按照運行維護管理制度深入、有序開展風電機組日常巡檢、年度定檢、設(shè)備檢測、設(shè)備維修等工作，同時做好詳細記錄。做到設(shè)備精細化管理，確保風力發(fā)電機長期處于安全穩(wěn)定運行狀態(tài)[2]。

4.2完善機組檢修流程

完善風電機組檢修流程、按照檢修流程開展工作，能提高風電機組檢修質(zhì)量，同時也是是保證風電機組整體平穩(wěn)運行的關(guān)鍵所在。風電機組每個部件的壽命都是有限的，在特定時間范圍內(nèi)，定期檢修，設(shè)備出現(xiàn)問題概率就會大大降低。風電場應按照風電機組設(shè)備類別確定檢修周期，制定明確具體檢修方案，設(shè)立具體檢修標準，做好檢修記錄，詳細記錄每次檢修時間、檢修項目、檢修結(jié)果等方便查閱。對經(jīng)常出現(xiàn)的問題，在檢修過程中要重點關(guān)注，并及時根除。對技術(shù)上的難題要按照檢修流程進行處理，確保風電機組檢修工作保質(zhì)保量開展。

4.3加強機組日常巡檢

日常巡檢作為風電機組運行維護的重要工作，往往會被忽視，巡檢不到位、不及時，不能發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷從而造成故障之事時有發(fā)生，故加強設(shè)備日常巡檢工作就尤為重要。運維人員根據(jù)巡檢記錄開展風電機組日常巡檢工作可及時發(fā)現(xiàn)機組缺油、缺脂、漏油等缺陷，對缺陷科學分類并及時安排人員進行處理可保證風電機組安全穩(wěn)定運行。

4.4開展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及預警

風電機組故障產(chǎn)生的早期往往會出現(xiàn)溫度、噪音、振動的細微變化，因此結(jié)合風電機組各部件設(shè)備參數(shù)利用溫度、聲音、振動等傳感器開展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及預警分析能有助于運維人員及時發(fā)現(xiàn)風電機組早期故障，并對早期故障進行處理可避免事故擴大化，大大降低設(shè)備故障所帶來的損失[3]。

4.5定期開展機組整機維護

風電機組整機維護工作必不可少，在開展風電機組整機維護工作的過程中，要對風力發(fā)電機中各個部件衛(wèi)生進行詳細檢查，并進行針對性的處理，讓風力發(fā)電機保持在干凈整潔的狀態(tài)，避免外界因素對設(shè)備的影響，同時還需對發(fā)電機中的零部件進行檢查，比如螺栓力矩、碳刷長度、齒輪箱油位、發(fā)電機絕緣、葉片外觀、端子接線緊固程度等，保證風電機組各零件沒有異常的情況，保證風電機組運行可靠。

4.6提高運維人員技術(shù)水平

在風電場電氣設(shè)備運行維護過程中運維人員技術(shù)水平尤為重要，是風電場安全運行管理的前提條件。風電場要加強運維人員技術(shù)能力培訓工作，將風電機組原理、組成、接線、圖紙、運行操作、維護內(nèi)容等進行詳細培訓，讓運維人員深刻把握風電機組運行維護注意事項、具備發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷的能力，同時要能獨立處理風電機組各類缺陷及故障，提高故障處理效率，從而保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。

5結(jié)語

科學化運行維護管理對風電場電氣設(shè)備的使用效率與經(jīng)濟效益的提升有關(guān)鍵作用，通過制定運行維護管理制度;完善機組檢修流程;加強機組日常巡檢;開展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及預警;定期開展機組整機維護;提高運行維修人員技術(shù)水平，才能確保風電場長期處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。

參考文獻：

[1]肖紅軍.風電場電氣設(shè)備中風力發(fā)電機的運行維護措施[J].決策探索（中），2019（03）：52.

[2]劉天齊.淺論風電場電氣設(shè)備中風力發(fā)電機的運行與維護[J].數(shù)碼設(shè)計（下），2020，9（7）：80-81.

[3]唐書良.風電場電氣設(shè)備中風力發(fā)電機的運行維護[J].通信電源技術(shù)，2020，37（4）：220-221.