試論風電場風力發電機的運行維護

試論風電場風力發電機的運行維護

鍾海 寧夏西蒙機電設備有限公司風電運營事業部 750004

　　　　摘要：隨著我國國民經濟的快速發展，社會用電量極具攀升，社會對發電廠的要求越來越高，作為我國電力係統的重要組成部分，風電場是電力係統中不可缺少的元素，風電場有效利用了自然界的風能，將風能轉化為電能供人類使用，在我國，風電場的起步較晚，雖然取得了一定的成就，但是，其中還不免遇到一些技術上的難點，風電場發電機的運行維護就是其中一個難點。本文就風電場風力發電機的運行維護做了深入的分析與探討，以求取得拋磚引玉之效果。

　　　　關鍵詞：風電場；風力發電機；運行維護



　　　　改革開放以來，為了支撐經濟的快速發展，我國電廠建設的速度明顯加快，就目前而言，我國不僅有火電廠、水電廠、風電場及核電廠多種電廠，新的技術還在不斷的探索和開發當中。風電場是電力係統中一個重要的組成部分，每年都有大量的電能從風電場產出，運送到城市或山區，發電機是風電場的重要電氣設備，是風電場正常運行的必要部件之一，因此，我們一定要做好風力發電機的運行維護工作。筆者從事相關工作，對此有著較為豐富的經驗，就風電場風力發電機的運行維護，談談自身一些看法。

　　　　一、什麼是風力發電機

　　　　所謂的風力發電機，指的就是能將機械能、風能和電能實現轉化的電廠機電設備，風力發電機由轉動裝置、對風裝置、塔架、傳動裝置、風輪和發電機等多個部件組成，是風電場進行運行、發電的重要設備，隨著社會用電量的極具攀升，對於風力發電機的要求也越來越高，因此，做好風力發電機的運行維護工作，避免其發生重大故障，是風電場工作人員的重要工作，下圖是某電廠風力發電機的樣式圖。

圖上所對應的部件英文對照如下表所示：

Hub controller 輪轂控製器 Parking brake 停機製動器

Pitch cylinder 變漿液壓缸 Service crane 機載吊車

Blade 葉片 Transformer 變壓器

Blade hub 變漿中心 Generator cooler 發電機冷卻器

Rotor lock system 輪轂鎖係統 Yaw gears 偏航齒輪

Main shaft 主軸承 Yaw ring 偏航環

Oil cooler 油冷卻器 Hydraulic unit 液壓站

Gearbox 齒輪箱 Hydraulic unit 液壓站

　　　　二、風力發電機管理的主要工作和故障分析

　　　　在風力發電機組中，工業微處理器是其控製係統，很多CPU並列運行，形成了風力發電機的控製係統，它們的抗幹擾能力十分強大，通過通信線路，使發電機和電腦實現了連接。就目前而言，遠程控製使工作人員的工作量有了很大的減少，並且提高了機組管理和故障維修的效率。

　　　　風力發電機的工作主要是運行數據的統計以及遠程故障的排除，除此之外，其可以起到診斷故障的作用，主要分為以下幾點：

　　　　1、利用遠程控製排除故障

　　　　電網質量的好壞會受到風力發電機運行狀況的直接影響，因此，為了避免風力發電機在運行中出現不良現象，我們可以通過設置多重可自動複位保護故障的措施，來對風力發電機進行雙向保護，由於風能不能控製，我們可以將可自動複位功能設置到發電機的極限值上。除此之外，傳感器誤動作故障、風力發電機控製器發生誤報、發電機運行不良等故障都可能會造成遠程複位控製故障。

　　　　2、對數據進行統計和分析運行

　　　　風電場管理過程中，統計與分析設備工作情況也是非常重要的一項工作。這項工作可以對風電場發電機設備運行維護管理的情況進行量化考核，在進行電廠設計、評估風資源、設備選型過程中，這項工作也可以提供可靠的依據。

　　　　3、對故障產生的原因進行分析

　　　　利用遠程係統，我們分析故障原因所消耗的時間可以得到很明顯的縮短，也可以有效防止風力發電機出現多次重複性的故障，因此，風力發電機的停機時間變少，從而提升了設備的完好率和可利用率，使風電場整體運行效率得到有效提高。

　　　　三、風電場風力發電機運行維護的具體方法

　　　　風力發電機是一個綜合性的產品，包含電氣、機械、空氣動力學等多種學科，每個部分都有著十分緊密的聯係。風力發電機的運行效果將會對發電廠整體運行效率產生決定性的影響，因此，我們可以通過以下幾個措施，對風力發電機進行運行維護，保障發電機正常運行。

　　　　1、進行風力發電機的定期維護

　　　　進行定期維護工作，可以使風力發電機的使用壽命得以延長，時刻保持在良好的運行狀態。

　　　　我們可以通過以下幾個方麵來進行風力發電機的定期維護：對風力發電機的聯接件進行定期檢查，特別是螺栓力矩的檢查，除此之外，還要對轉動部件的潤滑性能進行檢查，確保功能的正常。

　　　　幹油潤滑與稀油潤滑組成了風力發電機的潤滑係統，我們通常采用稀油潤滑方式來進行發電機偏航減速齒輪與齒輪箱的潤滑，我們所采用的維護方式是：補加與采樣化驗，如果發展潤滑劑不能再加以使用，一定要更換潤滑劑。

　　　　在偏航齒輪、發電機軸承和偏航軸承上，我們一般都使用的是幹油潤滑劑，這三個部件在運行時將會產生較高的溫度，溫度高容易使潤滑劑變質，因此，我們可以采用補加的方式來對這些部件進行定期維護，這裏要值得注意的是，在補加的過程中，補加的潤滑劑一定要適量，如果加入了過多的潤滑劑，可能會使電機燒壞。

　　　　作為風力發電廠發電機組維護的功能測試之一，過速測試一直是工作人員常常使用的測試方式，過速測試主要包含扭纜開關測試、振動開關測試、液壓係統元件定值測試、緊急停機測試等多個測試步驟，除此之外，我們還可以通過控製器極限定值來進行發電機組的過速測試。

　　　　2、進行風電場風電發電機的日常維護工作

　　　　在風電場運行的過程中，風力發電機組發生故障是在所難免的，但是，出現故障後，如果我們在第一時間內能夠及時的進行分析和修複處理，就能將電廠的損失和影響降到最低。為了防止發電機發生故障後出現手忙腳亂的現象，我們可以采用日常維護的方式，保證時刻掌握發電機組的狀況。

　　　　2.1 可以通過觀察的方式，來確認安全平台與發電機裏的梯子是否鬆動，風力發電機控製櫃裏的電纜線是否出現鬆動的現象，有沒有異味產生，除此之外，還要對扭纜傳感器的拉環進行檢查，偏航齒潤滑的情況進行檢查、液壓站表計壓力是否存在異常現象、油管接頭是否存在滲油情況等，這些小的環節都要經過精心的檢查和分析，防止出現遺漏情況，從而造成後期的故障。

　　　　2.2 利用聽的方式，來檢查控製櫃裏有沒有放電聲音，倘若存在放電聲，我們就可以初步認定控製櫃中存在接觸不良的接線端子，應當對控製櫃進行全麵、細致的排查，除此之外，還要通過聽的方式來檢查偏航時是否存在幹磨的聲音，聽發電機軸承、齒輪箱中是否存在異常聲音、葉片切風是否存在異常聲等。

　　　　2.3 利用動手操作的方式，來進行設備的修剪，這種方式也是最直接的一種維護方式，在修剪完成後，一定要對設備修剪的現場進行全麵的清理，要將液壓站元件接頭油脂等異物清理幹淨，防止日後在檢查泄露現象時油脂殘存而出現錯誤判斷的情況。

　　　　結束語：總而言之，隨著科學技術的不斷發展，越來越多的先進技術和理念運用到了風力發電場建設和管理當中，使風電場無論從運行質量還是管理質量上都提升了幾個檔次，對此，我們不能盲目的樂觀，在實際工作中，還有很多的難題和技術難點需要我們去攻克，而風電場風力發電機的運行維護就是其中一部分，我們一定要抱著謹慎的態度，將發電機運行維護工作放在極為重要的地位，采取定期維護和日常維護的方式，保障風力發電機的正常運行。

　　　　參考文獻：

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　　　　[4] 朱永強,張旭.風電場電氣係統[M].北京:機械工業出版社,2010.

作者簡介：鍾海（1981.04.05），男，本科，廣東五華人，工作單位：寧夏西蒙機電設備有限公司，風電運營事業部，麻黃山第三、四風電場檢修值長，研究方向：電氣類，高壓供配電，風電，變電所升壓站。