风电场风力发电机的运行维护探究

风电场风力发电机的运行维护探究

许明星

内蒙古龙源蒙东新能源有限公司 内蒙古自治区赤峰市 024000

摘要：近年，我国风电场的数量逐渐增多。风力发电机是关系着风电场产能效率的重要设备，风力发电机存在的问题若不能及时有效解决，对于风电场不仅是巨大损失，也是巨大安全隐患。因此，目前风电场逐渐重视风力发电机的运维工作，并初步建立了风力发电机运维体系，定期开展风力发电机维护工作，例如，线路检修、程序测试和仪器调试等。从整体看，风力发电机的运维工作已经初成体系，并起着明显作用。但是，从局部看，风力发电机的运行维护工作仍然不成熟，例如，风力发电机故障检修工作不全面，不能及时有效解决故障等问题，给风力发电机运行带来巨大安全隐患，严重影响风电场工作效率。

关键词：风力发电机；风电场；维护

一、常见的故障类型

1.1叶片故障

叶片是风力发电机实现能量转换的唯一途径，通过叶片的转动，风能被转化为了机械能，而发电机则需要将机械能转变为电能，从而实现风力发电。由于风力发电机具有长期运转的特性，因而发电机叶片的损耗程度及受用寿命往往无法达到预期的标准。此外，当出现恶劣的天气环境时，自然因素同样也会对叶片造成较大的影响。叶片的定期巡视尤为重要，使用无人机或望远镜等设备定期观察叶片外表情况，对有隐患的地方提前采取措施，一是延长叶片寿命，二是避免事故的发生。设计初期为了确保叶片的运行可靠性，常用的解决措施是叶片厚度的加强。

1.2变桨系统故障

风电机组变桨系统是通过控制叶片的角度来控制风轮的转速，进而控制风机的输出功率，并能通过空气动力制动的方式使风机安全停机。风电机组日常运行中变桨系统故障频次较多，日常维护就比较重要了，重点检查变桨减速机表面的防腐涂层是否脱落破损，油位是否合格，小齿圈表面是否有点蚀、过度磨损或断齿，控制系统部分接线是否松动，运行时是否有异响异味，限位开关是否完好牢固等。现在风机变桨系统供电多为变桨电容，电容的检查维护及相关实验也必须按时开展。

1.3变频器故障

变频器是风力发电机组的核心零部件之一，其运行情况直接影响到了风力发电机的运行效率。普遍认为变频器只要运行正常就不用管，直到出故障时才拆下来维修，因小失大，造成维修成本大幅增高，从实际情况来看，影响变频器可靠性的因素主要包括粉尘、温度、湿度及振动等，而这些问题的存在会导致变频器在运行的过程中出现过热以及过电压的现象，严重时还会因为负荷过高导致烧毁现象。所以变频器日常检查和维护尤为重要，内部接线是否有烧坏、变形和松动，面板积灰是否严重，风扇是否运转正常，整体振动是否严重，运行时是否有异响异味等，针对小问题及时解决延长使用寿命并有效降低维护成本。

1.4发电机保护故障

发电机是转化机械能的部件，其对于风力发电机的重要性不言而喻。与其他零部件不同的是，发电机不仅需要定期维护，更需要采取针对性较强的保护措施，从而达到提高发电机运行稳定性的目的。从实际情况来看，我国风力发电机的容量不断提高，容量提高意味着其发电效率的提高，但也对保护措施提出了更高的要求。在这一背景下，常规的保护措施显然不足以支撑风力发电机的保护需求，尤其是当未采取具有密封特点的保护措施时，发电机组在实际运行中极为容易遭受电磁波的干扰。此外，当发电机组的运行速度过快时，组成发电机组的零部件也会面临损耗加剧的现象。若不及时采取一定的保护措施或者更换与发电机组运行效率相匹配的零部件，发电机组在长期使用后会出现较为明显的震动，从而加剧发电机组的损坏概率。

二、风力发电机运维策略分析

2.1完善风力发电机运行维护体系

首先，明确风力发电机运行维护工作流程，对风力发电机运行维护工作的顺序、内容以条文形式一一列出，保证风力发电机运行维护工作有条不紊开展。例如，风力发电机运行维护流程是从局部故障一线路检测一检修方案的制定一检修工作开展一质检一投入使用的顺序一步步开展的。以制度条文形式明确后，要求检修人员严格按照流程，开展部件检修养护工作。

其次，明确风力发电机运行维护工作的周期。风电场需要根据实际情况确定风力发电机的定期维护时间，要求工作人员按照短期、长期计划设计合理的检修维护时间。例如，风力发电机有高出力季节和空闲期，不同时期内的维护时间、频率有一定差别，工作人员在合适时间内有计划进行维护工作，可以保证风力发电机能够在运行期间内稳定安全。

最后，明确风力发电机的维护方案。要求风力发电机工作人员按照维护方案开展维护工作，方案中需要包含时间、项目、结果、质检评测等内容。工作人员需要做好相关记录并保存，确保后续维护工作的条理性。

2.2引入先进的风力发电机运行维护技术，提升运维水平

风力发电机运维体系是确保运维工作有序开展的基础，风力发电机运行维护技术则是运维工作开展不可缺少的条件。因此，风电场需要加强技术投入，引入先进的风力发电机运行维护技术，结合自身的风力发电机运行维护工作，提升运维水平。具体包括以下内容。

首先，风力发电机运行维护工作开展前期，工作人员需要通过全面细致的观察，初步判断风力发电机存在故障问题的部件。例如，通过观察判断风力发电机内部电缆线是否存在老化、移位、松动的问题，通过声音辨别风力发电机内部控制柜部件是否存在放电、接线端接触不良的问题。根据初步观察，大体判断风力发电维护与修理机故障部位后，再进行下一步深入检查，从而制定对应维修方案。

其次，目前，风力发电机运行维护工作除了故障排除以及维修外，还包含风力发电机润滑系统维护工作。风力发电机不同部件的润滑维护方式有一些差别。例如，稀油润滑的维护方式主要应用于齿轮箱、偏航减速齿轮箱。轴承过热是风力发电机运行常见故障，针对容易出现过热、高温的轴承，例如，偏航轴承、偏航齿轮等部件，具有合格资质与性能的专用润滑脂能够更好解决其过热、高温的问题。

最后，风电场需要针对技术部门设定专门的技术开发创新经费，鼓励技术部门创新技术，不断提升风力发电机运行维护技术水平。

2.3提升运维工作人员专业性，打造专业技术团队

风力发电机运行维护工作人员的专业性体现在维修工作态度和维修工作能力两方面，二者缺一不可。一旦某一方面缺失，必然影响风力发电机运行维护工作效率，最终影响风电场经济效益。因此，提升运维工作人员专业性，打造专业技术团队需要从责任意识培养与专业能力提升两方面共同开展。

(1)风电场需要在风力发电机运行维护部门加强宣传维护工作的重要性，以讲座、交流会等方式加强宣传力度。在工作中给运维工作人员贯彻运维工作重要性的意识，让他们发自内心的对自身工作产生认同感与责任感，从而端正自身工作态度。

(2)风电场通过“以老带新”的方式，让老员工、优秀员工带教新员工、能力不足的员工，通过互助合作的方式培养能力不足的员工。风电场还需要定期组织以“风电场风力发电机运行维护工作”为主题的培训工作，完善内部专业培训体系，为员工提供学习运行维护技术、知识等各方面的机会。定期考核，通过奖惩机制激励员工，提升运维员工的专业能力，打造专业技术团队。

三、结语

综合来看，风电场应当在正确认识风力发电机运行原理的基础上，结合其实际运行情况制定针对性较强的运行维护措施。此外，风电场还要及时总结遇到的问题及故障，并在深入分析后确定可靠的解决方案，为后续的运行维护工作提供技术保障和安全保障。

参考文献：

[1]刁宇龙.风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J].冶金丛刊，2017(4).

[2]王卫平，吕源源，黄亚伟.风电场电气设备中风力发电机的运行维护探讨[J].科学中国人，2017(5).

[3]刘万洋.风电场电气设备中风力发电机的维护[J].黑龙江科技信息，2015(23).