风电场电气设备中风力发电机的运行与维护

辛博然

摘 要：在我国当前发展建设过程中，风力发电是一种较为重要的发电形式，通过风力发电不仅可以保证城市巨大的供电量，而且符合当前绿水青山的生态环保理念。风力发电机是风力发电的主要部件，能将自然界的风能转化为少部分的机械能和大量的电能。但目前，风力发电机在运行过程中仍存在较多问题。由此，本文首先分析风力发电机运行过程中存在的主要故障，然后探讨出现故障的原因，最后提出风力发电机运行维护策略。

关键词：風电场电气设备;风力发电机;维护

中图分类号：TM315 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）25-0134-02

Operation and Maintenance of Wind Turbines in Wind

Farm Electrical Equipment

XIN Boran

（Yunnan Mechanical and Electrical Vocational and Technical College，Kunming Yunnan 650000）

Abstract： In the current development and construction process of our country， wind power generation is a relatively important form of power generation. Through wind power generation， not only can we ensure the huge power supply of the city， but also conform to the current concept of green water and green mountains. Wind turbine is the main part of wind power generation， which can transform the natural wind energy into a small part of mechanical energy and a large number of electrical energy. But at present， there are still many problems in the operation of wind turbine. Therefore， this paper first analyzed the main faults in the operation of wind turbine， then discussed the causes of the faults， and finally put forward the operation and maintenance strategy of wind turbine.

Keywords： wind farm electrical equipment;wind turbine;maintenance

在当前社会，电力资源已被广泛应用于人们的生活。电力资源作为清洁能源，受到社会各方面的广泛关注。随着我国对电力发展的投入不断加大，风力发电技术现已得到了较为稳定的发展。但我国风力发电起步较晚，所以一些体系仍不够完善，相关设备无法满足人们的需求。因此，应针对当存在的问题，制订相应的计划，保证发电机运行稳定。

1 风力发电机运行过程中存在的主要故障

1.1 发电机叶片故障

风力发电机的叶片是发电机组的动力源泉，是风力发电机的重要组件之一，叶片的好坏直接影响整个机组的性能和发电效率[1]。由于风力发电机是依靠风力发电，因此风力发电机大多安装在环境恶劣、海拔高、气候复杂的地区，而叶片又在高空、全天候条件下工作，容易受到极端天气的影响，故障率在整机中约占三分之一以上[2]。一旦叶片发生故障，整个机组就必须停止所有工作进行抢修，严重的还必须更换叶片，这会给风电场带来极大的经济损失。

1.2 变流器故障

变流器是风力发电机的重要组成部分，其主要作用是在叶轮转速变化的情况下，控制风电机组输出端电压与电网电压保持幅度和频率一致，达到变速恒频的目的，并且配合主控完成对风电机组功率的控制，且保证并网电能满足电能质量的要求。目前，变流器散热有风冷和水冷两种方式，变流器柜体也是需要散热的，变流器如果散热效果不好，柜内温度过高，会对里面的一些热敏感元件或者线路产生一定影响。市面上的部分变流器并网回路未设置断路器，不具备断路保护功能，在机组发生断路的情况下，电流是平常的几倍，可能会发生拉弧烧毁或不能断开的现象，最终对变流器造成更大损伤。当变流器发生故障时，维护成本高，备件的物流周期长，现场工作人员的工作量大，从一定程度上影响了风电场的正常工作。

1.3 发电机异常振动

发电机振动是评定电机质量的重要标志。当发电机振动过大时，会导致其运行稳定性遭到破坏，零部件被损坏，甚至可能会造成大轴断裂，直接影响风电厂的安全生产和经济效益。发电机出现异常振动的原因主要有以下几种。首先，由于设计理念不同及加工技术与设计理念之间的差距，导致整个设计中存在不足，设计环节和加工环节脱节，从而引发一些参数问题，最终将导致发电机零部件存在质量和精度不良的问题，使发电机出现异常振动[3]。其次，发电机工作量巨大，要在短时间内产生巨大电量，需要极快的运转速度，长时间处于这种运行状态，必然会出现一定磨损，久而久之，发电机就会出现异常振动的现象。最后，在发电机运行和工作过程中，工作人员的维护和保养工作出现纰漏，或者是极端天气的出现对发电机造成不可逆的损害。

2 风力发电机运行过程中出现故障的原因

2.1 设计与生产相脱节

由于我国风电产业刚刚兴起，因此，在技术和理念层面还不够成熟，导致设计人员在设计过程中遇到较多问题。此外，我国大部分行业的设计与生產是分开的。对生产商而言，其追求利益最大化。有时为了获得最大利益，部分生产商并没有严格按照设计方案进行生产，导致生产出的产品存在瑕疵。而这些存在问题的产品在后期使用过程中极易出现故障，从而影响风电企业的生产发展。

2.2 风力发电机维护管理人员能力不足

现如今，发电厂的工作人员包括管理人员、技术人员和工人。管理人员最少，经常忙于公司决策;技术人员负责发电机的日常维修工作;工人负责风力发电机的日常维护、清洁等工作。其中，真正了解风力发电机工作原理，且能够处理各种突发状况的是技术人员，但技术人员数量较少，难以满足发电厂的需求。发电厂数量最多的是工人，与风力发电机接触最多的也是工人，但其技术水平较低，工作能力不足，难以及时发现风力发电机存在的问题，多数人只能在发电机故障较为严重才能察觉，而这进一步加剧了故障的严重性。

3 风力发电机运行维护策略

3.1 提高风力发电机运行维护技术

传统的检修技术一般以被动检修为主，电机发生故障后才会有人前去修理。为了保证电机运行效率和工作质量，必须变被动为主动，这就要求工作人员仔细观察电机的运行情况，了解发电机的运行状态，发现问题及时处理[4]。同时，在发电机运行过程中，还要定期对润滑系统进行维护，以保证风力发电机的整体稳定性。此外，听发电机的声音也是一种较好的检查方式，一般有一定工作经验的技术人员都可以通过声音判断是否为异常振动。

3.2 制定完善的检修流程

制定相关检修流程是保证整体运行质量的关键。首先，确定检修周期。每个部件的寿命都是有限的，因此，在特定的时间范围内，出现问题的概率就比较大。其次，制定明确具体的检修方案，设立具体的检修标准，做好检修记录，详细记录每次检修的时间、检修项目、检修结果等，方便查阅。对于经常出现的问题，在之后的检查中要重点关注，对于技术上的难题，要积极学习，加强对工作人员业务技能的培训。最后，由领导带队检验检修结果，确保出现的问题得到有效解决。

4 结语

目前，风力发电的意义越来越突出。风力发电在中国尚未发展成熟，相关工作人员要不断吸收国外经验，建立自己的风力发电机设计、生产、运营、维护体系，健全责任监督体系，合理安排人力资源和技术资源，突破技术难关，使风力发电机的性能得到稳定发展，促使行业得到全面提升。

参考文献：

[1]肖红军.风电场电气设备中风力发电机的运行维护措施[J].决策探索（中），2019（3）：52.

[2]傅旸.对于风电场电气设备中风力发电机的运行维护的措施[J].科技资讯，2018（33）：50，52.

[3]陈兴华.风电场风力发电机的运行维护研究[J].城市建设理论研究（电子版），2018（27）：1.

[4]谢佳奇.风力发电机组控制及运行维护技术研究[J].通讯世界，2018（5）：196-197.