风电场电气设备中风力发电机的运行维护研究

顾亮

摘 要：清洁能源的领域呈现出逐年扩大的趋势，发电工业针对风力发电的使用日渐频繁，面对现阶段国家提倡的可持续发展战略，需要在追求经济目标的同时，关注生态效益的提升。本文重点阐述风电场电气设备中风力发电机的运行维护，结合着风力发电机的基本概述，了解运转阶段极易出现的故障问题，明确具体的运行维护方案。

关键词：风电场;风力发电机;运行维护

现阶段，风力发电在国家受到了广泛的关注，其对于国家的经济发展产生了至关重要的影响，其占据的地位日益明显，需要正视其在发展进程中遇到的问题，采取合理的方式及时的规避。因风力发电的需求明显增加，发电厂的规模持续扩大，诸多的问题频频出现，应该采取合理的维护举措，确保相关工作的开展更加顺畅[1]。

1 风力发电机的基本概述

所谓的风力发电机，就是将风能适当的转变，将其转变为机械能的设备。通过机械带动转子进行旋转，完成有效发电的目的，在国家发电行业中受到了重视。风力发电机的运转方式相对简易，重点是由发电机轮子受到风力的带动作用，通过风轮的旋转效果，使得风产生的动能得到有效的转变，由此转变为机械能的过程，整个过程可以实现发电机平稳发电。风力发电机通常包含着机头、转体以及尾翼等各个组成部分，其中的叶片则是用来接受风力，并且借助于机头及时的将其转变为电能;尾翼一般是让叶片从头到尾对准风向，在最大的程度上收获更多风能。转体可以让机头实现更为灵活的旋转，由此让尾翼实现有效的调整方向的功能。机头转子属于永磁体，定子绕组切割磁力线可以产生较为明显的电能。通过分析上述的风力发电机以及风能到电能转变的过程，明确了风力发电机运转的实际情况，还需重视运转过程中极易出现的故障，采取合理的维护方案。

2 风力发电机运转中常见的故障问题

2.1 齿轮故障

风电场电气设备实际运行的阶段极易出现故障问题，而齿轮故障多是人为因素的影响。若是齿轮未能进行严格的检查和分析，将会出现齿轮断裂的问题，甚至直接的影响到传动性能，卡槽现象十分明显。齿轮中的金属腐蚀情况较为常见，在长期运转的过程中，因不断的被腐蚀，使得传动滑失的问题出现。齿轮的胶合属于较为常见的现象，在长期的高温运作中，润滑油呈现出明显流失的状态，齿轮间的印记更加明显，导致相应的形态受到严重的影响，从而对齿轮的运转及传递造成威胁。齿轮故障就是出现更大问题的前兆，因此需要重视检修和防护措施，合理的控制故障的出现概率[2]。

2.2 叶片磨损

叶片一旦出现磨损的问题，应该考虑自然风或者是阵风作用的影响，自然的风力会让相对单薄的叶片边缘受到一定的损耗，引发一连串的问题。机器在实际运转的时候，内部的震荡作用也会让叶片受到影响。依照叶片磨损的具体状态，可以判断具体的磨损程度，分析相关问题的严重性。比如使用两年的叶片，极易出现胶衣磨损的情况，甚至发生移位和脱落的问题，使用了三年的叶片，则会出现大面积胶衣脱落的情况，在发生这样的问题之后，阻力也会更加的明显，对于叶片本身的磨损程度，能够起到明显的加剧作用。

2.3 发电机故障

此类机器设备一旦出现交流器超负荷运行的情况，便会出现明显的故障问题，比如高温和短路等异常的情况，发电机组也极易承受着电磁的干扰作用。在设计阶段，若未能按照合理的设计要求落实相关的工作，将无法保证叶片的长度以及厚度，这对于工作的效率以及时长等均能产生影响。抗震腐蚀材质的设计，可以适当的延长发电机的使用寿命，在具体的工作实践中，可以考虑运用此种方式落实相关的工作。

3 风电场电气设备中风力发电机的运行维护

3.1 定期的清洁并润滑

为了保证设备的正常使用，可以采取定期润滑并清洁的处理方案。在叶片的根部以及齿轮等方面，可以定期的进行润滑处理，维护人员应该对润滑工作落实登记，保证准确的判断叶片和齿轮的使用情况，以此落实不同程度的维护方案。在维护工作交接过程中，需将登记工作的情况加以保管，做好对比与分析，以此提供合理的参考依据。对砸盘以及闸垫等，应该及时的清理，避免污垢聚集，依照渣尘分析机械零件的磨损情况，在保证无任何重大问题后，更换或清洁，记录好相应的处理日期。

3.2 强化对电路的维护及诊断

对于电气设备的检测中，需要重视线路的检查。运用单元分割法，使得线路的检测更加到位。依照电气设备的基本结构和线路特征，应该展开详细的划分处理，保证各个系统承担起相应的职责。线路故障通常需要做好合理的判断，依照故障的基本情况加以分析，在电气设备上还需加装避雷器，针对异常气候状况做好妥善的处理。在为线路输入电流的时候，变压器的出口应该合理的配置低压保护装置，这样才能控制好相应的电压及电流输入过程[3]。若是线路出现了短路的情况，应该借助于通过的电流，对其进行合理的控制，保证其小于发电机额定电流。

3.3 对控制系统实现稳定处理

控制系统工作实践中常常受到多种因素的干扰，除了工程设计自身存有缺陷之外，还应该分析硬件设施及电源的配置情况。应该对系统的输入端以及输出端等做好合理的分析，实现相对科学的整体布局与规划，运用合理的方案，让硬件问题对系统的干扰程度得到有效的控制，保证减少干扰信号。经过处理输出的偏差数据，对系统进行合理化的调控，让反馈调节系统可以依照实际的情况分析数据，保证达到相对理想的控制设备的效果。

4 结语

风力发电机重点包含着不同的组成部分，如风轮以及逆风装置等，同时还有传动装置以及调速装置。在相关设施运转的阶段，系统多是通过多种CPU实现统一运行处理，通过微处理器进行科学的掌控，确保其始终处于相对稳定的运行状态。在设备运行的阶段，常见的故障类型较多，应该针对故障问题详细分析，采取适当的措施妥善的处理。

参考文献

[1]吕小凡，刁晓伟，王靖，蔣传文.考虑电气元件多重故障的海上风场集电系统可靠性与经济性评估[J].现代电力，2017，34（06）：59-64.

[2]龚祖春，孙留学，张涛，胡汉梅.基于RC装置的风电场合闸暂态过电压防护的仿真研究[J].电工电气，2016（05）：19-22.

[3]敖鹏，李彦质.永宁风电场110kV主变压器中性点间隙击穿事故原因分析[J].中国水能及电气化，2016（02）：35-37.