风电场风力发电机的运行与维护

宋佳鑫

（中广核新能源有限公司内蒙古分公司，内蒙古呼和浩特 010010）

0 引言

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。

1 风力发电机常见故障分析

1.1 振动故障

振动故障是风力发电机常见故障之一，造成风力发电机异常振动的原因主要有3个。

（1）风力发电机生产厂家资质不过关，品控存在问题。在前期生产设计阶段以及后期出厂品控阶段，没有严格把控设计以及品控两大关，导致投入市场的风力发电机存在质量问题。使得风力发电机投用后部分部件出现磨损，最终出现异常振动。

（2）风力发电机运维工作不到位，缺乏严谨的运维工作标准。运维工作人员维护能力不足，在维护工作中不能全面有效发现故障问题，维修工作操作不规范等。

（3）风力发电机长期使用后，没有定期更换构件、零件，造成磨损。

1.2 叶片故障

叶片是风力发电机运行过程中最容易出现故障的部件。根据文献以及相关研究发现，风力发电机叶片出现故障主要有以下原因。

（1）自然因素，雷雨、大风等恶劣天气，极易造成暴露在外的风力发电机叶片损坏，影响叶片正常运转。

（2）风力发电机叶片运行需要依靠风力发电机内部构件的共同合作。风力发电机内部构件出现问题，没有及时解决，必然导致叶片出现故障。

1.3 轴承故障

轴承故障也是风力发电机运行常见故障之一。通常情况下，风力发电机轴承故障主要有轴承振动和轴承过热，原因如下。

（1）风力发电机叶片存在磨损、积灰问题，导致叶片运转过程中出现故障，最终导致风力发电机轴承振动。长此以往，会造成风力发电机其他部件的损坏，例如，风道、机壳以及螺栓，最终影响风力发电机运行的安全性与稳定性。

（2）风力发电机轴承过热，一般情况下是由于轴承部件润滑效果、冷却效果存在问题。风力发电机运行过程中，润滑剂的添加过多过少都会影响轴承温度变化，压缩空气冷却装置不能有效运行，导致无法及时根据轴承温度调节，最终造成轴承过热。一旦风力发电机轴承温度过高，必然会加重其损耗，影响使用效率。

2 风力发电机维护工作现状分析

2.1 运行维护体系不完善，运维工作混乱无秩序

（1）多数风电场没有标准化的风力发电机运行维护制度，相关运行维护工作人员无法根据有效的制度，规范化开展运维工作，风力发电机出现故障时，无法及时发现并得到有效解决。

（2）运行维护工作秩序混乱，风力发电机运维工作人员开展运行维护工作时，流程不明，秩序混乱，缺乏完善的工作记录，后期也没有相应监管措施，导致部分构件运行维护工作重复进行，部分构件完全没有开展相关维护工作，严重影响效率。

（3）风电场管理层观念不足，在日常工作中对风力发电机的运行维护工作缺乏足够重视，更加侧重于生产活动。

2.2 运行维护工作人员专业性不足

（1）意识不足。没有重视运维工作，在工作过程中运维操作不规范，部分工作人员甚至态度不端，很多存在故障的风力发电机部件没有及时检修，增加后期使用危险性。

（2）专业能力不足。风力发电机运行较为复杂，其维修养护工作极其考验运行维护人员的技术水平，以便能够“稳准狠”地发现风力发电机的部件故障，分析故障原因，制定对应的合理维修策略。但是，部分从事风力发电机运行维护工作的人员专业水平不足，不能及时发现风力发电机的故障，不能找到故障原因，更不能提出对应解决策略。例如，线路老化、变压器故障的检修以及养护工作，一些水平不足的运行维护人员不能有效解决，影响后期使用，增加风力发电机运行安全隐患。另外，风力发电机的故障检测与维修工作除了需要高超的技术能力之外，还需要严谨态度，即多次细致规范化检测以及结果分析对比，才能提高故障维修效率。部分高技术水平的运行工作人员缺乏严谨工作态度，也是风力发电机出现安全风险的原因之一。

3 风力发电机维护工作的必要性

风力发电机是风电场生产经营必不可少的一项电气设备，其性能、质量决定了风力发电机的产能效率。影响风电场经营效益的三大指标中包含风力发电机的性能以及质量两项要素。风力发电机的性能取决于其资质是否合格，质量取决于风力发电机的日常维护工作。风力发电机的维护工作就是其各部件的检修养护工作，包含风力发电机部件磨损状态、性能以及故障排除与维修等各方面工作。做好风力发电机维护工作，可以及时发现风力发电机的故障，能够采取措施解决问题，确保风力发电机稳定运行，保证风电场的经济效益以及生产安全。

从全局看，风电场是目前我国能源事业以及其他相关行业发展不可缺少的一项重要产业。若风力发电机运行维护工作不到位，将会影响整个风电场行业发展。从另一方面看，如果风电场风力发电机运行维护体系逐渐成熟，团队专业性日益增强，将会有助于风电场行业发展，推动我国社会整体进步与发展。

4 风力发电机运维策略分析

4.1 完善风力发电机运行维护体系

风电场需要基于自身经营战略以及发展情况，制定合理的风力发电机运行维护制度，制度需要明确以下内容。

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—线路检测—检修方案的制定—检修工作开展—质检—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。

4.2 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。

4.3 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。

5 结语

风力发电机运行的安全性与稳定性影响风电场的经营效益和运行效率。如果风力发电机故障不能得到及时解决，那么在后期使用过程中，风力发电机必然会出现各种问题，甚至严重安全事故。因此，风电场必须要正视风力发电机运行维护工作的重要性与必要性，充分了解风力发电机常见故障，正确认识目前风力发电机运行维护工作的缺点，调整运行维护策略。在发展过程中不断完善风力发电机运行维护体系，制定管理制度，提升运维技术水平，打造专业技术团队，实现标准化、规范化的风力发电机运行维护管理，最终实现风电场长期稳定经营。