对大型风电场输变电设备运行分析及检修策略的探讨

薛靖，刘磊

（中广核哈密风力发电有限公司，新疆哈密，839000）

1 风电场输变电设备检修策略存在的意义

了解风电场风能输出情况，为使设备顺利运行，防止电能传输受到影响，必须开展输变电运维检修工作的，同时还需要提高相关工作的效果。我国在电力领域发展时间短于西方发达国家，在风电场风能输出领域仍处于起步阶段，所以风电场输变电设备检修方式仍有很多需要完善的工作。

研究风电场输变电设备检修工作，从工作中发现输变电设备在风电机组满发状态时拥有良好的运行效果，同时可以提高风能供电的可靠性。输变电设备检修应该与风电厂设备检修、风电场机组等维修工作策略相互协调，根据实际维修效果思考风电机组维修方式，在此过程中充分考量风电机组的运行特征，通过多次测试可以发现设备经历不同检修后，故障率呈现出下降的趋势，虽然下降的幅度不同，但是可以肯定使用维修对设备运行有着一定的促进作用。

电力调度人员应该考虑设备故障损耗、回落值、电网运行风险检修成本等维修要素，从多方面进行考量并在掌握的数据参数下，按照设备状态的变化趋势，对检修内容与检修时间进行适当的调整，从而可以降低设备检修成本、故障损失，提高设备系统运行的可靠性。通过研究使用检修策略并保证检修策略符合风电机组运行规律，且顾虑到风电机组的运行特征，在此前提下对输变电设备的检修与运行形成良性的作用效果。

2 大型风电场输电设备总体运行特征

输变电设备因为使用场景、服务目标不同，所以在风电场运行期间展现出多样性，拥有多个特征。

风电场输变电设备的存在是为完成风能传输工作，为保证相关工作可以顺利开展，必须使设备稳定运行。输变电设备的变电设备与汇集线路是影响风电场发电量的关键要素，变电设备包含断压器、主变压器等装置，断路器主变压器电压包含多种类型。35kV、220kV、110kV。考虑到变电设备可能会在外电网中出现主变跳闸情况，此时发电站可能会因为变电设备故障无法运行处于停电状态，同时还会影响到电场导致风能传输工作受阻；风电场变电设备集中安放在变电站中，对设备试验与巡检的进行有一定的益处；汇集线路采用多出分布的方式，试验与巡检工作一般会和风电机组一同开展，从而可以防止风电场输变电设备出现全站停电的情况，为电能传输工作可靠进行提供坚实的保障。

3 风电场输变电设备检修措施

3.1 日常巡视与专业巡视相结合

对主要设备与线路进行检修、巡视工作，应该尽可能的确定检修工作的规律，在巡视工作过程中完成对设备工作情况的记录任务，还需要完成汇集电缆、线路的巡视工作，通过巡视了解设备与线路的运行情况，并在巡视工作中对设备与线路的有关参数进行记录，完成设备线路的整体巡检任务，从而可以根据各环节的掌握情况对设备进行精准的判断，结合设备的运行情况语收集到信息，能在第一时间发现设备存在的问题，在此基础上设计检修方案并在短时间内处理相关问题，防止设备受到严重的损毁。

3.2 优化状态检测方式

在设备监测过程中确定监测重点与目的性，结合掌握的信息选择工作方式，完成在线监测任务。在线检测工作必须保证系统在工作过程中一直维持在稳定的状态，从而可以保证工作可以顺利进行。目前，关于设备在线检测的其他系统，在工作中无法展现出良好的工作表现，因为稳定性较差，导致监测得到的数据准确性大打折扣，使用相关数据无法为设备检修提供可靠的参数。

我国在设备在线检测系统研发方面，虽然已经取得一定成绩，但是研发的系统难以规避稳定性不足的问题，所以当前还需要在设备状态检测时，应用完善的带电检测技术，掌握设备状况，通过GIS超声波局部放电检测、红外热成像检测收集并分析掌握的数据，为设备检修工作提供可靠的数据支撑。除此之外，我国相关部门还应该加强对状态检测方式的研究力度，创造出可以解决在线监测系统工作期间不稳定的问题，利用技术对状态检测方式进行优化，提高相关手段应用的效果。

3.3 完善检修试验内容

得到风机运行参数可以对维修工作进行方案编制，选择维修策略，这是风电场变电设备检修工作可以获得良好效果的前提，必须确定风机运行情况，在此基础上根据需要使用维修项目。在秋季、冬季。风机处于运行状态，应该收集风机的运行数据，根据风机运行情况，从巡视要求研究变电设备巡视运行带电检测，合理应用收集的数据，结合输变电设备状态评价导则，分析设备状态（图1为输变电设备状态信息分类）。对汇集线路变电站的状态进行分析，通过数据判断风机的状态，能在第一时间发现风机存在的问题，根据掌握的数据选择维修方法，确定风机检测的最佳时段。

图1 输变电设备状态信息分类

风电机组在集中检测环节中，应该了解汇集线路设备、变电站等设备的状态，通过相关信息可以更好的判断设备的状态，对检修试验等工作进行也有极大的帮助。检修试验工作能否获得良好的效果，需要关注相关工作是否有可靠的数据作为支撑，但是风电机组一般在7月与8月没有对变电站设备与汇集线路设备进行集中检测，从而在设备检修等工作进行期间会因为缺乏参考数据，对检修工作造成不少的影响。

检测风电机组应该开展预防性试验，了解预防试验的进行情况，确定状态评价结果，还需要了解汇集线路试验工作的主体内容，从而可以根据工作流程对汇集线路进行故障诊断，根据得出的结果编制解决方案，对方案的解决策略进行考量并加以调整，对汇集线路设备与变电站设备进行状态诊断，掌握设备的运行情况，通过数据分析发现设备是否存在老化元件或是失效元件，及时更换已经老化或失去工作效能的元件，防止相关问题无法在第一时间得到解决，引发更大的事故，造成不可挽回的经济损失。

3.4 强化电网事件风险控制能力

220kV母线维修工作进行期间，如果方式其他母线也存在问题，那么会使全站在设备不工作的情况下出现大面积停电情况。为了规避此类情况应该提高设备运行管理的合理性，调整设备维修质量方式，根据掌握的情况编写故障维修方案，通过针对性处理，使设备正常运行，防止全站出现停电事故。

单母线运行应该对设备管理方式进行优化，还需要考虑到外力对单母线运行形成的干扰，应该考虑到操作失误、管理方式不当、外力干扰会使母线出现停电的情况，导致全站处于停电状态，这样会对工作的开展造成不小的影响。因此，必须关注设备维护工作，以提高设备运行效果为目的，根据设备运行的状态收集相关参数，制定设备故障解决方案并加强施工现场管控力度，从而可以提高设备运行的可靠性，将外力对设备运行造成的不良影响降至最低，使设备可以在工作时段安全运行，防止出现使全站停电的事件。

主变电设备检修过程中，如果其他变电设备在此时段受到外力的影响或出现操作失误、管理方式不当等问题也会对设备运行造成巨大的影响，出现全站停电的情况。为了防止设备因操作失误、管理方式不当、遭到外力侵袭出现停电事故，根据工作需求编制故障解决方案，使维修工作可以更好的进行下去。在故障方案编制期间，分析影响变压器运行的干扰因素，必须保证策略的实施可以让一台主变电设备其余变压器，能够免遭外力的侵扰，完善维修方案内容，关注施工场地管理工作，通过科学的管控防止停电事故再次发生。