風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷技術(shù)分析

林海文

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各個(gè)行業(yè)對(duì)資源和能源的需求越來(lái)越多，使其存量不斷的減少。因此，國(guó)家大力提倡建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會(huì)。其中，風(fēng)力是主要的清潔能源，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展形勢(shì)，得到了國(guó)家和人們的大力支持，但是在實(shí)際的工作中，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障的情況時(shí)常發(fā)生，影響了其正常的使用。本文就風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析，并提出一些建議，希望引起讀者的共鳴。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；機(jī)組檢修；狀態(tài)保養(yǎng)；維修

現(xiàn)階段，我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電呈現(xiàn)出增長(zhǎng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)，就目前來(lái)講，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為部分地區(qū)主要的供電手段，因此，風(fēng)力發(fā)電的深入應(yīng)用，有效的帶動(dòng)了先關(guān)技術(shù)的發(fā)展。目前，許多的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為了爭(zhēng)奪更好的市場(chǎng)，在沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的質(zhì)量檢測(cè)之前就大量的投入市場(chǎng)，占據(jù)市場(chǎng)的份額。這就導(dǎo)致為了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的利用率低、提高了檢修成本等，不利于風(fēng)力發(fā)電的正產(chǎn)運(yùn)行。筆者下文對(duì)其進(jìn)行淺析，希望對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組日后的質(zhì)量的提高提供有效地幫助。

風(fēng)能是當(dāng)今典型的可再生能源之一，是目前主要的石化能源代替品。近幾年，隨著我國(guó)風(fēng)能利用能力的提升和相關(guān)風(fēng)能設(shè)備的成熟，國(guó)內(nèi)各地風(fēng)力發(fā)電廠不斷涌現(xiàn)，風(fēng)電機(jī)組的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。面對(duì)日益增加的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組規(guī)模和數(shù)量，各種故障的發(fā)生可能性也隨之增加，使得風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電機(jī)組的維修費(fèi)用也在不斷上升。經(jīng)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)得出，不少風(fēng)力發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組維護(hù)費(fèi)用已經(jīng)達(dá)到總成本的五分之一以上。因此為了更好的確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行特征進(jìn)行研究勢(shì)在必行。

1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行特征

1.1 風(fēng)電場(chǎng)的生產(chǎn)特征

當(dāng)前我國(guó)大部分地區(qū)的風(fēng)電場(chǎng)都處于盛行風(fēng)地帶，且這些地區(qū)每年約有半年以上的盛行風(fēng)。這些地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電總量占當(dāng)?shù)仉娔芸偭康乃姆种陨希踔猎跓o(wú)風(fēng)時(shí)期都不愁電能供應(yīng)問(wèn)題。就風(fēng)電場(chǎng)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)而言，它在正式投入運(yùn)行自懷中主要的運(yùn)營(yíng)成本包含了設(shè)備的折舊費(fèi)、人工成本、銀行利息、檢修費(fèi)用等。其中以檢修費(fèi)用最為突出，但也是最容易控制的一項(xiàng)。

1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障特征

對(duì)于一個(gè)風(fēng)力發(fā)電廠的電力機(jī)組而言，任何一種機(jī)組每年都會(huì)發(fā)生不少于20種常見(jiàn)故障，這些故障有70%以上都是因?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量而造成的。通常來(lái)說(shuō)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)部故障不會(huì)對(duì)從屬設(shè)備構(gòu)成威脅，且這種故障問(wèn)題的存在對(duì)整個(gè)發(fā)電機(jī)組的安全威脅并不大，因此只有在負(fù)荷率非常低的情況下方可進(jìn)行檢修，甚至不少機(jī)組生產(chǎn)商更是明文規(guī)定只有在設(shè)備停止運(yùn)行的條件下方可對(duì)這類(lèi)故障進(jìn)行檢修。因此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障大多屬于內(nèi)部構(gòu)件故障運(yùn)行狀態(tài)惡化造成的，尤其是傳動(dòng)系統(tǒng)的故障更容易惡化和擴(kuò)大。這種故障如果不能經(jīng)過(guò)巡檢被發(fā)現(xiàn)，那么則只能依靠?jī)?yōu)質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果或者振動(dòng)譜來(lái)進(jìn)行分析。

2 常見(jiàn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障檢修策略

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障維修是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組維修的重要組成部分，但是由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝位置的特殊，往往都在距離地面幾十米的高空中，并且由于長(zhǎng)期受到外力的影響容易受到侵蝕，并且不能夠有效的進(jìn)行監(jiān)視和檢修。通常來(lái)講，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的檢修工作都是定時(shí)進(jìn)行開(kāi)展，通常是3到5年，但是這就導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生故障時(shí)不僅不能得到有效的解決，還會(huì)出現(xiàn)擴(kuò)大的趨勢(shì)，進(jìn)而影響了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正常使用和風(fēng)力發(fā)電的順利進(jìn)行。因此，加強(qiáng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷，提高其檢查的頻率，是現(xiàn)階段必須重視的問(wèn)題。

2.1 故障檢修

在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障之后要對(duì)其進(jìn)行必要的檢修動(dòng)作，并且能夠及時(shí)的進(jìn)行維修，這種監(jiān)測(cè)的方式時(shí)間長(zhǎng)、工作量大，不能夠有效的提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組檢修的效率。在進(jìn)行檢修的過(guò)程中，要對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行大量的修改，這樣不僅進(jìn)一步提高了修理費(fèi)用還會(huì)導(dǎo)致故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。因此，這匯總檢測(cè)方法大多數(shù)都會(huì)應(yīng)用在大型的發(fā)電機(jī)組的故障維修或?yàn)?zāi)難性的處理過(guò)程中，不能將其應(yīng)用于日常的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的維護(hù)中。

2.2 改進(jìn)性檢修

改進(jìn)性檢修是指對(duì)發(fā)電機(jī)組自身的缺陷或者經(jīng)常發(fā)生的事故進(jìn)行有效的維修，一般來(lái)講，在電機(jī)組使用后不久，其自身的缺陷就會(huì)暴露出來(lái)各個(gè)部件之間協(xié)調(diào)性不好，設(shè)計(jì)上存在的問(wèn)題都會(huì)一一的出現(xiàn)，處處之外還有一些部件再?zèng)]有進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的研究和試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，就投入使用，并且大面積的推廣，這就增加了風(fēng)力發(fā)電電機(jī)組發(fā)生事故的頻率，因此，這時(shí)選擇對(duì)風(fēng)力發(fā)電的無(wú)電機(jī)組進(jìn)行改進(jìn)性維修，從故障發(fā)生的根源上解決問(wèn)題，這樣不僅能夠，有效地解決發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)的問(wèn)題，更能夠保證風(fēng)力發(fā)電的順利進(jìn)行，是一舉兩得之效。

2.3 周期性檢修

現(xiàn)階段，由于風(fēng)力發(fā)電的快速發(fā)展和廣泛的使用，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的問(wèn)題逐漸的暴露，因此要加強(qiáng)對(duì)其的檢修，完善風(fēng)力發(fā)電機(jī)組檢修的體制機(jī)制，對(duì)其進(jìn)行周期性的檢查和維修，并且要極大監(jiān)督管理力度，雖短檢測(cè)的周期，保證對(duì)發(fā)生故障的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能夠及時(shí)的進(jìn)行有效的維修，促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電的順利實(shí)現(xiàn)。

2.4 預(yù)防性檢修

所謂的預(yù)防性檢修即是指按照預(yù)先制定的周期，定期更換發(fā)電機(jī)組的內(nèi)部構(gòu)件或者對(duì)機(jī)組進(jìn)行重新地局部緊固、調(diào)整，該檢修策略主要是將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各個(gè)構(gòu)件的工作狀態(tài)調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。其中預(yù)防性檢修的工作核心是首先找到造成機(jī)組重復(fù)性故障或者生產(chǎn)損失的本質(zhì)原因，并及時(shí)地清除。然而，在進(jìn)行檢修時(shí)，要盡量地進(jìn)行規(guī)模較小的構(gòu)件拆除，根據(jù)理論可知，如果在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的某一個(gè)構(gòu)件的壽命期沒(méi)有開(kāi)展主動(dòng)檢修或者重新更換，機(jī)組內(nèi)部的大部分部件將仍正常、穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，將會(huì)有效地降低故障發(fā)生率。

對(duì)于構(gòu)件體積較小，但是損壞了可能將導(dǎo)致其它的從屬損壞，或者損壞需要較長(zhǎng)的修復(fù)周期的構(gòu)建，就應(yīng)該定期地在弱風(fēng)期進(jìn)行重新更換，還應(yīng)該把拆卸下來(lái)的構(gòu)建進(jìn)行檢修保養(yǎng)，以便下次更換使用。對(duì)于塔尖、向葉片這些構(gòu)建，就必須定期檢修保養(yǎng)。通常塔尖按照外表的腐蝕程度進(jìn)行修補(bǔ)，葉片每2就需要進(jìn)行一次徹底地檢修保養(yǎng)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著資源和能源的消耗，風(fēng)力發(fā)電將會(huì)是我國(guó)未來(lái)主要的發(fā)電方式，再在我國(guó)電力的提供中起到重要的地位，因此，作為風(fēng)力發(fā)電的核心風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的質(zhì)量和安全運(yùn)轉(zhuǎn)至關(guān)重要。加強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障維修，保證其正常的使用是我國(guó)需要大力研究一方面，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)出質(zhì)量更高、技術(shù)水平更好的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以滿足現(xiàn)階段甚至是未來(lái)風(fēng)力發(fā)電的需要。

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