電氣和控制設備在風電機組的檢修研究

馬渝貴 胡躍東 葉忠杰 鄧子釗 傅煜

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展，人們對風電機組的運行效率有了更高要求，而電氣和控制設備在風電機組運行過程中具有重要作用，工作人員需要提升對二者的檢修力度。本文對電氣和控制設備在風電機組的檢修思路進行總結，并從分系統故障檢修、安全鏈故障檢修、PLC主機檢修、通訊系統故障檢修四方面，論述了電氣和控制設備在風電機組的檢修方式。

關鍵詞：風電機組；電氣設備；控制設備

前言

我國風電機組的發展速度較快，不但為人們提供了充足的風能，更符合我國可持續發展要求。一般來說，在風電場使用一段時間之后，均需要對風電機組展開維修工作。但在具體的組件檢修過程中，有很多工作人員并不具備相關工作經驗。因此，各個企業均需要對員工的工作素質進行提升，并對檢修技能進行培訓，促使他們在最短時間內掌握更多技巧。

1.電氣和控制設備在風電機組的檢修思路

在風電機組運行過程中，最為重要的部分當屬控制系統，該系統主要對各個運行設備進行反饋和控制。因此，在檢修工作開展過程中，工作人員首先需要對控制系統進行檢查和維護。具體到控制系統的組成上，主要包括PLC主機、通訊模塊、安全鏈模塊等。在日常工作中，系統主要通過通訊模塊對主機的控制命令進行傳遞，并將各個系統的運行狀態信息傳遞到主機之中。但如果通訊模塊出現故障，風電機組中的信息也將無法傳遞。另外，在風電機組安全鏈回路設計過程中，往往需要將回路中的各個點位串聯在一起，一旦在連接過程中出現斷開情況，整個安全鏈的工作將會無法繼續開展。安全鏈在工作過程中主要功能在于振動和緊急停機等，如果一個部分出現故障，安全鏈整體將會全部斷開，從而導致整個風電機組陷入癱瘓。從這里也可以看出，在具體的風電機組檢修工作開展過程中，工作人員除了對PLC主機提高重視程度之外，還要對通訊系統、安全鏈等結構進行深入檢查，一旦發現故障問題應立即開展維修工作，避免整個機組工作受到影響[1]。

2.電氣和控制設備在風電機組的檢修方式

2.1PLC主機檢修

PLC主機屬于風電機組的核心機構，在檢修工作開展過程中，工作人員應提高專注度。在具體的檢修工作開展時，應將工作重點放在軟件版本的檢查及工作狀態是否滿足標準上，一旦發現系統存在過熱情況，應立即停止PLC主機，避免該結構出現更大程度的損壞。其次，在操作界面檢查過程中，工作人員的檢查重點應放在主機的工作狀態上，通過對其運動狀態的觀察，便可以對PLC外殼情況進行感知，為后續工作的開展提供基礎條件。除此之外，如果PLC主機的故障問題無法在第一時間內明確，相關工作人員還可以根據反饋信號情況對其進行分析，從而實現對信息相對應的位置進行查驗。

2.2通訊系統故障檢修

為了促使通訊故障得到合理維護，相關工作人員可以對通訊系統常見的故障類型進行總結，如對風電機組的運行狀態無法進行傳輸、安全鏈信號也無法進行有效傳遞等。因此，在具體的檢修工作開展過程中，人們首先可以對通訊模塊的電源進行檢查，之后對整個系統的接線情況進行了解，如果相關指標的波特率符合范圍要求，則可以判定通訊模塊運行正常。除此之外，如果通過上述檢修過程依然沒有找到通訊系統的故障發生點，此時工作人員要將檢修重點轉移到通訊線路的接頭和接線處，并對各個部分的信號強度進行測量，直到所有部分均確保無故障為止。

2.3安全鏈故障檢修

在風電機組運行過程中，如果出現設備突然停止運行的狀態，則可能是由于安全鏈的不良開合狀態所導致的。因此，在安全鏈檢測時，需要提升對軟件模塊的檢測力度，包括運行狀態、是否遭受到外來破壞等的分析工作，還要對整體系統的安全鏈回路進行全面檢查。安全鏈回路的檢查工作，應按照系統的主要控制邏輯進行，如果安全鏈無法進行有效閉合，風電機組的各項工作也很難繼續開展。所有說，在安全鏈檢測時，工作人員首先要對安全鏈的整體工作狀態進行了解和比對，一旦機組中的安全鏈已經出現故障，那其他檢測工作的開展也就變得毫無意義。因此，如果安全鏈中的故障類型得到確定，工作人員應立即對機組程序狀態進行下載。但在具體工作中，也會出現很多例外情況。例如，很多安全鏈故障來源于機組的報警極限，或者在信號傳輸中受到了外界因素干擾。因此，在檢修過程中，工作人員還需對具體的故障類型進行考慮[2]。

2.4分系統故障檢修

風電機組中的分系統構成十分復雜，如潤滑系統、液壓系統等，這也促使分系統檢修工作的工作量巨大，為了方便檢修，應嚴格根據電路圖進行檢查。整體來看，檢修電路主要包括兩種，即動力回路和控制回路。在風電機組檢修過程中，電氣回路的測量因素主要包括控制、反饋和測量三種因素。另外，在分系統之中，如果接觸器發生故障，很多電氣設備將無法得到有效控制。因此，在檢修工作開展過程中，應根據具體的故障情況對接觸器的工作狀態進行分析，從而對過熱、燒毀等故障類型進行判斷。另外，還可以對相關反饋回路及設備受損情況進行合理評估，避免風電機組的整體運行狀態受到影響。例如，一旦傳感系統出現故障，在更換時工作人員需要對分壓電阻的大小進行考慮。

總結：綜上所述，風電機組的電氣和控制系統檢修具有極強的復雜性，為了確保各項檢修工作的順利開展，相關工作人員需要對正確的檢修方法進行落實，并根據系統的不同性能，選擇正確的檢修策略。只有確保檢測步驟的合理完善，才能確保整個機組處于穩定的運動狀態，從而為人們帶來更多的綠色發展能源，實現經濟的協調發展。

參考文獻

[1]陳志軍.電氣自動化控制設備故障預防與檢修技術分析[J].通訊世界，2017（20）：242-243.

[2]李福，張國力.化工企業電氣自動化控制設備質量可靠性提升分析[J].中國石油和化工標準與質量，2017，37（17）：11-12.

（作者單位：海軍工程大學）