探討風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備中風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)

王云超

山西龍?jiān)达L(fēng)力發(fā)電有限公司 山西 太原 030000

一、風(fēng)力發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)介

風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)機(jī)械能使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，然后發(fā)電的電力設(shè)備。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理比較簡(jiǎn)單，主要是風(fēng)輪在風(fēng)力的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，通過(guò)風(fēng)輪的旋轉(zhuǎn)將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為風(fēng)輪軸的機(jī)械能，最后促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。廣義上來(lái)說(shuō)，風(fēng)能也是太陽(yáng)能，所以也可以說(shuō)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，是一種以太陽(yáng)為熱源，以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成，其中葉片用來(lái)接受風(fēng)力并通過(guò)機(jī)頭將其轉(zhuǎn)化為電能；尾翼使葉片始終對(duì)著來(lái)風(fēng)的方向以便獲得最大的風(fēng)能；轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活轉(zhuǎn)動(dòng)以此來(lái)實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能；機(jī)頭轉(zhuǎn)子是永磁體，定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的類型主要有異步型、同步型、水平軸型和垂直型四種。

二、風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行中存在的主要故障問(wèn)題

2.1 發(fā)電機(jī)葉片故障 發(fā)電機(jī)的葉片在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中受到多種力量的相互作用，例如陣風(fēng)、自然風(fēng)、覆冰以及自身重力等，還會(huì)受到來(lái)自設(shè)備內(nèi)部激振力的作用，這些力的長(zhǎng)時(shí)間作用可能導(dǎo)致葉片出現(xiàn)疲勞損壞以及故障，尤其是受風(fēng)切變及其他風(fēng)力發(fā)電機(jī)尾流影響比較嚴(yán)重的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。另外風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片受到雷擊而損壞，也是葉片損壞的重要原因之一。

2.2 異常振動(dòng)的問(wèn)題 造成發(fā)電機(jī)出現(xiàn)異常振動(dòng)的原因包括幾點(diǎn)：①在對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)存在不足與缺陷，在制造過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，從而導(dǎo)致零部件的加工精度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生偏移，從而導(dǎo)致出現(xiàn)異常振動(dòng)；②經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行以及使用，發(fā)電機(jī)中的一些零部件會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子的質(zhì)心與發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心不能完全重合的時(shí)候就會(huì)使轉(zhuǎn)動(dòng)失去動(dòng)平衡，失去平衡之后產(chǎn)生的離心力會(huì)作用到軸承上面，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)；③在對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行安裝以及維護(hù)、檢修等工作的時(shí)候出現(xiàn)了不符合規(guī)定的操作，也會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)異常振動(dòng)現(xiàn)象。

2.3 變流器故障 在風(fēng)力發(fā)電的過(guò)程中，雙饋異步發(fā)電機(jī)的定子繞組與電網(wǎng)連接，通過(guò)變流器進(jìn)行相互耦合，然后根據(jù)轉(zhuǎn)子繞組中對(duì)于電壓、頻率等內(nèi)容的要求，實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)化的調(diào)節(jié)。變流器常見(jiàn)的故障是在設(shè)備突然停送電時(shí)導(dǎo)致內(nèi)部板卡元件損壞、IGBT模塊燒壞、連接端子接觸不良造成發(fā)熱燒毀端子和電纜等情況。

三、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)措施

基于上述分析，接著給出提高管理運(yùn)維質(zhì)量的措施。從多個(gè)角度展開(kāi)分析。

3.1 建立健全運(yùn)行檢修制度 檢修制度應(yīng)該重點(diǎn)涵蓋以下內(nèi)容：

①專業(yè)化管理的貫徹實(shí)施，明確自身職責(zé)，推行包修制度，創(chuàng)建行之有效的管理體制，基于組織結(jié)構(gòu)大大提升檢修水平。②定期更換設(shè)備，提高設(shè)備性能。③引入先進(jìn)故障檢測(cè)技術(shù)，檢測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，提高維修質(zhì)量。基于上述特點(diǎn)，檢修部門(mén)應(yīng)該充分發(fā)揮自身作用，不斷創(chuàng)新與完善檢測(cè)機(jī)制，增強(qiáng)檢修效果，徹底發(fā)揮檢修工作的作用，提高作業(yè)效率。

3.2 定期檢修維護(hù)發(fā)電機(jī) 對(duì)風(fēng)力發(fā)電進(jìn)行定期的維護(hù)保養(yǎng)，可以一直讓設(shè)備保持最好的工作狀態(tài)，風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的使用壽命，以節(jié)約成本，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。在進(jìn)行定期檢修委會(huì)的主要內(nèi)容包括：有風(fēng)電機(jī)組聯(lián)接件之間的螺栓力矩檢查(包括電氣連接)，各傳動(dòng)部件之間的潤(rùn)滑和各項(xiàng)功能測(cè)試。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作，各部分接觸的螺栓由于受到振動(dòng)的作用，很容易造成螺栓的松動(dòng)。同時(shí)對(duì)于溫度的監(jiān)控也是對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)的重要參考因素。一般對(duì)螺栓的緊固檢查同城是在夏季進(jìn)行，避開(kāi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的高出力季節(jié)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行科學(xué)的潤(rùn)滑工作也是保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要措施。在進(jìn)行具體的潤(rùn)滑檢修工作中，需要對(duì)發(fā)電機(jī)軸承，偏航軸承，偏航齒等進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。

3.3 日常故障檢修與維護(hù) 由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)整機(jī)的組成結(jié)構(gòu)較多，因此根據(jù)故障的不同類型會(huì)采用不同的維修方案，必要時(shí)要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的維護(hù)。為提高維修的效率，可以通過(guò)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的整體狀況進(jìn)行掌控，方便風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行。具體的維護(hù)方式：首先對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全破平臺(tái)和梯子進(jìn)行細(xì)致的檢查，保證各部分正常運(yùn)行；其次，要仔細(xì)觀察風(fēng)電機(jī)組內(nèi)的安全平臺(tái)和梯子是否牢固，有無(wú)連接螺栓松動(dòng)；再次，是對(duì)控制柜進(jìn)行傾聽(tīng)，檢查有沒(méi)有放電的現(xiàn)象，若有聲音，應(yīng)該進(jìn)行進(jìn)一步的檢查，主要對(duì)接線端子、接觸不良等問(wèn)題進(jìn)行檢查；最后，需要在檢修維護(hù)工作之后，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作進(jìn)行經(jīng)歷，同時(shí)保證接頭干凈，無(wú)泄漏情況。

3.4 提高運(yùn)維檢修水平 檢修工作中都是通過(guò)專業(yè)人士操作，達(dá)到嚴(yán)格控制每個(gè)環(huán)節(jié)檢修質(zhì)量的要求。因此，在實(shí)際操作中必須提高檢修人員技術(shù)，做好隊(duì)伍人員管理。首先，為保證檢修質(zhì)量，通常會(huì)對(duì)檢修人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，將培訓(xùn)成績(jī)與工資掛鉤，加強(qiáng)技術(shù)人員培訓(xùn)人員積極性，提高培訓(xùn)質(zhì)量；其次，實(shí)際檢修中，為達(dá)到檢修目的，是根據(jù)線路具體的工程情況選擇相對(duì)應(yīng)的檢修技術(shù)；最后，做好人員篩選，選出能夠在短時(shí)間內(nèi)適應(yīng)崗位需求，具備嚴(yán)謹(jǐn)工作態(tài)度的專業(yè)人才。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備中風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及其維護(hù)保養(yǎng)工作進(jìn)行合理分析，是保障設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。在相關(guān)工作的落實(shí)過(guò)程中，工作人員要結(jié)合實(shí)際情況，制定出具體的維護(hù)措施，為設(shè)備的正常運(yùn)行提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的迅速發(fā)展。