風電電氣運行中的常見故障及應對措施

姚露 張鵬波

摘? 要：近年來，經濟快速發(fā)展，社會不斷進步，在電力系統(tǒng)的運行當中變電電氣設備發(fā)揮著至關重要的作用，對于電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定有著極大的意義。而在實際運行當中，變電電氣設備時常會出現發(fā)熱故障問題，對整個電力系統(tǒng)造成不利的影響。為了確保電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的供電狀態(tài)，必須對變電電氣設備的發(fā)熱故障及其成因進行細致的分析，并且采取有效的方法進行處理，才能夠更好的維護電力系統(tǒng)的良好運行。

關鍵詞：風電電氣;運行;常見故障;應對措施

引言

風力發(fā)電是將風的動能轉換為電能的發(fā)電形式，我國風能資源豐富，且風能作為一種清潔可再生能源，利用風能進行發(fā)電，非常符合我國開發(fā)新能源以及節(jié)能減排的政策號召。在風力發(fā)電系統(tǒng)中，電氣設備是保證發(fā)電工作順利運行的重要保障，但是由于風力發(fā)電所處環(huán)境的特殊性，會對電氣設備的運行產生一定的影響，一旦電氣設備出現故障，會直接影響到風力發(fā)電運行的安全性和穩(wěn)定性。所以需要對風電電氣運行中的常見故障進行分析，找出問題的原因，然后有針對性的制定應對措施，最大程度的降低電氣設備的故障率，確保風力發(fā)電的安全穩(wěn)定運行。

1風力發(fā)電研究

在當今世界，隨著社會的不斷發(fā)展，大氣環(huán)境污染問題日漸加劇，因此，對新能源的開發(fā)利用引起了全球范圍的重視。風力發(fā)電作為一種綠色環(huán)保可再生能源，在近幾十年里迅速的發(fā)展起來，并且被認為是最清潔的能源之一。發(fā)展清潔電力是建設和諧宜居社會的必然選擇，國家發(fā)改委《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》提出至2020年，全國風電總裝機容量將達到3000萬千瓦。由此可見，我國對風電事業(yè)的重視，風能必將成為我國未來第一大能源。隨著風能作為清潔能源而大規(guī)模開發(fā)利用，機組單機容量及等效利用小時數大幅增長，為了提高發(fā)電效率并減少建設成本，風電場選址傾向于荒涼偏僻地區(qū)，長期運行在惡劣的自然環(huán)境當中，并受閃電、雷擊等影響，很多風電機組都出現了運行故障，如機械故障、電氣故障等。但由于各種原因，使得人工檢修較為困難。這些都直接影響了風電的安全性和經濟性。為了風電事業(yè)的穩(wěn)步增長，要不斷降低風電的制造成本、維護成本和維修成本。為此，做好風機運行中的狀態(tài)監(jiān)測和故障判斷是保障風電機組安全運行和獲得長期穩(wěn)定收益的重要因素。

2風電電氣運行中的常見故障

2.1風電場集電線路常見故障

集電線路是風力發(fā)電系統(tǒng)中重要的電氣設備，其運行的穩(wěn)定性直接關系到風機的可利用率和發(fā)電量。由于受到風電場惡劣的自然環(huán)境的影響，會對集電線路的安全產生極大的隱患。導致集電線路故障的原因主要有設計、施工和投運后的維護，風電場設計及設備選型考慮不充分是發(fā)生電氣隱患的關鍵因素，在風電場建設初期，如果設計單位對風電場的地理環(huán)境以及其后特點沒有充分的了解，設備的選型就會出現一定的偏差，在投運后就會出現線路桿塔抗風能力差，風機變壓器運行故障，跌落開關燒損等故障現象，直接威脅到風電運行的安全性。如果施工質量較差，在投運后就會發(fā)生設備跳閘、倒塔以及斷線等故障的發(fā)生。設備投運后，由于維護和排查不力，在惡劣的自然環(huán)境下，集電線路中的電氣設備會發(fā)生嚴重的故障。

2.2異常振動的問題

造成發(fā)電機出現異常振動的原因包括幾點：①在對發(fā)電機進行設計時存在不足與缺陷，在制造過程中出現質量問題，從而導致零部件的加工精度達不到標準，在轉動過程中發(fā)生偏移，從而導致出現異常振動;②經過長時間的運行以及使用，發(fā)電機中的一些零部件會出現松動，當轉子的質心與發(fā)電機的旋轉中心不能完全重合的時候就會使轉動失去動平衡，失去平衡之后產生的離心力會作用到軸承上面，使發(fā)電機產生振動;③在對發(fā)電機進行安裝以及維護、檢修等工作的時候出現了不符合規(guī)定的操作，也會導致出現異常振動現象。

3風電電氣運行中的常見故障的應對措施

3.1風電場集電線路故障的應對措施

為了提高集電線路運行的安全穩(wěn)定性，降低故障的發(fā)生幾率，應該從設計、施工、運行維護等幾個方面加強管理。首先，在風電場設計階段，應該對施工現場的地理環(huán)境和氣候特點進行詳細的調查分析，通過大量的數據查證和經驗，選擇適宜的電氣設備，保證集電線路中的電氣設備符合相關的標準要求。在施工階段，嚴格按照設計圖紙執(zhí)行，嚴禁私自更改施工方案，每個環(huán)節(jié)都要保證施工質量，加強施工監(jiān)理。在集電線路投運后，做好維護檢修工作，定期開展集電線路設備的隱患排查，制定排查維護方案和具體內容，在排查時一定要認真仔細，發(fā)現問題及時處理。尤其是在大風季節(jié)以及特殊的天氣情況下，更要加大排查的力度，保證集電線路中各電氣設備的可靠運行。

3.2完善檢修管理制度

①完善風力發(fā)電機檢測維修流程。完整的檢測維修流程在風力發(fā)電機運行維護工作中占據著重要地位，可以從根本上保證運行維護工作的有序進行。在對風力發(fā)電機進行管理的時候，需要對組成的線路以及各個元件進行全面、仔細的檢測。如果出現問題，需要合理檢驗線路的承受能力。當線路或元件不能繼續(xù)使用時，需要予以更換，維修之后還要進行質量檢驗，合格后才可以使用。通常而言，檢測順序為先檢測局部故障，之后在對整個線路進行檢測以及維修。②加強定期維護制度的完善。為了保證風力發(fā)電機運行維護工作的順利進行，需要進行定期的檢查與維護，還需要完善定期維護制度。通過制度對運行維護人員起到一定的約束作用，使其全身心的投入到維護工作中去，提高維護工作的開展效率，減少故障所造成的危害。同時對定期維護的方案及時間進行明確，進而不斷提升風力發(fā)電機的檢修質量。

3.3齒輪箱常見故障的應對措施

通過對齒輪箱的故障研究，提前做好各項防范措施具有很強的必要性。通過調查分析，齒輪箱發(fā)生的故障多數都是可以采取合理的措施避免故障的發(fā)生。為了保證齒輪箱的正常運行，做好隨機監(jiān)控和定期檢查工作，定期對齒輪箱的溫度、清潔度、噪聲、振動登記、軸承以及油液狀況進行檢查。檢查工作可分為外觀檢查和儀器檢測，對齒輪箱中各個部件進行全面的檢查。還可安裝離線式濾油裝置，降低潤滑油的污染程度，提高齒輪箱運行的清潔度，降低軸承疲勞和磨損概率。加強對齒輪箱運行狀態(tài)的在線監(jiān)測，對于設備出現的故障能夠及時報警和預測，對設備的運行狀態(tài)進行有效評估，避免故障的擴大化，有效降低齒輪箱故障的發(fā)生幾率。

結語

電力能源是當前社會中的重要能源，為了確保電力供應的充足、穩(wěn)定，應當對電力系統(tǒng)的良好運行狀態(tài)進行保證。作為電力系統(tǒng)中的重要部分，變電電氣設備發(fā)揮著極大的影響，一旦其產生發(fā)熱故障，將會對電力系統(tǒng)造成極大的不良影響。因此，應當認識到變電電氣設備的發(fā)熱故障及其原因，從而采取有效的方法進行處理。

參考文獻

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