风电场电气设备中风力发电机的运行维护策略 

风电场电气设备中风力发电机的运行维护策略 

王国明

新疆风能有限责任公司 新疆乌鲁木齐 830000

 摘    要：在我国当前发展建设过程中，风力发电是一种较为重要的发电形式，通过风力发电不仅可以保证城市巨大的供电量，而且符合当前绿水青山的生态环保理念。风力发电机是风力发电的主要部件，能将自然界的风能转化为少部分的机械能和大量的电能。但目前，风力发电机在运行过程中仍存在较多问题。由此，本文首先分析风力发电机运行现状，然后提出风力发电机运行维护策略。

关键词：风电场电气设备;风力发电机;维护;

1风场电气设备中风力发电机的运行维护现状

1.1电压问题

在35kV电压下，继电保护的瞬时过一流一段、过流二段、过流三段、零序过流一段、零序过流二段、零序过流三段、母线差动等保护有很大的问题，在过电瞬间如果出现了弧光短路时容易构成闭合回路，这种闭合电路会造成线路的短路，短时间内的短路会烧坏线路，继电保护组在短时间内未发生保护作用，在短时间内可能产生线路起火、爆炸等情况。弧光短路简单来说就是空气变成了通电的导体，造成线路短路，温度过高。短路原因有很多，一些是自然因素造成的，另外一些是人为因素造成的。自然因素如动物啃咬、长期的电化学腐蚀导致绝缘材料破损，环境潮湿降低了材料绝缘性能等；人为因素如日常维护检查不到位，没有几时发现绝缘破损的地方，使用不合格的线路产品降低了材料的绝缘等级等。一般人为因素造成的短路原因居多。

1.2齿轮故障

风电场电气设备中的齿轮故障大部分是由人为疏忽因素造成的。如齿轮未定期检查，齿轮中出现个别齿轮断裂，降低了传动性能，同时断裂的齿轮也有可能出现卡槽的现象；齿轮中出现金属腐蚀现象，在长期的运转中，齿轮不断被腐蚀磨损变得圆润缺少，导致传动滑失；未及时补充润滑油或未定期更换润滑油，或者使用劣质齿轮油，这些因素也容易造成齿轮故障。此外，齿面胶合也是齿轮运转中容易发生的常见现象，齿轮在长期高温运作下，齿轮间的润滑油流失，在高温高压的状态下，齿轮间会留下印迹，齿轮之间会相互“粘住”，印迹会破坏齿轮的形态，从而影响齿轮的运转与传递。齿轮故障是造成较大故障的前兆，加强做好齿轮故障的检修与防范，可以有效减少风电场电气设备的故障发生率。

1.3叶片磨损

叶片磨损的大多数原因可能来自于自然风或者阵风，自然风力会对较单薄的叶片边缘形成一定的磨损。同时，机器运转时，内部的震荡也能引起叶片的磨损。根据以往的叶片磨损情况，可以大致推测叶片的磨损情况，再针对磨损情况进行叶片护理和换修。一般2年的叶片可能会出现胶衣磨损、移位、脱落的情况，第3年的时候，叶片不经修理会出现大量胶衣脱离的情况，胶衣飞离伸出时会逐渐产生较大的阻力，该阻力也会加剧叶片的磨损程度。到了第4年时，叶片的胶衣会完全掉落，叶片的防水防腐蚀功能会完全丧失，也不能起到很好的防止雷击的作用。到第5,6年的时候，叶片已经严重损坏，在无人管理的情况下可能会因为其他诱发因素发生各种事故。

1.4发电机故障问题

发电机机器设备可能存在交流器超负荷运行的状态，在年久未更新的情况下容易造成机器超高温、短路、超压等情况，发电机组也很容易受电磁干扰。目前，发电机的设计也并未达到完全高效转化能量的效果，发电机的叶片的长度和叶片的厚度可以影响发电机的工作效率和工作时长。叶片的材质也能够影响能量转化的效率。抗震防腐的材质能够提高叶片的使用寿命。流畅科学的设计往往能够减少风力的阻力，同时，维护发电机正常工作，需要耗费一定的人力和物力，在管理成本上会有一定的支出，这对风电场电气发电系统的整体管理上带来一定的压力，部分风电场电气发电的私人能源公司为了节约管理成本，时常不能定期对电气组设备的日常检修和查看。

2风电场电气设备中风力发电机的维护管理策略与运行发展方向2.1定期对设备进行润滑油和清洁的处理

润滑油之于机械设备就像沙漠绿洲的水之于旅途中的骆驼，只有定时定量进行润滑油的护理，才能减少机械的磨损，提高风力发电的运作效率。目前叶片根部、齿轮等方面都需要进行润滑油处理，维修护理人员应该定期对根部、齿轮的部分进行检测和护理，将不同时间安装的叶片做好维护登记、编号，每次根据叶片已经使用的时间进行不同程度的维护，主要通过观察法判断机械磨损的程度。在进行维护工作交接时，应该将之前登记的维护情况进行妥善保存，便于备查。同时，也需要对齿轮、砸盘和闸垫等部件进行适当的清理，在看见出现污垢渣尘不要大意，应该检查渣尘的来源，并根据滑油中的渣尘判断机械零件的磨损状况，在确保无重大问题之后，对滑油进行清理与更换，并记录好更换日期。

2.2加强对电路的维护和诊断

在风电场电气设备检测中对线路的检测非常重要。可以采用单元分割法进行线路的检测。根据风电场电气设备的结构和线路特点来进行划分，一般可以划分为电源系统、控制系统、执行系统、保护系统等。线路故障主要分为3种，三芯电缆中如果有芯线与地线相连了，其他两芯已经断路了，则会出现短路。如果集电线路出现故障时，需要检查保护继电保护组、风机、箱变。同时，也应该注意雷电暴雨天气对风机和电路的影响，在电气设备上应该加装避雷器，对可能突发的降雪霜冻天气应该采取适当的防范措施，在必要时可以采取停电方法进行融化，在需要融冰的线路上进行短线处理，产生局部高温，但在在操作过程中应该注意安全问题，操作过程应该配备专业的安全人员。在向线路输入电流时，变压器的出口必须配备低压保护装置，融冰线路的线径必须大于或等于短路线路和连接线路。另外，线路的在短路时通过的电流应该保持小于发电机的额定电流。在线路控制和检测、维护过程中应该严格遵守安全守则，按照电路规律进行操作。

2.3做好控制系统的稳定工作

控制系统在工作中会受到其他因素的干扰，除了工程设计本身得到缺陷外，能够影响控制系统的可能是硬件设施，电源的配置、接地的地点、系统的输入端和输出端，这些硬件设置的安装都会影响控制系统，进行硬件配置时应该进行整体布局，采取合理的方案减少硬件问题对控制系统的影响。同时也应该减少其他干扰信号，对信号进行管理分类和识别，在未来风电场电气设备的发展中，应该设置闭环控制系统，通过处理输出的偏差数据来对系统进行调控，这种反馈调节系统可以根据统计记录风的速度、频率等物理量来分析数据，通过分析数据既可以达到控制设备的作用，又可以达到起到实现自动化管理。设置控制站，建立控制系统，把输出处理、输出处理等设备进行合理安置，构建好的控制站具有操作员功能，工程师功能，通信功能，通过开发建设这些控制技术，将在一定程度上减少人力资源。通过控制系统建立的电气控制系统可以根据不同的设备和不同的控制方法进行控制，如继电器接触器控制，触电控制，可编程控制等。电气控制系统考虑到运用的环境，应该尽量避免过于复杂，工程系统设计应该兼具安全、方便、简洁的特点。

3结语

目前，风力发电的意义越来越突出。风力发电在中国尚未发展成熟，相关工作人员要不断吸收国外经验，建立自己的风力发电机设计、生产、运营、维护体系，健全责任监督体系，合理安排人力资源和技术资源，突破技术难关，使风力发电机的性能得到稳定发展，促使行业得到全面提升。

参考文献

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[2]傅旸.对于风电场电气设备中风力发电机的运行维护的措施[J].科技资讯，2018(33):50,52.

[3]陈兴华.风电场风力发电机的运行维护研究[J].城市建设理论研究（电子版），2018(27):1.