风力发电机运行维护分析

风力发电机运行维护分析

付建伟

国华（河北）新能源有限公司 河北省张家口市 075000

摘要：国家的不断发展进程中，我国实现了对自然能源的利用，减少对环境的破坏。如当今社会人们对电力的需求越发重视，而电厂在发电的过程中则是用风力进行发电的，其发电机是风力发电的核心组成部分，同时也决定着风力发电的顺利进行。而费力发电机在运行过程中，会面临很对故障的发生，为了避免因机械发生故障导致风力发电机无法正常运行。本文则重点阐述了风力发电机运行维护要点，以确保发电机的正常运转，正常的工作。

关键词：风力发电；运行维护；风电厂

为了给人们生活提供便利条件，满足人们对电力能源的需求，则需要通过火力发电及风能发电的方式进行发电，其中风力发电作为一种新型的发电能源，则是借助自然能源而实现能源转化的，且是一种可持续发展的生态发电模式。在风力发电过程中，最为核心的部门是则是发电机，他决定着发电的效率。因此，国家提起了对风力发电的重视程度。提出了对风力发电机的维护方式，确保采取科学的检测方式判断出设备故障发生的原因，从而提高发电机的运转效果，将损失降低至最低，具体维护措施如下。

1风力发电机组结构分析

风力发电机组的结构上总共分为4个主要部分组成，这几个主要的组成部分包括：风轮结构、机舱结构、塔筒结构以及基础结构几个部分组合而成。其中风力发电厂较为常见的风力发电机为大型兆瓦级风力发电机，该类型的风力发电机在机组结构细分为双馈型结构和直驱型结构两种，一般在商业生产中常用的商业生产机械结构为双馈型机组结构型。对风力发电机结构进行细致分析，风轮结构，该结构在风轮发电机中实施十分重要的，这是实现风能转化的主要节后，该结构中细划分由风轮的叶片、轮毂及变桨几个部分组成风轮结构。风轮在风力发电机中会因为风的流动而转动，从将风转化为风能，满足供电的需求。结构中轮毂，主要的功能是将风能转化的机械能，直接传送至传送系统供机组整体运行使用。

图1 风力发电机组结构

在双馈型风力发电机中，风能的传动顺序依次分别是主轴结构、齿轮箱结构及高速轴结构、发电机结构等。为了确保双馈型机械的持续运行，需要将主轴承与轮毂有效的连接起来，从而提高两者的运行速度。双馈型风力发电机中的齿轮箱的作用是帮助机械增速的，若主轴承运转较慢，在齿轮箱的带动下会提高速度，在驱动发电机的转动下，更好的实现风能的转化过程。在齿轮箱结构中，一般输入端的轴为低速轴，而在机械运转时的输出端为高速轴。所以在高速轴旋转时驱动可有驱动双馈发电机运作的效果。另外，塔筒结构是机舱及风轮结构的支撑结构，该结构主要的作用是固定效果，可以将机舱与风轮节后固定在高空红，从而实现风能的转化。而塔筒底部则安装有变流器装置和主控系统装置，安这些装置对发电有直接的控制作用，也是风力发电厂的核心内容。

2 风力发电机运行维护管理中存在的问题

2.1运行维护管理制度不够完善

国家发电厂在运行维护管理方面表现的较为薄弱化，其管理力度不足，维护力度不足。如所制定的对风电机维护的制度不够完善化，缺乏严格的规章制度，且在做各项运维工作的时候，并没有将检查维修的结果记录在案，发电机的维护管理工作相对而言是混乱化的，对后续的维护及管理带来诸多的不便性。因此，在进行风力发电机的检修时要建立完善的检修制度，针对风电厂检修制度存在的问题进行剖析，并针对这些问题进行后续的处理。

2.2风力发电机维护管理人员的专业技能不足

风力发电厂所招收的技术人员其技术水平不够，且对风电厂工作人员管理的重视度不够，所以，在进行管理人员的考核时，应当进行风力发电机故障维修方面的考核，提升检修工作人员的专业素质水平，以此，降低风力发电机的运行故障，降低安全隐患的发生。

2.3风力发电机的运行维护

在风力发电机的运行维护过程中，相关技术人员只针对风力发电机的表面故障进行维护，缺少对风力发电机故障的排查及维护，所以会造成不可预估的危险发生。所以，应当提高对风力发电机维护的管理工作，提高技术人员的认识程度，避免突发情况。

3风力发电机组运行以及故障分析

风能作为可再生能源，积极利用风能进行电力发电，以此满足人们日常生活和工作的电力需求，并且为推动低碳环保型社会发展发挥至关重要的作用，不仅有效降低煤炭等资源的消耗，还使发电过程不会产生污染物质。现阶段我国利用风能进行发电时，会构建大功率发电机组，在机组内配置工业微处理器，从而全面掌控发电机组的运行状态。在工业微处理器内，配置多元化的处理设备，每个设备有效提高微处理器的抗干扰能力，并且通过连接计算机，工作人员可以远程操作微处理器，根据微处理器运行产生的参数，在远程操作中处理存在的问题，保证风力发电机组安全稳定的运行。

3.1异常振动

风力发电机组出现异常振动情况时，主要是三方面因素引起的：一，未能科学合理的设计发电机，导致发电机构造存在缺陷，致使发电机转动过程中不断磨损，进而出现异常振动情况；二，发电机组长时间运行，机组内的零件出现松动情况，尤其是转子中心脱离发电机旋转中心，在离心力的作用下，发电机组出现振动情况；三，工作人员在安装发电机组时，未能按照流程严格的操作，致使发电机组出现异常振动情况。

3.2变流器故障

风力发电机组运行期间，变流器会出现故障，引发变流器出现故障的原因，主要是设备处于停电状态，发电机组内卡板元件、IGBT模板以及连接端子出现烧毁情况，导致变流器无法正常的使用。

图2 风力发电机变流器故障

3.3发电机叶片故障

发电机运行时，主要是风能作用在叶片上，叶片转动过程中受到不同力的作用，包括自身重力、自然风等，使发电机叶片承受不同的荷载后，导致叶片出现疲劳性损坏情况，进而引发叶片故障。在发电机叶片出现故障时，若风向以切边的形式作用在叶片上，导致叶片的机尾形成尾流，此时风机无法承受尾流产生的作用力，进而出现叶片故障。此外叶片极易受到雷电的打击，导致叶片出现故障。

3.4发电机保护故障

在风力发电机组发电过程中，发电机是承载重要的发电任务，重视发电机的日常维护和保养工作，在原有的保护方法基础上，还应针对引发发电机出现故障的因素实施有效的措施，从而降低发电机发展故障的概率。我国在风能储量较多的地区积极架设风力发电设备，风电机组规模不断扩大，容量不断增加，需要实施密闭保护措施，避免发电机发生故障。发电机组在长期运行过程中，机组内部零件会不断磨损，一旦发电机组运行产生足够大的离心力，会使发电机发生故障，最终导致发电机无法正常的运行。

4完善风力发电机组运行维护的措施

4.1运行数据的统计

在风力发电设备中，发电机组是重要的组成部分，发电机组运行时会产生较多的数据，统计运行产生的数据，可以及时全面掌握发电机组的运行状态，以便根据运行状态实施针对性的管理措施，包括运行措施、维护措施等。统计发电机运行产生的数据，需要通过量化数据的方法，为发电机实施的运行措施以及维护措施提供参考依据。

4.2远程排除故障

提高发电机组的运行能力，有助于使风力发电设备处于安全稳定的运行状态，从而获得高效率、高质量的电力能源。但是风能具有多变性特点，产生风能时，风的角度和力量无法预测，一旦风的角度和力量超过发电机组的承受能力，风力发电设备会处在高负荷运行状态，导致设备出现运行故障。由于产生的故障种类不同，工作人员需要停止发电机组，才能对发电机组进行检查，而停止运行状态会影响到电力能源的生产效率和质量。针对发电设备出现的故障，需要构建远程操作系统，通过远程系统短时间内排除故障，从而提高发电机组的运行效率。

4.3完善维护管理制度

提高发电机组的运行能力，应加强发电机组管理工作，在管理工作中明确运行和维护标准，基于标准制定完善的维护管理制度，一方面使机电设备维护工作更加合理，另一方面提高发电机组的管理水平。制定完善的维护管理制度，有助于工作人员加强发电机组的管理，在日常管理工作中对发电机组进行定期检查，通过检查掌握每个零件的运行状态，以便及时更换老化的零件，使发电机组处于安全稳定的运行状态，有效降低发生故障的概率。在检查发电机组时，应以局部检查为主，通过了解局部情况，可以预测发电机组的整体运行状态。工作人员在检查发电机组时，按照标准流程进行检查，应实时记录相关信息，信息内容包括检测时间、检测部位等，完成检测工作后应整理上述信息，为后续出现类似的问题提供参考依据，使工作人员快速找出故障的原因，从而实施有效的维修措施。此外在发电机组日常维护管理工作中，工作人员应根据实际情况优化维护管理内容，以便不断提高维护工作质量。管理部门应给予维护管理工作足够的重视，向工作人员明确维护管理工作的责任，贯彻和落实管理责任制，积极引导工作人员形成正确的管理认识，努力提高维护管理工作水平。

4.4提高维护人员的技术水平

企业应组织技术人员进行培训，在培训中既要拓展技术人员的视野，丰富技术人员的维护技能，还要通过实践操作联系理论知识，不断强化技术人员的维护技能，在维护工作中积极运用创新技术以及新型设备，努力提升机电设备的运行能力。通过培训使技术人员获得提高自身能力的机会，有助于企业构建高水平专业化的维护体系，推动发电机组维护工作快速发展。

企业应积极宣传安全生产的重要性，引导维修人员形成良好的安全防护意识。企业还应组织维修人员进行安全生产培训，在培训中进行思想政治教育，强化维修人员的维修管理工作意识，在维修工作中按照标准流程严格操作，避免在维修中出现安全隐患。此外企业应进行安全生产实战演习，在演习中发现问题，通过问题实施解决措施，从而提高维修人员的综合素养。

4.5制定完善的维护计划

制定完善的维修计划，具体内容包括以下几个方面：一，对梯子和平台的螺栓进行检查，若发现螺栓出现松动情况，应及时固定或者更换存在质量问题的螺栓；二，对发电机组的夹板进行检查，若夹板出现松动或者位置出现移动，应加固夹板，或者将夹板移动至原有的位置；三，对监视柜内的线路进行检查，若线路出现老化情况，应及时更换的线路；四，对发电机组的控制柜进行检查，若控制柜出现放电的声音，应实施解决措施防止控制柜出现放电的声音；五，若发电机组轴承出现异响，或者齿轮、砸盘等出现异响，需要更换存在质量问题的零件。

在加固螺栓的同时，还应检查电缆的绝缘性，保证发电机组正常的运行。为使发电机组保持正常的润滑状态，一般使用稀油润滑油或者干润滑油，通常定期更换发电机组齿轮箱和偏航减速齿轮内的润滑油，上述位置使用稀油润滑油，干润滑油使用在轴承偏航齿轮上。每年规定时间启动发电机组时，应对定子、转子等绕组进行检测，检测内容为绝缘电阻。通常情况下，绕组内会配置较高的绝缘电阻，但是应控制绝缘电阻所处环境的温度，避免高温环境降低绝缘电阻值，影响发电机组正常的运行。

4.6加强监督监管工作

日常运行维护管理期间，企业应加强监督监管工作，避免出现管理制度落实不到位的情况。部分管理人员为谋取个人利益，会安排自己的亲属担任管理岗位，由于管理岗位需要人员具备较高的管理能力以及良好的综合素养，安排的人员无法胜任管理职责，致使管理工作质量不断下降，严重破坏监督监管工作正常的进行。企业应建立专门的监督监管部门，采用多种方式进行监督监管工作，如定期、不定期等方式，既能提高管理工作质量，还能获得良好的监督监管工作效果。

4.7进一步强化技术的总结、深化技术的创新

风力发电厂，应进一步强化技术，且需要投入更多的力度，引进新型、先进化的设备，让设备在风力发电厂中发挥作用。让维修设备的人员，每个季度都应上报一次，对风力发电机运行维护的工资总结，然后在结合工作中所遇到的问题制定出相应的解决方案，不断深化技术的创新，企业的领导应加强对维修技术人员的鼓励，引导所有维修人员集思广益，以改良风力发电机运行故障的维护，将运维人员的聪明才智发挥出来，以实现技术的创新，推动国家风力发电企业的不断发展。

结语：

总而言之，通过上文可知发电机在电力系统中占据的位置是很重要的，要想满足于人们对电力的需求，则发电厂应当重视起对风力发电机的运维管理工作，做到定期、定点、定时完成对风力发电机的检查与维修工作，使风力发电机在良好的状态下运行。另外，国家发电厂，为了能够有效的贯彻这一目标，则应当从运作情况、电力的日常维护等实际角度出发，制定科学化、有针对性的故障解决方案。以此，实现风力发电机的良好运维，有效地降低风力发电机的故障，提高安全性能。

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