风电场风电机组中风力发电机的运行维护

风电场风电机组中风力发电机的运行维护

张咪

中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司 贵州贵阳 5500812

摘要：在我国进入21世纪快速发展的新时期，我国现阶段的发电产业应用最多的是风力发电，主要的原因是清洁能源的推广普及，进一步的促进了我国的风能地区的风力发电厂的扩建。因此，就风电场电气设备中风力发电机的运行维护对策开展深度探究，结合实际风力发电机运行过程中出现的故障问题，针对性的提出多种有效管理维护方式，并结合当前存在的多种管理维护问题进行其完善以及调整，从本质的风力发电机的运行维护管理体系中提出建议点，从而最大化降低风力发电机故障率。

关键词：风电场电气设备；风力发电机；运行维护

引言

在风电场中，电气设备主要包括以下方面:一是发电机组;二是为箱式变压器;三是集电线路;四是主变压器;五是配套的控制设备。现如今在我国风力发电的过程中，一个主要的工作任务便是要对这些设备进行妥善的维护和管理，如果在风电场中一些电气设备出现故障问题，例如机械摩擦出现过热或者叶片损坏以及尺寸故障等问题，这些都是作为风电场电气设备中比较常见的一些故障问题，因此通过对常见的问题进行持续的维护和保养，可以全面的延长风电场的电气设备整体使用寿命，降低设备在运行过程中的成本，对企业自身的经济效益进行全面的提高。所以在本文中，主要对我国风力发电的过程中，发电机的运行和维护内容作出相应的分析与研究，并且也在此基础上提出下文内容，希望能够为相关工作人员提供相应的参考价值。

1风力发电机运行过程中存在的主要故障

1.1发电机叶片故障

风力发电机的叶片是发电机组的动力源泉，是风力发电机的重要组件之一，叶片的好坏直接影响整个机组的性能和发电效率。由于风力发电机是依靠风力发电，因此风力发电机大多安装在环境恶劣、海拔高、气候复杂的地区，而叶片又在高空、全天候条件下工作，容易受到极端天气的影响，故障率在整机中约占三分之一以上。一旦叶片发生故障，整个机组就必须停止所有工作进行抢修，严重的还必须更换叶片，这会给风电场带来极大的经济损失。

1.2异常振动

发电机异常振动可能是由以下几个原因造成的:一是电机本身在设计中就存在先天性的不足，而使部分零部件精度不满足标准。这些达不到标准的零件在发电机转动过程中就会发生偏移，致使机器异常振动;二是发电机由于长时间的使用而出现的零部件松动，松动的零部件就会使转子的质心与发电机的旋转中心发生偏离而不能完全重合，致使机器异常振动;三是不符合操作规范的发电机维修、养护工作，也会使发电机异常振动。

1.3风力发电机变流器运行异常

风力发电机的重要组件还有变流器，其作用是可以控制不断变化的叶轮转速下输出端的电压，具体的控制原理其实就是保持变流器中电压幅度以及频率与电网电压幅度以及频率一致。风力发电机变流器运行异常的原因可以从散热不均来分析。现阶段的变流器散热方式有风冷、水冷两种形式。主要是针对变流器柜体进行散热，因为柜体的温度一旦过高，就会影响到内部的热敏感元件以及线路的稳定运行，导致变流器运行异常。变流器主要是通过断路器进一步实现阻断电流，达成短路保护功能的，因此要是出现变流器运行异常情况，就会影响断路保护功能的发挥。

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。

2.2对发电机的运行维护系统进行检查

对于风力发电机的工作人员来说，要严格根据发电机的运行检查工作系统做好想要的设备维护工作，同时对被动检查进行及时的摆脱，将其转变成为主动维护检查工作，通过对发电机做好定期的系统维护检查工作，这样可以更好地维持风力发电机能够长期处在稳定的状态下进行工作。

2.3制定完善的检修流程

制定相关检修流程是保证整体运行质量的关键。首先，确定检修周期。每个部件的寿命都是有限的，因此，在特定的时间范围内，出现问题的概率就比较大。其次，制定明确具体的检修方案，设立具体的检修标准，做好检修记录，详细记录每次检修的时间、检修项目、检修结果等，方便查阅。对于经常出现的问题，在之后的检查中要重点关注，对于技术上的难题，要积极学习，加强对工作人员业务技能的培训。最后，由领导带队检验检修结果，确保出现的问题得到有效解决。

2.4定期维护

(1)整机维护。在对发电机定期维护之余，进行必要的整机维护，以延长发电机的使用寿命。定期清理发电机的尘土、锈迹，从而保持发电机的清洁，减少不必要的故障发生。同时也需要对垫圈、螺栓等紧固件的接连情况作出检查、对绝缘电阻作出检查、对连接电缆的绝缘性能做好检查，保证其能满足实际工作的需要。(2)进行轴承与润滑系统的维护。及时定量地补充润滑油，防止发电机被烧坏。(3)定子、转子的绕组维护。根据发电机的运行规律，对发电机的定子、转子进行维护。首次启动的或是长时间停机后启动的发电机，每年进行一次绝缘电阻的测试即可，出现故障后再对其他的进行测试。对发电机进行定期检修，可以让设备长时间保持良好的工作状态，延长发电机的使用寿命，让它发挥更多的本领，创造更多的能源。

2.5对维护人员的技术水平进行提高

对于风力发电机而言，其检修人员自身的检修水平和速度将会对发电机的整体检修质量带来直接的影响，因此在进行检修前，必须要对相关人员做好技术培训的工作，这样才能够更加全面的提高维护人员维修水平，在一定程度上促进检修工作的顺利进行。

结语

我国的风电场电气设备中风力发电机的运行维护是风力发电事业中较为重要的环节，只有降低风力发电的损耗才能减少风力发电设备的维护成本，同时等于间接提高风力发电的工作效率。风力发电设备维护的工作人员应该不断总结工作经验，严格吸取教训，从不足中进行反思和改进。此外，风力发电设备的设计技术是风力发电的基础，未来风力设备的发展需要依赖成熟可靠的风力发电技术，在全球提倡可持续发展的环境下，风电场电气发电机最终会成为热门发电技术之一。

参考文献

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