风力发电设备安全管理与运行维护

风力发电设备安全管理与运行维护

张晓雷 文晓容

新疆金风科技股份有限公司 新疆乌鲁木齐 830000

摘要：风力发电是我国电力新能源发展的重要方向，风力发电过程中需要应用到大量大型的风电机组，做好这方面设备安全管理与维护至关重要。下面文章对风力发电设备安全管理与维护展开探讨。

关键词：风力发电；发电设备；设备安全；安全管理

引言

我国在经济发展的进程中非常注重新技术和新设备的创新和应用，尤其是在风力发电产业，依靠先进的设备和技术，降低运营成本，不断提高运行效率。一个风电投资项目，除了质量优良的发电设备做保障，还需要风电场全生命周期的度电成本优化，在设备运维、保养等方面，加强科学管理，加大科技创新，不断开展更深层次的研究工作，使风力发电设备在额定运转时期内发挥最佳性能。关于风力发电设备运维和检修存在的问题及其问题产生的主要原因等必须结合风场实际开展具体化分析，并研究制定出问题的解决方案和有效的管理措施。

1风电场运行特点

风力发电主要通过风吹入汽轮机，带动其旋转，进而将风能转变为可以利用的机械能，机械设备在齿轮的传动下将机械能传送到发电机位置，促使转子转动引起发电机工作，电能就由此产生。最终结合区域内变电站工作的协调将电能传送到需要用电的位置。风力发电以风能为基础，可以对自然界的能源进行合理利用，并且还能够减少电能生产带来的环境污染。风电场通常建设在远离人群居住地的位置，环保价值非常高。但是受到某些因素的影响，风电场的并网运行生产的电能和社会对电能的需求仍然有一定的距离，需要后期的风电场工作中进行调整。

2风力发电设备安全运行影响因素分析

2.1运行环境恶劣

在风力发电机组运行的过程中由于设备长期处于野外露天的环境，其工作环境非常的恶劣。同时风力资源并不是人为能够控制的，因此在一些极端恶劣的天气情况下，就会遇到机组承载超负荷的情况。风力发电机组的运行安全随时可能会受到周围环境的影响，为了确保发电机组的质量，就需要加强对发电机组的科学实验分析。通过对发电机组材料的耐高温、耐低温、耐腐蚀等性能进行合理的分析，检测之后保证发电机组的使用寿命以及使用安全。

2.2振动故障

振动故障是风力发电机常见故障之一，造成风力发电机异常振动的原因主要有3个。第一，风力发电机生产厂家资质不过关，品控存在问题。在前期生产设计阶段以及后期出厂品控阶段，没有严格把控设计以及品控两大关，导致投入市场的风力发电机存在质量问题。使得风力发电机投用后部分部件出现磨损，最终出现异常振动。第二，风力发电机运维工作不到位，缺乏严谨的运维工作标准。运维工作人员维护能力不足，在维护工作中不能全面有效发现故障问题，维修工作操作不规范等。第三，风力发电机长期使用后，没有定期更换构件、零件，造成磨损。

2.3风力发电的谐波污染

风力发电可能产生谐波的过程有以下两种：第一是风力发电机组本身的机械设备，可能会产生谐波。与电网设备并行运作的风力发电机组，在启动过程中要和风力发电机组的机械设备连接在一起，所以会带来一些谐波，这个过程较为短暂，也没有频繁发生，通常可以直接忽略。但如果采用变速的风力发电机，则会产生很大的影响。变速风力发电机组需要借助逆变设备和电网连接起来，如果风力发电机组的机械设备传动频率和发生谐波的频率一致，将会带来非常严重的谐波。在发电设备逐渐改进的今天，这种情况已经逐渐发生转变。第二和风力发电机组并联的电容器可能会与电抗器共同作用产生谐振，在实际的工作当中风电场的变压器会有很多谐波产生。

3风力发电设备安全管理措施

3.1运用全寿命周期管理理念，构建合理的运维模式体系

我国风电场装机的容量不断扩大,运行风电机组的数量逐年增加，风电场的运行已经进入规模化的发展阶段,全寿命周期的投资理念已经逐渐被业内接受，不仅要选好设备，更要用好设备，风电设备运维管理状况成为当下行业关注的重点。学习国外先进的管理经验，基于大数据和云计算，采用系统诊断、风险评估、可靠性分析、寿命管理、预知性维修、整体解决等风电运维策略，加强设备管理与技术提升、优化工作环境与资源配置、构建合理运维模式与体系，改变“头痛医头，脚痛医脚”的落后管理方式，从被动式运维向主动式运维、智慧运维转变，做到有计划的“预防式”保障服务，既有“急诊式”维修又要做“体检式”预防。运维管理是风电场工作中的一项重要任务,不仅是提升设备利用率,提高设备安全性、稳定运行,降低各种能耗的前提,而且还是风电场获得更多经济效益的保障.

3.2提高风力发电机组安装质量

风力发电机组在运行之前需要进行合理的安装，确保安装的质量可以提高风力发电机组运行的安全性以及稳定性，从而提高风力发电机组的整体经济效益。一般情况下，风力发电机组主要安装于户外、高山等地区，因此会给安装工作带来一定难度。在安装的过程中需要严格的根据各个部件进行合理的控制，保证连接点的连接安全，尤其是一些加强电器线缆的接头检查。如果接头的连接存在紧密性不够的问题，就会导致安全事故的发生，甚至出现短路、起火的现象，最终引起严重的安全火灾事故。同时，还会对整个电力系统的运行带来严重的威胁，造成较高的经济损失。根据这一情况，在进行风力发电机组安装的时候，就需要加强各个部件的检查，严格的控制施工的技术。

3.3加强风电场隐患排查及治理工作

通常风电场并网安全运行阶段出现的安全事故涵盖工作人员的人身安全隐患和设备安全隐患两个方面，管理部门要基于安全隐患排查管理机制，结合实际情况对风电场的并网运行可能存在的安全隐患进行反复的排查，并对工作内容进行评价以及合理的整改。重点关注风电场并网运行最为典型的四种情况：设备参数设置错误、控制管理方案漏洞、设备维修问题以及电力接地措施保护不当。做好科学有效的排查工作之后，就能够在很大程度上提高风电机组并网的性能，保证设备运行质量。对于存在缺陷的管理方案，要做好传达工作，保证管理漏洞能够顺利解决。严格按照规章制度的原则做好应急管理，根据风电场的实际运行状态，制定科学有效的应急预案。考虑到风电场工作周期的负责，定期组织相应的安全演练，针对演练过程中可能出现的问题做好调整，保证应急管理方案在发生不可避免的安全事故时能够起到应有的作用。

3.4完善设备运维管理制度

首先，明确风力发电机运行维护工作流程，对风力发电机运行维护工作的顺序、内容以条文形式一一列出，保证风力发电机运行维护工作有条不紊开展。例如，风力发电机运行维护流程是从局部故障—线路检测—检修方案的制定—检修工作开展—质检—投入使用的顺序一步步开展的。以制度条文形式明确后，要求检修人员严格按照流程，开展部件检修养护工作。其次，明确风力发电机运行维护工作的周期。风电场需要根据实际情况确定风力发电机的定期维护时间，要求工作人员按照短期、长期计划设计合理的检修维护时间。例如，风力发电机有高出力季节和空闲期，不同时期内的维护时间、频率有一定差别，工作人员在合适时间内有计划进行维护工作，可以保证风力发电机能够在运行期间内稳定安全。

结语

综上所述，我国风电起步晚，技术发展速度快，行业缺乏相关标准，这势必给运维带来一定压力，随着我国风电装机数量超过十万台，运行规模的增长，未提高风力发电设备运行水平还需要做好日常维护、风险排查、检修管理等工作。

参考文献

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[2]乔建旺.风力发电机组运行安全及控制措施的探索[J].商品与质量，2018(14):174.

[3]李鑫泉，胡建华，薛鹏，等.风力发电机组安全运行控制措施探析[J].中国高新区，2017(11):108.