风电场一次设备的定期检修与维护问题研究

风电场一次设备的定期检修与维护问题研究

金洪建

（国电投东北新能源发展有限公司，辽宁省沈阳市  110170）

摘要：为了使电能的生产、传输等过程顺利推进，让电气设备正常运行，风电场一次设备需要随时得到维护，只有如此，风电场一次设备才能够稳定安全运行。通过分析风电场一次设备修检工作具体内容，以及修检工作的具体流程，或可制定出更具有可行性的状态检修策略和方案，让风电场一次设备在更稳定安全的状态下持续性运行。

关键词：风电场；一次设备；风电设备检修；问题探究

引言：随着时代的发展以及社会的快速进步，人民群众对电力资源的需求呈现出了逐步提高的趋向，因此只有不断扩大电网建设规模，才能够维系电力系统的正常运行和发展。而风电场作为维系电力系统稳定工作的重要设备场所，需要经过定期维修方能够发挥作用。因此以风电场一次设备日常运行为切入点，完成对日常维护检修工作的讨论是能够提升电力设备运行效率的这不仅能够促进我国电力系统的持续性运行，还能够满足人民群众日益增长的电力需求，推动我国电力事业的发展和建设。因此从这个角度来看，对风电场一次设备进行定期修检是很有意义的。

一、一次设备运行状态修检工作内容

1.主变压器的检修

风电场的一次设备检修是确保风能转化为电能的关键环节，其中主变压器作为关键设备之一，其检修具有重要意义。主变压器内通常配备了有载分接开关，用于调整变压器的变比，以适应不同的电网运行情况。在检修中，有载分接开关的检修将遵循DL/T574—95《有载分接开关运行维修导则》的规定进行，这意味着在检修过程中，有载分接开关的操作、维护将遵循该导则中的相关规定。在进行主变压器的检修之前，需要做好充分的准备工作，包括停电计划、工具和设备准备、人员培训以及安全措施等，准备工作的充分性将直接影响后续检修工作的顺利进行。在检修过程中，变压器将需要进行解体和组装操作，涉及到拆卸外壳、拆卸绝缘体、检查绕组等步骤。同时，在组装时，需要确保各部件正确安装，绝缘工作得以有效完成。解体检修和组装过程中需要注意安全、操作规范、绝缘保护等方面的事项，这是因为变压器内部存在高压部分和绕组等敏感部件，操作不当可能导致事故。

2. 35kV开关柜的检修

35kV开关柜的检修是确保风电场设备正常运行和延长设备寿命的重要工作。在检修中应该注重以下要点：（1）断路器是电网中的重要部件，用于开关电路和保护设备，检修中应对断路器进行绝缘测试、机械部件检查、润滑维护等，确保其正常的开关功能和保护性能。（2）隔离开关用于隔离电路，通常与断路器配合使用，检修中需要检查隔离开关的操作是否流畅、触头是否磨损，以及是否存在漏电等问题。（3）互感器用于测量电流和电压，对电网监测和保护至关重要，检修时需要校验互感器的准确性、绝缘状况以及连接是否牢固。（4）避雷器用于保护设备免受过电压损害，检修需要检查避雷器的外观、绝缘状态，以及是否存在击穿或损坏。（5）母线是电网中的导电部件，连接各个设备，检修中需要检查母线的接头是否紧固、绝缘状态是否良好，以及是否存在腐蚀等问题。

3.定期的维护工作

大多数设备的磨损老化都是有一定规律可循的，因此进行定期的维护检修，是提升风电场一次设备运行质量的重要方式和途径。在具体的检修工作开始之前，检修人员可根据设备运行的具体情况来确定检修等级以及检修项目，提前准备检修所需备品备件、制定检修计划及工期，按照既定规章来进行一次设备检测。在检修工作持续性推进的过程中，需要对最终的检修结果进行准确的记录和归档。通常情况下，风电场一次设备的维护周期是半年或者一年。

二、一次设备运行状态修检工作流程

1.故障诊断

在故障检修工作开始之前，技术人员首先要完成故障诊断工作，故障诊断的方法有很多种，在信息化，智能化技术充分运用的过程中，除了进行传统诊断技术使用之外，数学诊断和智能故障诊断方法也能够起到很好的运作用。所谓的传统诊断指的是在设备状态良好的基础之上，进行检测技术的运用，通过在数据诊断基础上进行诊断结果的全面分析，来完成故障诊断方面的工作。所谓的数字诊断方法，指的是从一开始就通过信息化数据的来完成设备的分析工作，并对时序模型进行全面诊断，通过混沌分析和小波分析等不同方式，来得到最为精准的诊断结果。而智能故障诊断通常是针对旋转机械故障使用的一种诊断方式，通过多层电路理论，技术人员可全面分析故障电流的变化情况，以电流相角差作为故障诊断的关键数据，完成后续的分析工作。

2.日常维护

在风电场一次设备检修工作完成后，工作人员需要及时进行大部件的日常维护。日常维护指的是在日常巡检时发现设备出现问题或故障后进行的针对性维修，通过更换零部件等方式让设备及时恢复正常，完成既定的工作任务。这一维修方式是现阶段大多数风电场一次设备使用的维修方式。之所以需要日常维护，是因为好多设备故障是因一些极端天气等环境突然造成的，因此无法很好地进行故障预警，只能在事故发生后及时进行补救，由于设备故障无法被提前预知，因此风电场技术人员只能在事故发生后完成故障处理工作，，日常维护也是风电场正常运行的重要工作，为了能够提前发现故障点风电场也会根据自身设备情况制定完善的巡检制度及巡检要求，按照巡检卡逐项进行检查，争取将各类故障消除在萌芽阶段，有效减小事故的范围。

3.计划维修

根据日常巡检发现的缺陷后，技术人员就会总结处故障发生的相关规律，并根据规律总结出计划检修的重点工作。技术人员会根据故障发生情况制定更为科学合理的检修计划和安排，以求能够达到更优良的维修效果。这种维修方式不管设备处于什么状态下，都能够顺利进行，但在维修流程推进阶段，需要严格根据备件厂家给出的各项数据分析结果以及部件老化规律，备件使用周期来进行调整。因此技术人员需要在前期做好功课，充分了解设备使用运行过程中的具体情况，这不仅能够减少设备发生故障的频次而且能够避免浪费备品备件事件现象的发生。

三、一次设备运行状态修检优化策略

1.高压开关故障检修优化

高压开关是一次设备的断路器，能够在风电场运行的过程中实现自动化开关，一旦高压开关出现了故障问题，那么很有可能是由于电气设备自然老化或遭受外部雷击引起的。此时技术人员需要及时进行具体情况的分析，完成故障检查及原因分析等方面的工作。

在进行高压开关检修的过程中，技术人员需要密切关注高压开关是否存在过热，接触不良等问题，大部分情况下这两个故障都不是独立发生的，彼此之间存在着较为紧密的联系，如果高压开关接触不良，那么就很容易出现过热情况，之所以会出现这一类故障，大体是由于设备本身在生产加工过程中出现了偷工减料的问题，有可能是因为在铝元件和铜元件连接过程中没有按照规定使用对应的过渡材料，使得这二者接触面在极小情况下频繁工作。设备长时间运行就会使得铝和铜接触处产生过高的热量，最终导致开关接触不良。

因此在高压开关检修的过程中，需要着重完成两方面的任务，首先工作人员需要按照既定的标准，规范和流程来检查高压开关机构情况，避免在安装过程中出现接触失灵问题，如果断路器里出现了回路故障，那么就很容易对电压失去预判能力，使得设备在非常态下运行，这会直接影响到电力系统的后期运转，最终出现特大设备故障，这是计划检修时应当关注的重点。其次，工作人员需要在风电场运行的过程中，密切观察设备的面温度是否超出了正常值，这也很容易使得设备在运行过程中出现故障。

2.变压器故障检修的优化

如果在电气设备使用过程中发现设备出现了严重老化的问题，那么技术人员需要及时进行相关设备检查及更换，并且在设备维修阶段，需要及时分析出产生故障的原因，并及时结合变电站的运行情况，来判断更换的设备是否符合电力系统的运转要求。通常情况下大部分故障是由于接线柱松动或引线接触不良等问题所导致的，因此在检修过程中，需要花费更多的时间和精力来观察引线的外部特征，只有确定了故障原因之后，采取的检修措施才能更具有针对性。

变压器长时间的使用很可能会出现漏油方面的问题，因此检修人员需要及时关注变压器外部是否出现了黑色的附着物，如果变压器外部出现了渗漏物或者大量油光，就意味着出现了漏油故障。诱发以上故障的原因有很多种，首先，如果变压器设备零部件与油箱之间的密封元件出现了问题，那么就很容易出现连接不紧密的情况，在这种情况下极易出现漏油问题。其次，如果变压器在运行过程中受到了外部环境的震动或承受压力过多，那么变压器也会出现漏油问题。只有完成了诱发故障原因的精准判断工作后，才能够使得后续的故障检修更具有针对性。

3.组合电器的检修与实验

在风电场运行过程中，需要使用到一系列高压组合器设备为了让电力系统能够正常运行，在高压组合电器使用之前需要进行开关柜与其关联零部件的测试工作，与此同时，还要对绝缘气体的本身质量和气体泄漏情况进行必要的测量。具体而言，高压交流试验与就地监测试验通常会在同一时间完成，这两个实验交替进行，所得到的实验效果会直接影响到电力设备的后续运行。但由于在具体实验操作过程中存在着间隔距离和覆盖范围方面的问题，因此测试精度无法得到保障。因此技术人员需要在高压组合电器实验过程中进行必要的检修工作，确保设备状态达到理想值。在这一过程中，技术人员需要监督风电场电气设备运行的整个过程，借此来判定设备的运行状态，预测设备故障的发生趋向。

4.站用变及接地变检修

在一次设备运行检修过程中，对站用变及接地变进行维护是至关重要的。首先，在检修过程中，需要仔细检查铁芯的外表，确保铁芯表面平整，没有片间短路或变色、放电烧伤痕迹。还要观察绝缘漆膜是否有脱落现象。上铁轭的顶部和下铁轭的底部是否有油垢杂物，如果有的话，可以用洁净的白布或泡沫塑料进行擦拭。其次，检查铁芯的上下夹件、方铁以及绕组压板的紧固程度和绝缘状况，特别注意绝缘压板是否出现爬电烧伤和放电痕迹。同时，需要仔细检查压钉和绝缘垫圈的接触情况，使用专用扳手逐个检查并紧固上下夹件、方铁、压钉等各部位的紧固螺栓，确保其稳固可靠。第三，使用专用扳手来紧固上下铁芯的穿心螺栓，并且对绝缘情况进行检查与测量。第四，还需检查铁芯接地片的连接情况以及绝缘状况，确保接地片连接牢固，并且绝缘情况符合要求，以提供良好的接地保护。第五，对于无孔结构铁芯，同样需要仔细检查拉板和钢带的状况，确保它们没有损坏或变形，以维持设备的正常运行状态。通过这些关键步骤，可以保障变压器站用变及接地变的正常运行，同时确保操作人员的安全。

结束语：总而言之，在风电场一次设备运行过程中，进行检修方法的不断创新和优化是很有必要的，只有顺利完成检修工作，才能够降低一次设备使用过程中发生故障的概率，保证风电场电力系统正常运行，进而满足人民群众日常生活和工作的用电需求。

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作者简介:金洪建（1995.05.01—）男，汉，吉林榆树，本科，学士，助理工程师，主要研究方向：风力发电场电力系统。