风电场电气设备中风力发电机的运行维护研究

风电场电气设备中风力发电机的运行维护研究

王琦

大唐山西新能源公司 山西太原  030000

摘要：在当前的新兴再生能源中，风能发电是其最重要的发电技术之一，而风能发电中的发电厂主要是把风力转化成机械能或者电力的一个机器设备，在所有风能发电的组件中都有着很关键的地位。在当前的现实状况中，如果风力发电机还在长期的超负荷运行，就会产生各类故障，想有效地降低故障的风险，一定要做好对设备的保养以及故障的修复，这就可以在一定程度上提升发电机的工作质量。本文针对当前风力发电厂的实际运营保障情况展开剖析，并结合给出相应的处理方法。

关键词：风电场；电气设备；风力发电机

引言

风力发电属于新型能源发电中常见的技术，主要是利用风力发电机将风能进行转换，形成机械能和电能，因此风力发电机在风力发电设备中占据着重要的地位。但是，风力发电机在实际运行的时候，经常处于超负荷的运行状态，再加上诸多因素的影响，很容易出现各种问题，影响风力发电机的运行效率。因此，必须对风力发电机常见的运行故障有着清楚的认知，以此有针对性地进行解决，切实落实有效的运行维护措施，保证风力发电机运行的稳定性，提升风力发电的效率。

1风力发电机运行中常见的问题

1.1发电机叶片故障

叶片是风力发电机中重要的运行组件，并且叶轮的好坏直接影响着风力发电机的运行性能。同时，叶片故障在风力发电机中属于常见的一种故障形式，一旦发生，就会严重影响风力发电机的运行性能，并且如果情况较为严重的话，还会出现发电失效。

1.2变流器故障

变流器是风力发动机的主要部件之一，其功能主要是在风叶轮速度的变化时控制输出端的电流水平，其控制原则即为在变流器的电流水平以及频率上的电网电压水平和频率的一致性。通常，高电流电压是导致变流器工作过程中发生故障问题的原因，在电流变化大、电压变化过高的操作工况下，很容易使变流器设备产生过热现象，而电流电压过低时又会产生欠电流现象，当出现了上述异常情况时，便会导致变流器的开关超出设备一般运用所能接受的最大电压电流限制范围，进而使变流器出现运行失效，严重时会出现被击穿破坏的情形。当前，中国国内发电场使用的变流机设备在工作时大多使用两种主要散热方法，其一是气冷，其二是水冷，主要的散热性能影响的是变流器柜体，这主要是由于柜体温正常过高温后，就会影响内部散热敏感元件和电路工作的可靠性，导致变流器工作失常。变流器通常地应用断路器起到抑制电压的作用，起到短接的作用，所以当变流器工作不良时，也不利于正常的通断保护作用。

1.3发电机故障

发电厂的功能主要是完成天然能量、机械能、电力间的动力交换，然后经由设备将能量传送给电力之应用。异常震动、过热、线圈短路或断线等是发电计算机工作过程的常见故障类型。其中发电机震动是判断电路工作能力的一个常用技术指标，一旦发电机产生较为剧烈的震动现象就会干扰发电机组的稳定工作状况，增加电机主轴裂纹的危害，不利于发电场的工作，不利于产生经济效益。造成发电机异常振动发生的原因较多，如发动机的技术不适应发电机的条件、发动机的零部件材质及精度不合格，发动机运行压力过高。

1.4润滑失效

润滑是影响风力发电机中滚动轴承运行稳定性的重要因素，主要是因为未能根据实际情况添加润滑剂，没有在滚动轴承表面形成有油性保护膜，导致金属之间产生较大的摩擦，以此影响滚动轴承的稳定运行，缩短其使用寿命。同时，风力发电机经常会受到环境的影响，所以如果润滑剂选择不当，润滑效果较差，也会导致金属之间产生较大的摩擦，影响滚动轴承的使用，进而引发其他运行故障的产生。

2风电场电气设备中风力发电机运行维护及保障

2.1不断加强风机安装现场的安全管理

若想进一步提升风力发电机组安装，工程建设的安全管理质量和水平，就必须不断优化风力发电机组安装现场的安全管理措施。这就需要风力发电机组安装工程技术负责人将风力发电机组安装工程的具体概况、实际的施工方案、施工方法以及安全措施等情况向现场的施工人员做详细的技术交底，让现场的施工操作人员能够全面的了解工程的实际情况。同时在对风力发电机组安装工程项目进行具体的施工操作之前，工程项目的施工负责人还应当组织相关人员到施工现场进行勘察，巡查施工现场的环境，清理施工现场的垃圾。并且相关的施工人员还应当在风机吊装机设置相应的防护围栏与安全标志，将风机吊装区域进行封闭，切实落实一些较为可靠，有效的安全措施，安排专门的管理人员来做好安装现场的警戒监护工作。而且对于风力发电机组安装工程现场的车辆和机械传动设备及相关工具等，施工人员和管理人员都应当检查是否符合使用规范要求，尤其是针对一些机械设备在使用前必须严格检查它的功能是否齐全、性能是否完好、设备是否正常运转，严禁设备超负荷运转或者是带病使用。

2.2运行故障解决措施

（1）叶片故障处理

风力发电机在运行期间，如果产生叶片故障的话，就需要立即停止机组的运行，并且需要第一时间进行风力发电机叶片故障的排查工作。针对叶片磨损或者出现损坏等现象，需要立即更换，以此消除叶片故障。

（2）变流器异常行为

变流器异常严重影响风力发电机的正常运行，因此针对变流散热不均匀的现象，需要重点检查高温区域，并且将高温区域的冷风扇清洁处理，避免其存在较厚的灰尘，影响散热性。同时，需要做好变流器的保养，这样也可以减少异常问题的产生。

（3）发电机振动处理

针对风力发电机振动故障，需要利用专业的设备进行振动位置识别，并且对区域温度进行检查，分析其故障的严重性。同时，在排查完成以后，针对现有的情况消除振动，确保风力发电机的正常运行，提升风力发电的稳定性。

（4）润滑失效处理

通常情况下，风力发电机的主要润滑方式为稀油和干油润滑等方式，其中稀油主要是针对偏航减速齿轮箱与发电机齿轮箱，并且根据实际需求，对润滑油进行更换，以此避免金属之间产生较大的摩擦。同时，干润滑油用于轴承偏航齿轮方面，主要是由于轴承偏航齿轮在长期的运行中，经常会受到温度的影响，导致润滑油出现失效的现象，因此需要根据实际情况，定期添加润滑油，以避免出现失效的现象。但是，在润滑油添加的时候，一定要做好清洁工作，确保润滑油添加的效果。

2.3不断提高维修技术

不断提高风力发电机维修技术是保障发电机正常运转的有力保障。第一，认真观察风力发电机，总结经验，提高敏感度，确保观察结果准确。比如，观察叶片状态，判断是否存在异常；观察表计压力的工作状态，判断是否存在故障。第二，大部分故障均可通过倾听判断，比如，控制柜正常运转所发出的声音与放电声音有较大不同。因此，可以风力发电机产生故障后的声响为主题展开训练，以提高工作人员认真倾听的能力。工作人员也需积累工作经验，提高判断准确率。第三，干油润滑、稀油润滑是润滑系统的主要类型，严重影响风力发电机的运转，也影响发电机的工作效率。因此，必须加大力度展开润滑系统的维护工作，强化维护质量。

结束语

当前的风电场中，对电气设备发电机运行维修已成为风能发电企业的主要关键内容，唯有减少风电的损失，方可使其发电及维修的成本得以更合理的控制，从而提升发电机的总体效率。在此以外，发电设备的维修人员还要对自身的经验的总结，经过不断地反思与完善，设备设计技术已经成为风能发电技术中的重要基石，所以，在未来发展风能发电的进程中，就必须拥有更加完善与稳健的发电技术体系，在现如今推动可持续发展的大背景下，风能发电厂也必将成为最重要的发电单位之一。

参考文献

[1]赵宝.分析风电场电气设备中风力发电机运行故障及维护[J].电气技术与经济,2022(04):122-124.

[2]李慧元.风力发电机组运行安全及控制措施的探索[J].中国战略新兴产业,2018(44):92.