風(fēng)電場常見電氣線路的故障與處理

楊明洙

摘 要：風(fēng)力發(fā)電是現(xiàn)階段一種清潔型、高效性的發(fā)電方式，不僅不會(huì)造成環(huán)境的污染，還極大地節(jié)約了能源的使用，是未來發(fā)電的發(fā)展方向。風(fēng)電場中電氣線路的運(yùn)行狀況對發(fā)電工作有著較大的影響，如果出現(xiàn)電氣線路的故障，必須做好不同環(huán)節(jié)的查找及分析，有針對性的進(jìn)行合理維修，以保證線路及時(shí)重新恢復(fù)工作。文章就風(fēng)電場常見電氣線路的故障與處理進(jìn)行了詳細(xì)的討論。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場；電氣線路；故障與處理

1 風(fēng)電場電氣控制線路故障的解決程序

首先，仔細(xì)查看出現(xiàn)問題的設(shè)備，檢查內(nèi)容包括風(fēng)電場電氣維修工作所需的電氣工作原理圖、不同元件的位置圖，接線圖紙，以便于全面掌握儀表和設(shè)備的結(jié)構(gòu)狀況。其次，向操作人員詢問設(shè)備的運(yùn)行狀況，以便于了解其在以往的運(yùn)行中是否出現(xiàn)故障以及故障的位置，便于技術(shù)人員再次進(jìn)行故障的排查和處理。第三，針對設(shè)備的實(shí)際故障情況，分析產(chǎn)生的原因，與圖紙上的結(jié)構(gòu)位置相比照，準(zhǔn)確的確定故障的具體位置，以便于工作人員及時(shí)的開展維修工作。

2 風(fēng)電場電氣線路故障的排除方法

對風(fēng)電場的電氣故障進(jìn)行檢修，首先需要了解設(shè)備平時(shí)的運(yùn)行情況，對平時(shí)的實(shí)際工作狀態(tài)進(jìn)行合理的分析，對比積累的記錄與數(shù)據(jù)，再開展詳細(xì)的檢修工作。以下介紹一些常見的故障排除方法。

2.1 直觀法

就是對風(fēng)電場的線路進(jìn)行直接的檢修，通過各種感官直接判斷設(shè)備的運(yùn)行狀況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在異常時(shí)，及時(shí)對可能出現(xiàn)故障的地方進(jìn)行檢查，逐步縮小檢查范圍，查明具體的原因，判斷故障位置，現(xiàn)場的檢修人員必須有扎實(shí)的理論知識(shí)基礎(chǔ)以及豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，能夠熟練地進(jìn)行故障位置的判斷以及檢修。

2.2 狀態(tài)檢查法

根據(jù)風(fēng)電場設(shè)備狀態(tài)的不同，將其劃分為若干個(gè)電路段或者結(jié)構(gòu)塊，逐塊進(jìn)行分析，這種分析技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用于風(fēng)電場的電氣、電路和繼電設(shè)備的電路分析，能夠有效地查看故障位置并且進(jìn)一步分析故障的原因。這種方法的應(yīng)用主要是依靠長期的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)的積累來開展的，通常分段開展工作。不同風(fēng)電場的電氣設(shè)備工作都是依據(jù)條件不同而處于不同的狀態(tài)，比如：電動(dòng)機(jī)可以有多個(gè)運(yùn)行狀態(tài)，但是如果出現(xiàn)電氣故障通常處于同一個(gè)狀態(tài)下。將風(fēng)電場的電氣進(jìn)行詳細(xì)的劃分，為開展故障的檢測提供了極為便利的條件，但是劃分的程度需要按照確定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，并不是越細(xì)致對工作越有利，需要根據(jù)電路的實(shí)際狀況，功能以及操作條件全面綜合的分析。

2.3 回路分隔法

電路中的封閉線路被稱為回路，具有特定的功能，若干個(gè)回路構(gòu)成了一個(gè)相對復(fù)雜的回路，功能更加豐富。風(fēng)險(xiǎn)場中的故障主要是指在一個(gè)較大的回路中，有一個(gè)線路的功能不能得到實(shí)現(xiàn)，一個(gè)電路如果處于閉合狀態(tài)，通常含有負(fù)載和電源。

2.4 單元分割法

單元分割法的工作是對不同的狀態(tài)進(jìn)行全面的檢查，檢查完成以后再依據(jù)功能進(jìn)行細(xì)致的劃分。一個(gè)相對復(fù)雜的風(fēng)電場電氣設(shè)備包括多個(gè)具有獨(dú)立功能的單元，在檢查線路故障的時(shí)候，可以應(yīng)用單元分割法，這種方法根據(jù)故障的位置不同進(jìn)行詳細(xì)的位置劃分。單元?jiǎng)澐质蔷哂幸欢ㄒ罁?jù)的，并不是隨意進(jìn)行的，需要考慮到電路的功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，電路從功能方面可以劃分為電源系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)以及保護(hù)系統(tǒng)等，如果電路的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，則可以進(jìn)行更加細(xì)致的劃分。

3 常見故障分析

線路故障主要分為三類，分別為接地故障、短路故障以及斷路故障。這三個(gè)類型的故障主要涉及到以下幾個(gè)方面：三芯電纜中有一芯或者兩芯發(fā)生接地；兩個(gè)芯線出現(xiàn)斷路；三個(gè)芯線均出現(xiàn)短路。當(dāng)集電線路出現(xiàn)故障時(shí)，則需要檢查保護(hù)動(dòng)作狀況、風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況以及箱變狀況，進(jìn)而對故障點(diǎn)的位置和實(shí)際情況進(jìn)行合理的分析和判斷。故障的判斷通過保護(hù)動(dòng)作來開展，集電線路非正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，保護(hù)動(dòng)作跳開電線，所以，進(jìn)行故障的查找首先需要依據(jù)保護(hù)動(dòng)作記錄，發(fā)生故障期間集電線路是否存在問題，必須通過開展工作對故障進(jìn)行判斷。出現(xiàn)不同相或者三相的短路現(xiàn)象時(shí)，集電線路過流保護(hù)裝置或者速斷保護(hù)裝置將故障切除，當(dāng)發(fā)生速斷保護(hù)動(dòng)作時(shí)，馬上全面的對開關(guān)的進(jìn)線柜進(jìn)行檢查，升壓站附件的電纜接線頭是否同時(shí)存在由于短路而出現(xiàn)燒毀的現(xiàn)象。如果存在單相接地故障，集電設(shè)備的零序保護(hù)首先將故障切除，由消弧線圈進(jìn)行接地，風(fēng)電場應(yīng)該查看線路的布置是否正確，然后在進(jìn)行接線。最后，查看單項(xiàng)故障轉(zhuǎn)化為三相故障的狀況。在進(jìn)行風(fēng)機(jī)和箱變運(yùn)動(dòng)的故障判斷中，需要查看風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)是否發(fā)出故障報(bào)告，尤其是風(fēng)機(jī)變流器的故障信號(hào)，作為風(fēng)機(jī)和變速箱故障檢查的評定依據(jù)。查看高壓部分的熔斷設(shè)備是否已經(jīng)發(fā)生熔斷，低壓部分的斷路設(shè)備是否工作，非電量保護(hù)是否正常工作。如果熔斷設(shè)備或者低壓部分的斷路設(shè)備跳閘，需要對低壓部分的開關(guān)進(jìn)行全面的檢查。

4 解決風(fēng)電場電氣線路故障的措施

4.1 直接接地和斷線故障

對于這類故障首先通過采用絕緣電阻測量的方式進(jìn)行檢驗(yàn)，當(dāng)對絕緣電阻進(jìn)行測量時(shí)，斷開斷路設(shè)備以后，再使其位于“斷開”狀態(tài)，和整個(gè)系統(tǒng)明顯的相隔離，做好驗(yàn)電工作，檢測完成以后再合理放電。對即將拆卸的電纜進(jìn)行檢測時(shí)，做好記號(hào)，避免由于接線出現(xiàn)錯(cuò)誤而發(fā)生安全事故。

4.2 非直接短路和接地故障處理

非直接接地故障，使用電纜故障檢測設(shè)備進(jìn)行電纜故障的分段檢測，由于出現(xiàn)故障的位置基本都是接頭處，比如：接線箱、高壓部分以及開關(guān)柜出口位置等，在進(jìn)行分段檢查時(shí)，需要電纜分接頭的檢查，在接地位置做好標(biāo)記。

4.3 減少故障產(chǎn)生的預(yù)防性措施

第一，如果自然環(huán)境相對惡劣，可以采取相應(yīng)的抵抗措施。通常的風(fēng)電場線路都裸露在大氣當(dāng)中，如果出現(xiàn)降雨、降雪或者大風(fēng)、冰雹等天氣等會(huì)對系統(tǒng)產(chǎn)生影響。尤其是在降水較多的季節(jié)，由于環(huán)境濕度較大，所以必須做好相應(yīng)的防護(hù)措施，做好線路的保護(hù)，避免潮濕，如果發(fā)生雷電，要合理安裝防雷設(shè)施，避免雷電的損害。第二，科學(xué)鋪設(shè)電路。在鋪設(shè)之前，首先查看線路圖，保證布線的科學(xué)性和合理性，避免出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤，技術(shù)人員要對線路進(jìn)行全面的檢查和質(zhì)量控制，保證工程的質(zhì)量滿足要求。第三，做好電力的維護(hù)工作。要想保證維護(hù)工作的合理性，必須建立健全相應(yīng)的管理制度，明確不同環(huán)節(jié)的工作責(zé)任，將責(zé)任落實(shí)到具體的工作人員。一旦出現(xiàn)問題，馬上找到主要責(zé)任人，誰主管，誰負(fù)責(zé)，責(zé)任人負(fù)責(zé)解決問題或者協(xié)助解決問題。制定相應(yīng)的獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰制度，一方面調(diào)動(dòng)工作人員的積極性，一方面使工作人員的責(zé)任感增加。要每天進(jìn)行線路的維護(hù)和檢查，對于出現(xiàn)破損或者老化的設(shè)備，要及時(shí)檢修，保證使用以及安全。

4.4 電力線路的檢查方法

為了保證線路的運(yùn)行安全，必須進(jìn)行故障的檢查，在檢查之前，首先將電源切斷，然后使用設(shè)備檢查存在問題的線路，再逐步縮小檢查范圍，當(dāng)檢測數(shù)值為零的時(shí)候，說明存在問題，需要進(jìn)行進(jìn)一步的分析。通常應(yīng)用順序檢查法，對線路進(jìn)行逐條的檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，就馬上維修，以實(shí)現(xiàn)線路的正常工作。

綜上所述，風(fēng)電場的電氣線路工作狀況對風(fēng)電場的發(fā)電工作有重要的影響，技術(shù)人員需要結(jié)合線路的實(shí)際布置以及連接狀況進(jìn)行及時(shí)的檢修，對于出現(xiàn)故障的線路，通過采用合理的檢測方法確定故障位置，然后分析故障原因，采取有針對性的、合理的維修辦法，保證線路的正常工作，保證風(fēng)電場穩(wěn)定、持續(xù)的供電工作。

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