風力發(fā)電機組的檢修策略分析與探討

薛文超

摘 要：風力發(fā)電技術在近幾年呈爆發(fā)式增長態(tài)勢，許多風力發(fā)電機組為了更好的爭奪市場份額，在未能保證機組質量的情況下就大量的將產品推向市場，以低價優(yōu)勢來占領市場。這讓整個設備質量難以得到有效的保障，最終導致風力發(fā)電機組可利用率低、檢修成本高的狀況。

關鍵詞：風力發(fā)電機組;檢修;質量

1 風力發(fā)電機組

1.1 風力發(fā)電機組的介紹

風力發(fā)電主要是利用風力資源吹動風機，促使風機開始旋轉，在風機旋轉的過程中利用電磁感應的原理，將風機的機械能轉化為電能，最后將轉化的電能經過變壓器的電壓調控再并入到國家電網中，輸送到各個地區(qū)達到使用的目的。在風力發(fā)電機組進行工作的時候，為了保證風力發(fā)電的頻率保持穩(wěn)定，在我國并網型的風力發(fā)電機組運行系統(tǒng)中主要使用的是恒速恒頻和變速恒頻兩種設備。在我國過去的風力發(fā)電機組運行中主要使用的是恒速恒頻的技術，隨著我國風力發(fā)電技術不斷發(fā)展創(chuàng)新，目前采用的是變漿距的一種技術，它可以實現(xiàn)葉輪的轉速隨著風速的變化而產生一定的變化，并且利用變流的技術對發(fā)電機的轉矩記性控制，保障了風力發(fā)電的輸出頻率恒定，由于變速恒頻技術的巨大優(yōu)勢，我國目前大多數(shù)的風力發(fā)電機組并網系統(tǒng)都是采取的該技術。

1.2 風力發(fā)電機組故障特征

對于一個風力發(fā)電廠的電力機組而言，任何一種機組每年都會發(fā)生不少于20種常見故障，這些故障有70%以上都是因為產品質量而造成的。通常來說，風力發(fā)電機組內部故障不會對從屬設備構成威脅，且這種故障問題的存在對整個發(fā)電機組的安全威脅并不大，因此只有在負荷率非常低的情況下方可進行檢修，甚至不少機組生產商更是明文規(guī)定只有在設備停止運行的條件下方可對這類故障進行檢修。因此，風力發(fā)電機組的故障大多屬于內部構件故障運行狀態(tài)惡化造成的，尤其是傳動系統(tǒng)的故障更容易惡化和擴大。這種故障如果不能經過巡檢被發(fā)現(xiàn)，那么則只能依靠優(yōu)質化驗結果或者振動譜來進行分析。

2 常見的風力發(fā)電機組故障檢修策略

2.1 故障檢修

①風速計故障的技術處理措施。風速計是風力發(fā)電機組的重要部件，風速計如果產生故障，就說明發(fā)電機無法正常運行，電動運輸?shù)恼＿\行和轉速中，會影響發(fā)電機組的正常使用，因此必須深入檢查風速計，保持其靈活性，防止故障發(fā)生，并在風速計檢查過程中，閱讀相關部件進行檢測，同時還要對其他的部件故障及時處理，確保風速計正常運行和風力發(fā)電的正常運行。②異常性移動故障的技術處理措施。在風電過程中的異常噪聲，其識別和消除噪聲的位置不容忽視，應予以重視，如果傳輸系統(tǒng)的故障應對溫度和振動等進行相應的檢查，防止問題的發(fā)生以及故障處理的當前狀況，確保風電和發(fā)電的模式正常，滿足相應的要求。③溫度過高時停止故障的技術處理措施。風力發(fā)電設備在使用時溫度超標并自動停機，風力發(fā)電機組運行期間發(fā)送風力發(fā)電機，控制箱，晶閘管等額定值及導致溫度高于設定值，保護停機時間。維修人員應根據(jù)風機電機的實際情況制定間隙，檢查冷卻系統(tǒng)和潤滑油質量等等，分析溫度引起的明顯故障，故障排除后才可以進行風扇操作。④槳距調整機構故障的技術處理措施。一旦風力機槳距調整結構失效，在調整槳距的過程中，就需要結合實際情況進行故障檢查，明確產生問題的原因;要求進葉輪的時候，要做好鎖定。在對瀝青調節(jié)機構進行調整的過程中后者對機構進行改變的過程中，需要檢查其可靠的運行規(guī)范與否，并結合實際情況，按照規(guī)定的標準進行技術維修，手動調距機構的鏈條尺寸測量和功能測試。待檢查結果符合技術要求之后才能使風機處于運行狀態(tài)。⑤與電網故障有關的問題處理措施。風電機組與服務中的電網故障存在著關聯(lián)性。輸變電設備維修人員在維修工作中可以查看機組的運行是否正常，如果沒有問題，就要測試正常電網電壓、頻率，風力發(fā)電機可以自動再次運行?？紤]到必要時需要斷開主空氣開發(fā)出的故障單元，相關的功率檢測元件，電路是否正常等等都需要檢查，還要檢查熔斷，檢查點壓力保護裝置是否正常運行，經檢查過程確認沒有問題，達到規(guī)定的要求，就可以使風機運行。

2.2 改進性檢修

改進性檢修即是指對發(fā)電機組的頻發(fā)故障或先天性缺陷進行檢修。通常當發(fā)電機組投運不久后，各個構件之間的協(xié)調性不足、設計上存在的缺陷等問題均將一一出現(xiàn)，還有些構件還沒有通過長期的嚴重就直接進行大面積地推廣應用，這就大大增加了構件的故障發(fā)生率，此時就可以選擇運用改進性檢修策略，從故障發(fā)生源上解決故障發(fā)生率高的問題。

2.3 預防性檢修

所謂的預防性檢修即是指按照預先制定的周期，定期更換發(fā)電機組的內部構件或者對機組進行重新地局部緊固、調整，該檢修策略主要是將風力發(fā)電機組的各個構件的工作狀態(tài)調整到標準狀態(tài)。其中預防性檢修的工作核心是首先找到造成機組重復性故障或者生產損失的本質原因，并及時地清除。然而，在進行檢修時，要盡量地進行規(guī)模較小的構件拆除，如果在風力發(fā)電機組的某一個構件的壽命期沒有開展主動檢修或者重新更換，機組內部的大部分部件將仍正常、穩(wěn)定的運轉，將會有效地降低故障發(fā)生率。對于構件體積較小，但是損壞了可能將導致其它的從屬損壞，或者損壞需要較長的修復周期的構建，就應該定期地在弱風期進行重新更換，還應該把拆卸下來的構建進行檢修保養(yǎng)，以便下次更換使用。對于塔尖、向葉片這些構建，就必須定期檢修保養(yǎng)。

2.4 設備狀態(tài)檢修

設備狀態(tài)檢修即是在設備狀態(tài)評估的前提下，按照設備的日常監(jiān)測、狀態(tài)監(jiān)測和診斷提供的數(shù)據(jù)信息、進而為準確判斷機組的運行狀況，然后分析出機組設備存在的故障，并及時地采取相應的措施進行有計劃性地檢修。其中，風力機組狀態(tài)檢修需要運用到多種手段，主要的輔助手段包括油品在線監(jiān)測、振動在線監(jiān)測以及熱成像檢查、內視鏡檢查、定期化檢等。運用狀態(tài)檢修能夠及時地立交機組的故障狀況并快速解決，進而增加機組的利用率和完好率，提高風力發(fā)電機組的檢修工作質量和降低各種費用。

3 結語

化石能源的不斷消耗和人們環(huán)保意識的不斷提高，風力發(fā)電將會起到更加重要的作用和地位，而風力發(fā)電機組是風力場發(fā)電的核心設備，掌握發(fā)電機組的故障檢修的策略是保證風力場正常、穩(wěn)定發(fā)電的基礎，因此，技術人員應該在現(xiàn)有的檢修策略的基礎上，進一步研發(fā)出更有效、更合理的風力發(fā)電機組檢修策略。

參考文獻

[1]張志英.風能與風力發(fā)電技術[M].北京：化學工業(yè)出版社，2010.

[2]倪瑋.風力發(fā)電系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

[3]任丹丹.風力發(fā)電機組檢修策略的探討與研究[J].電工技術：理論與實踐，2015（11）：5-6.

[4]楊磊鵬.風力發(fā)電廠電氣設備安全運行的管理與維護[J].民營科技，2015，（07）：14-14.

[5]吳永強.風電機組的基本維修策略及其零部件間維修的相關性研究[J].科技視界，2015（26）：269+311.