電氣和控制設(shè)備在風(fēng)電機(jī)組中的檢修研究

姜坤

摘要：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)展非常迅速，為人們提供了豐富的風(fēng)能，滿足了可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在要求。風(fēng)電場投產(chǎn)后2～5年，已基本通過保修期。風(fēng)力渦輪機(jī)的維護(hù)需要風(fēng)電場。在風(fēng)電場部件修理中，許多人沒有設(shè)備維修經(jīng)驗(yàn)。為了提高新加入員工的素質(zhì)，需要加強(qiáng)新員工的安全和培訓(xùn)技能的培訓(xùn)，以期在短時(shí)間內(nèi)培養(yǎng)設(shè)備維修的基本能力。

關(guān)鍵詞：電氣;控制設(shè)備;風(fēng)電機(jī)組;檢修

1風(fēng)電機(jī)組概述

新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般運(yùn)行比較穩(wěn)定，故障發(fā)生概率相對較低，可以指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)習(xí)中進(jìn)行維修，從而積累維修經(jīng)驗(yàn)。為了有效地解決新員工的質(zhì)量培訓(xùn)問題，維修部門通常會(huì)編寫維修工作或故障處理指導(dǎo)書，并向新員工提供知識信息。為了有效地提高新員工的操作能力，本文主要分析了電氣控制系統(tǒng)的維修思路從控制系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，為維護(hù)人員的維護(hù)和保養(yǎng)的培訓(xùn)支持，保持風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行，并創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。風(fēng)機(jī)出口電壓690伏（0.69千伏），每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組帶一個(gè)箱變，變比一般是0.69/35（或者0.69/10.5）千伏，升壓至35kv后，多臺(tái)風(fēng)電機(jī)組通過場內(nèi)匯集線路（可以是架空線路也可以是電纜）像葡萄一樣串起來，一個(gè)50MW的風(fēng)電場一般是3～4回匯集線;匯集后接到風(fēng)電場升壓變的35kV側(cè)，因?yàn)閱闻_(tái)變壓器的容量有限，所以大容量的風(fēng)電場可能會(huì)有多臺(tái)升壓變;至于電容器，因?yàn)椴⒕W(wǎng)導(dǎo)則要求風(fēng)電場具有一定的無功功率調(diào)節(jié)能力，所以一般會(huì)在升壓變低壓側(cè)配置一定的無功補(bǔ)償裝置，電容器僅僅是其中的一種，還可以是SVC或者SVG，風(fēng)電場送出線路較長的話，有時(shí)候還需要安裝一定容量的感性無功設(shè)備。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)工作的安全可靠性已成為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能否發(fā)揮作用，甚至成為風(fēng)電場長期安全可靠運(yùn)行的重大問題。

2電氣和控制設(shè)備的檢修研究

風(fēng)電機(jī)組最重要的神經(jīng)綜中樞就是控制系統(tǒng)，也是保證風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行的系統(tǒng)，控制系統(tǒng)是控制和感知風(fēng)電機(jī)組中各個(gè)設(shè)備。廣義電力線通信模塊、人工智能模擬輸入模塊、PCL主機(jī)等是風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)的主要模塊。其中廣義電力線通信模塊是通過通訊協(xié)議，將PCL主機(jī)的指令狀態(tài)信息和設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行有效傳輸，從而保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。其中安全鏈回路模塊在風(fēng)電機(jī)組中主要是保證風(fēng)電機(jī)組可以安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，并將節(jié)點(diǎn)通過串聯(lián)回路方式進(jìn)行連接。如果節(jié)點(diǎn)在連接過程中，其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)在串聯(lián)過程中被斷開，那么就會(huì)使整個(gè)風(fēng)電機(jī)組處于短路狀態(tài)，最終有效防止風(fēng)電機(jī)組安全事故發(fā)生的幾率。由此可見，保證風(fēng)電機(jī)組的安全性是通過安全鏈回路功能實(shí)現(xiàn)的。另外，在安全鏈回路中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是并且關(guān)系，只有兩個(gè)條件都滿足的下，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的邏輯與關(guān)系才能實(shí)現(xiàn)，同時(shí)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的邏輯量滿足一時(shí)，風(fēng)電機(jī)組才可以正常運(yùn)行。另外，一般情況在風(fēng)電機(jī)組出口的是按以前為零點(diǎn)六九千伏，同時(shí)每個(gè)風(fēng)電機(jī)組都具備一個(gè)箱變，其中每個(gè)箱變的變比是六百九伏/一萬零伍佰伏。

2.1風(fēng)電機(jī)組分系統(tǒng)故障檢修

潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)等是風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)組成部分，在檢查這些分系統(tǒng)過程匯總，應(yīng)該根據(jù)電路圖進(jìn)行嚴(yán)格檢查。電器回路檢修主要有兩種方式：動(dòng)力回路、控制回路，其中電器回路檢修中控制回路的動(dòng)能是控制、反饋、測量。對電流、電壓、風(fēng)速、位置、溫度、壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，同時(shí)將所測量的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成電壓信號，最終將數(shù)據(jù)提供給PCL卡。風(fēng)電機(jī)組中接觸器產(chǎn)生故障的原因是因?yàn)殡姶啪€圈失效或者觸頭粘連等問題所導(dǎo)致的，接觸器如果發(fā)生故障就會(huì)引發(fā)不能有效對電氣設(shè)備進(jìn)行控制。在電氣設(shè)備檢修故障時(shí)，應(yīng)該根據(jù)故障產(chǎn)生的類型，按照電氣回路并結(jié)合入職對接觸器的故障進(jìn)行分析，從而檢查接觸器是否為過熱、燒損、跳閘故障，從而判斷風(fēng)電機(jī)組是否存在熱現(xiàn)象問題。另外，還要對風(fēng)電機(jī)組的反饋回路、設(shè)備是否損壞、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)等問題進(jìn)行檢查。

2.2風(fēng)電機(jī)組中安全鏈故障檢修

如果風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行停止情況，一般情況下是因?yàn)榘踩湸嬖陂_合的情況，因此，在對安全鏈回路進(jìn)行檢修過程中，應(yīng)該對軟件模塊是否遭到損壞、軟件工作狀態(tài)等問題進(jìn)行分析，同時(shí)后續(xù)風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)檢查的基礎(chǔ)和前提就是安全鏈回路檢查。風(fēng)電機(jī)組安全鏈回路檢查。按照實(shí)際風(fēng)電機(jī)組的控制邏輯，如果安全鏈回路處于不閉合的狀態(tài)，就會(huì)導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組主要控制不能開展運(yùn)行工作，基于此，在在進(jìn)行分電機(jī)組安全鏈檢測過程中，首先應(yīng)該對安全鏈的工作狀態(tài)進(jìn)行確認(rèn)，因?yàn)槿绻L(fēng)電機(jī)組中安全鏈模塊已經(jīng)出現(xiàn)故障，那么對其他風(fēng)電機(jī)組設(shè)備得到檢測工作都是徒勞無功，因此，如果風(fēng)電機(jī)組中安全鏈存在故障，檢修人員就應(yīng)該對就是對風(fēng)電機(jī)組程序進(jìn)行下載。其次，在排除安全鏈軟件出現(xiàn)故障的可能性之后，應(yīng)該嚴(yán)格按照風(fēng)電機(jī)組電路圖紙中所顯示的接線原理對安全鏈中各個(gè)安全節(jié)點(diǎn)的回路進(jìn)行檢查，如果每個(gè)安全節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障，應(yīng)該及時(shí)找到故障出現(xiàn)原因并對故障愿意進(jìn)行及時(shí)消除;有些安全鏈故障原因是因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行過程中到達(dá)安全報(bào)警極限，或者在安全鏈信號傳輸過程中出席那故障或干擾情況，因此，檢修人員可以針對安全鏈出現(xiàn)故障時(shí)所反應(yīng)的情況進(jìn)行及時(shí)檢查并對故障進(jìn)行及時(shí)排除。

2.3風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)中通訊故障檢查

在對通訊功能進(jìn)行檢查時(shí)，如果所有設(shè)備的信號以及安全鏈回來信號都檢測不到，那么就是風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)中通訊功能出現(xiàn)了故障。

2.4風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)中PCL故障檢查

風(fēng)電機(jī)組的控制核心是PCL系統(tǒng)，同時(shí)風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行過程中PCL系統(tǒng)可以發(fā)揮重要的作用。通過PCL系統(tǒng)操作界面，對軟件版本記性確認(rèn)，從而對PCL系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，通過PCL運(yùn)行狀態(tài)，可以獲得風(fēng)電機(jī)組是否存在熱現(xiàn)象。

3強(qiáng)化風(fēng)電機(jī)組電氣與控制系統(tǒng)科學(xué)檢修分析

風(fēng)機(jī)故障時(shí)，大多采用故障檢測方法。其基本原則是適應(yīng)這種情況，不需要對風(fēng)機(jī)進(jìn)行全面的系統(tǒng)檢查。一些新員工對設(shè)備的認(rèn)知相對有限，缺乏系統(tǒng)性和連貫性。在故障報(bào)警列表中，沒有經(jīng)驗(yàn)的員工不能直接看到故障的直接連接。電氣故障分析要求檢驗(yàn)員有系統(tǒng)的知識系統(tǒng)和扎實(shí)的維修技能。有效地消除了風(fēng)電機(jī)組電氣故障時(shí)影響風(fēng)機(jī)穩(wěn)定性的一個(gè)重要因素，為風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)的故障提供了保證。通過有效消除電氣故障，應(yīng)不斷加強(qiáng)風(fēng)電機(jī)組電氣控制系統(tǒng)的故障診斷與分析。在風(fēng)機(jī)的故障管理流程，科學(xué)的管理理念應(yīng)有效地消除相關(guān)的安全隱患，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的電氣故障的維修，有效地提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而提高風(fēng)機(jī)的使用壽命。

結(jié)論

綜上所述，做好電氣與控制系統(tǒng)在風(fēng)電機(jī)組中的檢修工作，可以為風(fēng)電機(jī)組的維護(hù)提供保障，也可以保證風(fēng)電機(jī)組良好的運(yùn)行狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔚芳，劉其輝，謝孟麗，張建華.適應(yīng)多類型故障的雙饋風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越綜合控制策略[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2013，05（06）：23-28+133.

[2]劉文霞，蔣程，張建華，王昕偉，于雷，劉德先.一種用于序貫蒙特卡羅仿真的風(fēng)電機(jī)組多狀態(tài)可靠性模型[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013，08（05）：73-80.

[3]張慧玲，郝思鵬，丁茂生.基于實(shí)測數(shù)據(jù)的雙饋風(fēng)電機(jī)組外特性研究及簡化建模[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2013，17（09）：82-87.

[4]和萍，文福拴，薛禹勝，李思岑.不同類型風(fēng)電機(jī)組對小干擾和暫態(tài)穩(wěn)定性的影響[J].電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2013，17（05）：23-29+135.