狀態(tài)檢修在風力發(fā)電機組檢修中的應(yīng)用及影響因素

楊亞麗 鄒鑫

【摘 ?要】現(xiàn)階段，隨著我國經(jīng)濟的快速增長，而風力發(fā)電機組檢修不斷推廣檢測手段，工作人員的素質(zhì)日益提高，風力發(fā)電機組企業(yè)在運營當中面臨著巨大的風力發(fā)電機組運維壓力，風力發(fā)電機組狀態(tài)檢修成為當前必然的發(fā)展趨勢，但狀態(tài)檢修技術(shù)仍處于初始階段，各種因素對狀態(tài)檢修的效果帶來沖擊?；诖?，文章研究了狀態(tài)檢修在風力發(fā)電機組檢修中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并分析了影響風力發(fā)電機組檢修效果的關(guān)鍵因素，希望為狀態(tài)檢修技術(shù)在風力發(fā)電機組檢修中的推廣應(yīng)用提供參考。

【關(guān)鍵詞】狀態(tài)檢修;風力發(fā)電機組;檢修;應(yīng)用;影響因素

引言

風力發(fā)電技術(shù)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(zhì)量的情況下就大量的將產(chǎn)品推向市場，以低價優(yōu)勢來占領(lǐng)市場。這讓整個設(shè)備質(zhì)量難以得到有效的保障，最終導(dǎo)致風力發(fā)電機組可利用率低、檢修成本高的狀況。

1狀態(tài)檢修應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1國外狀態(tài)檢修的應(yīng)用情況

狀態(tài)檢修在國外始于1970年，由美國杜邦公司首先提議。20世紀70年代末，美國電力科學(xué)院著重研究和應(yīng)用了電力設(shè)備的狀態(tài)檢修。時至今日，狀態(tài)檢修已經(jīng)向RCM發(fā)展。在20世紀80年代，日本開始采用狀態(tài)檢修的技術(shù)檢測電力設(shè)備，歐洲的大多數(shù)國家也逐漸向狀態(tài)檢修的方向發(fā)展。目前為止，美國、加拿大等國已經(jīng)普遍應(yīng)用了以計算機為基礎(chǔ)的事故分析、設(shè)備管理和預(yù)警系統(tǒng)，并且各個國家開發(fā)了多個系統(tǒng)應(yīng)用版本，這些軟件系統(tǒng)結(jié)合了當前最新的計算機技術(shù)，使電力設(shè)備運營的狀態(tài)管理、事故預(yù)警和處理集于一身，提高了電力設(shè)備監(jiān)督管理水平。

1.2國內(nèi)狀態(tài)檢修應(yīng)用情況

我國主要從20世紀90年代初開展狀態(tài)檢修工作的試點，通過十多年的實踐，供電部門已經(jīng)能結(jié)合自己企業(yè)運行的特點探索出具有特色的狀態(tài)檢修應(yīng)用。近年來計算機在我國得到了普及和應(yīng)用，同時也帶動了電力系統(tǒng)的改革，電力設(shè)備狀態(tài)檢修工作得到初步發(fā)展。清華大學(xué)在狀態(tài)檢修方面具有一定的技術(shù)優(yōu)勢，以其技術(shù)力量和科研成果帶動了我國狀態(tài)檢修技術(shù)的發(fā)展。比如水泵水輪機組運行狀態(tài)檢測與跟蹤分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)先后在各個地區(qū)得到了應(yīng)用，包括湖南江埡電廠、廣州抽水蓄能電廠、李家峽電廠等，是我國首創(chuàng)并達到了世界先進水平的系統(tǒng)，奠定了狀態(tài)檢修技術(shù)的推廣基礎(chǔ)。與此同時，我國電熱公司熱工研究院也一直注重狀態(tài)檢修的研究和應(yīng)用推廣，一直在更新和頒布相關(guān)的狀態(tài)檢修工作指導(dǎo)意見，并總結(jié)工作經(jīng)驗，對今后的檢修做法和理念進行研究。2003年4月，中電聯(lián)供電分會的研討會對過去十多年的狀態(tài)檢修理論和實踐進行總結(jié)和分析，對實際操作、理念創(chuàng)新、技術(shù)和管理等多方面的成果進行分析，為今后狀態(tài)檢修工作提供理論依據(jù)。

2常見的風力發(fā)電機組故障檢修策略

風力發(fā)電機組的故障檢修是風力發(fā)電機組維護工作的重要組成，由于風力發(fā)電機組本身裝置位置特殊，往往都在位于地面幾十米高的空中，且由于長期受到風力的影響這些機組不能夠隨時進行狀態(tài)監(jiān)控。一般來說，風力發(fā)電機組的檢修工作都是在機組運行3年以后開展的，這就讓一些簡單的故障在得不到有效預(yù)防和處理的前提下迅速擴大，最終造成機組正常運行效率受到影響。

2.1故障檢修

故障檢修指的是當發(fā)電機組出現(xiàn)故障之后能夠迅速通過相關(guān)技術(shù)展開檢修工作，這種檢修策略通常都需要長期的檢修時間、工作量大且繁重。在這種故障檢修工作中，往往都需要對發(fā)電機組內(nèi)部的構(gòu)件進行大量的修改，其維修費用高不說還容易導(dǎo)致故障的進一步擴大，因此這種檢修方法在目前主要應(yīng)用在大型的發(fā)電機組故障或者災(zāi)難性故障處理中，例如通訊模塊、驅(qū)動模塊等故障檢修中。

2.2改進性檢修

改進性檢修就是對設(shè)備先天性缺陷或頻發(fā)故障進行維修。一般設(shè)備投運不久，設(shè)計存在的缺陷、部件協(xié)調(diào)性不足的問題都將暴露，有些部件未經(jīng)長期驗證就大面積推廣，造成部件故障率偏高，這時應(yīng)考慮采取改進性維修，從源頭上解決故障率高的問題。

2.3設(shè)備狀態(tài)檢修

設(shè)備狀態(tài)檢修即是在設(shè)備狀態(tài)評估的前提下，按照設(shè)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(shè)備存在的故障，并及時地采取相應(yīng)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(nèi)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(zhì)量和降低各種費用。

3影響風力發(fā)電機組狀態(tài)檢修技術(shù)的因素

3.1人員配置因素

目前風電場運行前期均采用風機廠家代理維護的模式進行，風電場對檢修費用的組成沒有清晰的概念，同時風電場檢修維護人員雖然對于風機各大單元功能十分清晰，但是對于各單元之間的關(guān)聯(lián)，細致到各電氣元件關(guān)聯(lián)關(guān)系卻了解甚少。造成風電場檢修維護人員知識體系不完善的主要原因有2個：一是人員培訓(xùn)不足，風電場檢修維護人員無法完成設(shè)備故障的系統(tǒng)梳理，導(dǎo)致無法快速準確地找到故障點，所以當風電場自主進行風機設(shè)備檢修時，人員檢修業(yè)務(wù)素質(zhì)和知識技能成為風機電氣設(shè)備檢修方案可行性的制約因素;二是目前國產(chǎn)風機關(guān)鍵電氣部件均采用進口，如變頻器、主控制器等，這些設(shè)備均是由外國廠商直接供貨，所有的文獻資料均為外文，同時中國風機廠家對于這部分資料不予以翻譯，所以對于成套設(shè)備的技術(shù)關(guān)聯(lián)關(guān)系以及電氣設(shè)備性能參數(shù)無法快速獲得，這也是阻礙檢修維護人員提高故障排除能力的重要原因。

3.2備件購置成本高昂

由于風機內(nèi)部關(guān)鍵電氣設(shè)備采用進口設(shè)備，設(shè)備更換成本較高，同時風機生產(chǎn)廠家壟斷其電氣設(shè)備進貨渠道，相關(guān)部件經(jīng)過多層供貨商和代理商，進一步抬升了設(shè)備的價格，從而造成風電場檢修維護成本大大提高，對于風電場日常檢修工作方案中檢修方法、資金使用以及相應(yīng)備品備件采購方案制定帶來很大壓力。

3.3備件供貨周期長

對于大型風電場，風機數(shù)量多，風機內(nèi)大型電氣設(shè)備均采用進口，加之現(xiàn)階段風電場運行經(jīng)驗相對較少，對于風機運行特性沒有完全掌握清楚，部分備品備件無法滿足現(xiàn)場使用數(shù)量，導(dǎo)致備件短缺。目前國產(chǎn)風機更新?lián)Q代速度較快，市場上部分備件型號繁雜，也影響備件的供貨速度，影響風機設(shè)備檢修進度，影響風電場發(fā)電量，給風電場帶來較大損失。

結(jié)束語

前風力發(fā)電機組狀態(tài)檢修應(yīng)用十分重要，能推動該行業(yè)的發(fā)展。在該技術(shù)應(yīng)用推廣中，必須有明確的思路，學(xué)習(xí)先進的思想和管理理念，同時還要對影響風力發(fā)電機組狀態(tài)推廣的檢修手段等因素進行充分考慮。只有保證數(shù)據(jù)的可靠性，保證狀態(tài)評估方法的科學(xué)性，才能有效推廣風力發(fā)電機組狀態(tài)檢修技術(shù)。

參考文獻：

[1]李明，韓學(xué)山，王勇，等.變電站狀態(tài)檢修決策模型與求解[J].中國電機工程學(xué)報，2018，32（25）：196-203.

[2]潘樂真，魯國起，張焰，等.基于風險綜合評判的設(shè)備狀態(tài)檢修決策模型與求解[J].電力系統(tǒng)自動化，2010734（11）：28-33.

[3]魯向鈞.簡易龍門架和靜平衡裝置在軸流風機檢修中的應(yīng)用[J].煤礦機械，2017（9）：180-181.

[4]束政強，佘世云，葛萍.振動分析技術(shù)在風機狀態(tài)檢修中的應(yīng)用探討[J].冶金動力，2018（6）：33-35.

[5]張志英.風能與風力發(fā)電技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2018.

（作者單位：國網(wǎng)新疆電力有限公司建設(shè)分公司）