風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣與控制系統(tǒng)快速檢修思路研究(1)

張典偉

摘要：風(fēng)力發(fā)電與其他火力發(fā)電等形式相比，能夠減輕對于環(huán)境的影響，但是也要對運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題及時進(jìn)行科學(xué)有效的檢修，本文圍繞風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣與控制系統(tǒng)進(jìn)行研究，針對其故障問題提出了具有針對性的快速檢修方法，從而保證風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的有效使用，保障風(fēng)電機(jī)組的順利運(yùn)行，避免不必要的經(jīng)濟(jì)成本。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電機(jī)組;控制系統(tǒng);快速檢修

引言

由于經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，對于環(huán)境的污染也進(jìn)一步加劇，因此我國近幾年大力推動風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用，利用對可再生能源的有效利用降低對環(huán)境的影響。為了保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣與控制系統(tǒng)的正常使用，在出現(xiàn)問題后及時解決，對此項(xiàng)課題進(jìn)行研究，具有十分重要的意義。

一、風(fēng)電機(jī)組電氣與控制系統(tǒng)相關(guān)概述以及現(xiàn)狀

風(fēng)電機(jī)組的控制系統(tǒng)會對整個設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行有效的控制，以此保證設(shè)備的正常使用以及運(yùn)行狀態(tài)。在組成要素上主要有以下幾種：PIC主機(jī)、通訊模塊、安全鏈、以及其他分系統(tǒng)設(shè)備。其中通訊模塊的作用主要是利用通訊規(guī)定將主機(jī)所發(fā)出的相關(guān)指令與設(shè)備相關(guān)信息進(jìn)行輸送，使整個風(fēng)電設(shè)備的運(yùn)行符合標(biāo)準(zhǔn)。安全鏈模塊主要是對設(shè)備正常運(yùn)行提供條件與支持，通過對不同節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接，保障節(jié)點(diǎn)工作的正常，當(dāng)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)斷開的情況時，會及時觸發(fā)安全保護(hù)指令，停止設(shè)備的運(yùn)行，以免出現(xiàn)安全隱患，是設(shè)備運(yùn)行安全的保護(hù)機(jī)制。在邏輯算法中也有指令要求，只有當(dāng)安全鏈不同節(jié)點(diǎn)的邏輯量為1時，才會保持風(fēng)電設(shè)備的正常運(yùn)行。從某種角度來講，安全鏈對整個風(fēng)電設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行了全方位的監(jiān)督，還會對風(fēng)電超速、震動、暫停按鈕以及主機(jī)模塊等進(jìn)行有效監(jiān)督。

風(fēng)電機(jī)組設(shè)備以及控制系統(tǒng)細(xì)節(jié)較多，因此對于故障的檢修具有較高的要求。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，工作人員通常會針對性的將故障節(jié)點(diǎn)進(jìn)行檢修，這種檢修方式雖然能夠在短時間保障控制系統(tǒng)以及設(shè)備的正常運(yùn)行，但是后續(xù)還會由于不同節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系問題出現(xiàn)經(jīng)常性的故障，這不僅會對風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生不利影響還會導(dǎo)致檢修持續(xù)時間較長，造成不必要的經(jīng)濟(jì)支出。因此當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，應(yīng)第一時間對整個系統(tǒng)以及其他要素進(jìn)行全面的檢查，這樣才能夠保證系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定。此外，由于風(fēng)電系統(tǒng)檢修人員整體年齡較小，因此對于新員工以及經(jīng)驗(yàn)不足的檢修人員來講，關(guān)于風(fēng)電設(shè)備的整體認(rèn)知匱乏，難以對系統(tǒng)以及控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全面性的認(rèn)識，所以要在平時檢修過程中及時對檢修細(xì)節(jié)以及數(shù)據(jù)手段進(jìn)行記錄與分析，以便為日后出現(xiàn)問題提供解決經(jīng)驗(yàn)，加快檢修速度，提升檢修效率。表1為風(fēng)電設(shè)備狀態(tài)等級對應(yīng)評分，工作人員可以據(jù)此掌握維修進(jìn)度[1]。

二、快速檢修思路

（一）PLC檢查

PLC模塊是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，是對系統(tǒng)進(jìn)行控制的關(guān)鍵，因此在故障出現(xiàn)時，首先需要對主板進(jìn)行檢查，并利用后臺操作系統(tǒng)檢查主板的系統(tǒng)等級，檢查其運(yùn)行狀態(tài)是否正常，若出現(xiàn)故障則極易出現(xiàn)死機(jī)等情況，方便工作人員根據(jù)故障找尋原因，此外，還要對主板外觀進(jìn)行確認(rèn)，觀察是否出現(xiàn)發(fā)燙的情況。

（二）通訊檢查

在主板檢查之后，還要對通訊模塊進(jìn)行檢查，通訊模塊是一種運(yùn)輸信息以及指令的模塊，因此若其出現(xiàn)了系統(tǒng)故障，則難以對相關(guān)設(shè)備以及系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行傳輸，安全鏈也不能對信息進(jìn)行判斷處理。在具體檢查中要對供電模塊、線路狀態(tài)以及通訊頻率等進(jìn)行檢查，若頻率或者接收信號出現(xiàn)問題也會導(dǎo)致系統(tǒng)故障。

（三）安全鏈檢查

以上兩點(diǎn)檢查之后則是要對安全鏈進(jìn)行檢查，檢查是否邏輯出現(xiàn)異常，并對回路狀態(tài)進(jìn)行觀察，只有保證回路處于閉合狀態(tài)才能夠保持安全鏈的正常運(yùn)行。其次要對安全鏈系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行檢查，若處于正常使用狀態(tài)則要關(guān)注模塊是否發(fā)生損壞，對于破損的模塊要及時更換，防止日后出現(xiàn)安全事故。在系統(tǒng)以及軟件程序正常的狀態(tài)下，還要對安全鏈的線路進(jìn)行檢查，觀察安全鏈各節(jié)點(diǎn)是否出現(xiàn)連接問題，導(dǎo)致安全鏈運(yùn)行異常，在檢測出故障時要對具體原因進(jìn)行分析，以免在安裝時因?yàn)閷栴}的解決不徹底，對日后產(chǎn)生影響。若是安全鏈的接收信號出現(xiàn)不穩(wěn)定，而不是設(shè)備本身出現(xiàn)問題，只需要對接收進(jìn)行加強(qiáng)處理即可。

（四）系統(tǒng)設(shè)備檢查

要想減少檢修時間，就要對設(shè)備進(jìn)行前期規(guī)劃，減少在設(shè)備運(yùn)行過程中出現(xiàn)的阻礙元素，與此同時，在風(fēng)電設(shè)備出現(xiàn)系統(tǒng)故障時要及時對系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)。對于風(fēng)電設(shè)備的控制系統(tǒng)來講，其主要是利用系統(tǒng)指令將風(fēng)輪速度以及溫度參數(shù)等實(shí)施控制，在實(shí)際運(yùn)行時通常與不同樣式的風(fēng)管進(jìn)行配合工作，以此來保證系統(tǒng)參數(shù)以及數(shù)值在安全范圍內(nèi)。除了以上幾個元素的檢查之外，還要對控制系統(tǒng)的分系統(tǒng)進(jìn)行逐一檢查?？刂葡到y(tǒng)的分系統(tǒng)主要由冷卻系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等組成，在對以上系統(tǒng)進(jìn)行檢查后，還應(yīng)針對線路的閉合狀態(tài)以及系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行全面檢查，以偏航系統(tǒng)為例，雖然當(dāng)前偏航系統(tǒng)中的驅(qū)動齒輪箱質(zhì)量已得到大幅度優(yōu)化，但仍然會有少部分金屬齒輪在運(yùn)行過程中出現(xiàn)碰撞，導(dǎo)致齒冠在長時間的磕碰中被磨成圓角，難以完成徹底耦合，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)異常震蕩時，則會產(chǎn)生掉檔的現(xiàn)象，使設(shè)備出現(xiàn)故障。因此在維修時要對齒輪的質(zhì)量進(jìn)行分析，盡可能的提升齒輪的抗磨能力。此外，當(dāng)對系統(tǒng)進(jìn)行傳感器的更換時，要注意電流在傳感器中的狀態(tài)觀察是否能夠順利運(yùn)行，新的傳感器在選擇時也要對分壓電阻進(jìn)行分析，保證分壓電阻的整體質(zhì)量。

風(fēng)電系統(tǒng)的控制指令主要是利用信號傳播，利用電流接觸器實(shí)現(xiàn)線路連接以及關(guān)閉的控制，以此達(dá)到管理設(shè)備運(yùn)行電源的目的，因此接觸器能否正常使用也是風(fēng)電設(shè)備是否會出現(xiàn)故障的原因之一，若在檢查過程中發(fā)現(xiàn)接觸器出現(xiàn)觸頭熔化粘連的現(xiàn)象，則要及時進(jìn)行接觸器更換，防止接觸失效，在設(shè)備出現(xiàn)安全故障時難以自動斷電的情況出現(xiàn)。此外，反饋功能回路是對其他設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)視的重要回路，通過對電流狀態(tài)的監(jiān)視幫助控制系統(tǒng)判斷設(shè)備狀態(tài)，會對設(shè)備的漏電等情況第一時間進(jìn)行檢測，保障設(shè)備以及工作人員的安全。在檢修之后，也要及時做好絕緣操作，并在處理完畢以后進(jìn)行上電檢測，觀察是否出現(xiàn)短路以及漏電情況，防治對硬件設(shè)備造成嚴(yán)重?fù)p壞。

在進(jìn)行維修時，還要根據(jù)設(shè)備圖紙進(jìn)行參數(shù)比對，檢查電流回路中是否出現(xiàn)異常，例如終端跳閘等，若出現(xiàn)設(shè)備過熱則要進(jìn)行零件更換，防止出現(xiàn)線路脫線情況。若檢修過程中并沒有發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的故障現(xiàn)象，則要對控制系統(tǒng)進(jìn)行信號檢查，很有可能是由于信號接收終端出現(xiàn)不穩(wěn)定，系統(tǒng)難以對信號進(jìn)行分析處理而產(chǎn)生的故障。總之，對于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣與控制系統(tǒng)快速檢修來講，不僅要對故障點(diǎn)進(jìn)行檢查還要對相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，降低問題故障出現(xiàn)的次數(shù)，要嚴(yán)格履行上述檢修步驟，加強(qiáng)對日常維修的故障分析以及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，加深檢修人員的故障處理經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步降低檢修時間[2]。

結(jié)論

綜上所述，伴隨著風(fēng)力發(fā)電的不斷進(jìn)步與完善，在面對設(shè)備以及控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障時也要提升快速檢修的能力水平，要不斷加強(qiáng)對于細(xì)節(jié)的了解與掌握，對故障進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析，不斷在工作中積累快速檢修經(jīng)驗(yàn)，提升檢修速度以及效率，為推動風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行以及可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙艷梅.基于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣控制系統(tǒng)的分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（11）：103-104.

[2]吳永強(qiáng).風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣與控制系統(tǒng)快速檢修思路探索[J].科技視界，2015（25）：259+283.