風電場風力發(fā)電機的運行與維護

宋佳鑫

（中廣核新能源有限公司內(nèi)蒙古分公司，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010）

0 引言

近年，我國風電場的數(shù)量逐漸增多。風力發(fā)電機是關系著風電場產(chǎn)能效率的重要設備，風力發(fā)電機存在的問題若不能及時有效解決，對于風電場不僅是巨大損失，也是巨大安全隱患。因此，目前風電場逐漸重視風力發(fā)電機的運維工作，并初步建立了風力發(fā)電機運維體系，定期開展風力發(fā)電機維護工作，例如，線路檢修、程序測試和儀器調(diào)試等。從整體看，風力發(fā)電機的運維工作已經(jīng)初成體系，并起著明顯作用。但是，從局部看，風力發(fā)電機的運行維護工作仍然不成熟，例如，風力發(fā)電機故障檢修工作不全面，不能及時有效解決故障等問題，給風力發(fā)電機運行帶來巨大安全隱患，嚴重影響風電場工作效率。

1 風力發(fā)電機常見故障分析

1.1 振動故障

振動故障是風力發(fā)電機常見故障之一，造成風力發(fā)電機異常振動的原因主要有3個。

（1）風力發(fā)電機生產(chǎn)廠家資質(zhì)不過關，品控存在問題。在前期生產(chǎn)設計階段以及后期出廠品控階段，沒有嚴格把控設計以及品控兩大關，導致投入市場的風力發(fā)電機存在質(zhì)量問題。使得風力發(fā)電機投用后部分部件出現(xiàn)磨損，最終出現(xiàn)異常振動。

（2）風力發(fā)電機運維工作不到位，缺乏嚴謹?shù)倪\維工作標準。運維工作人員維護能力不足，在維護工作中不能全面有效發(fā)現(xiàn)故障問題，維修工作操作不規(guī)范等。

（3）風力發(fā)電機長期使用后，沒有定期更換構件、零件，造成磨損。

1.2 葉片故障

葉片是風力發(fā)電機運行過程中最容易出現(xiàn)故障的部件。根據(jù)文獻以及相關研究發(fā)現(xiàn)，風力發(fā)電機葉片出現(xiàn)故障主要有以下原因。

（1）自然因素，雷雨、大風等惡劣天氣，極易造成暴露在外的風力發(fā)電機葉片損壞，影響葉片正常運轉。

（2）風力發(fā)電機葉片運行需要依靠風力發(fā)電機內(nèi)部構件的共同合作。風力發(fā)電機內(nèi)部構件出現(xiàn)問題，沒有及時解決，必然導致葉片出現(xiàn)故障。

1.3 軸承故障

軸承故障也是風力發(fā)電機運行常見故障之一。通常情況下，風力發(fā)電機軸承故障主要有軸承振動和軸承過熱，原因如下。

（1）風力發(fā)電機葉片存在磨損、積灰問題，導致葉片運轉過程中出現(xiàn)故障，最終導致風力發(fā)電機軸承振動。長此以往，會造成風力發(fā)電機其他部件的損壞，例如，風道、機殼以及螺栓，最終影響風力發(fā)電機運行的安全性與穩(wěn)定性。

（2）風力發(fā)電機軸承過熱，一般情況下是由于軸承部件潤滑效果、冷卻效果存在問題。風力發(fā)電機運行過程中，潤滑劑的添加過多過少都會影響軸承溫度變化，壓縮空氣冷卻裝置不能有效運行，導致無法及時根據(jù)軸承溫度調(diào)節(jié)，最終造成軸承過熱。一旦風力發(fā)電機軸承溫度過高，必然會加重其損耗，影響使用效率。

2 風力發(fā)電機維護工作現(xiàn)狀分析

2.1 運行維護體系不完善，運維工作混亂無秩序

（1）多數(shù)風電場沒有標準化的風力發(fā)電機運行維護制度，相關運行維護工作人員無法根據(jù)有效的制度，規(guī)范化開展運維工作，風力發(fā)電機出現(xiàn)故障時，無法及時發(fā)現(xiàn)并得到有效解決。

（2）運行維護工作秩序混亂，風力發(fā)電機運維工作人員開展運行維護工作時，流程不明，秩序混亂，缺乏完善的工作記錄，后期也沒有相應監(jiān)管措施，導致部分構件運行維護工作重復進行，部分構件完全沒有開展相關維護工作，嚴重影響效率。

（3）風電場管理層觀念不足，在日常工作中對風力發(fā)電機的運行維護工作缺乏足夠重視，更加側重于生產(chǎn)活動。

2.2 運行維護工作人員專業(yè)性不足

（1）意識不足。沒有重視運維工作，在工作過程中運維操作不規(guī)范，部分工作人員甚至態(tài)度不端，很多存在故障的風力發(fā)電機部件沒有及時檢修，增加后期使用危險性。

（2）專業(yè)能力不足。風力發(fā)電機運行較為復雜，其維修養(yǎng)護工作極其考驗運行維護人員的技術水平，以便能夠“穩(wěn)準狠”地發(fā)現(xiàn)風力發(fā)電機的部件故障，分析故障原因，制定對應的合理維修策略。但是，部分從事風力發(fā)電機運行維護工作的人員專業(yè)水平不足，不能及時發(fā)現(xiàn)風力發(fā)電機的故障，不能找到故障原因，更不能提出對應解決策略。例如，線路老化、變壓器故障的檢修以及養(yǎng)護工作，一些水平不足的運行維護人員不能有效解決，影響后期使用，增加風力發(fā)電機運行安全隱患。另外，風力發(fā)電機的故障檢測與維修工作除了需要高超的技術能力之外，還需要嚴謹態(tài)度，即多次細致規(guī)范化檢測以及結果分析對比，才能提高故障維修效率。部分高技術水平的運行工作人員缺乏嚴謹工作態(tài)度，也是風力發(fā)電機出現(xiàn)安全風險的原因之一。

3 風力發(fā)電機維護工作的必要性

風力發(fā)電機是風電場生產(chǎn)經(jīng)營必不可少的一項電氣設備，其性能、質(zhì)量決定了風力發(fā)電機的產(chǎn)能效率。影響風電場經(jīng)營效益的三大指標中包含風力發(fā)電機的性能以及質(zhì)量兩項要素。風力發(fā)電機的性能取決于其資質(zhì)是否合格，質(zhì)量取決于風力發(fā)電機的日常維護工作。風力發(fā)電機的維護工作就是其各部件的檢修養(yǎng)護工作，包含風力發(fā)電機部件磨損狀態(tài)、性能以及故障排除與維修等各方面工作。做好風力發(fā)電機維護工作，可以及時發(fā)現(xiàn)風力發(fā)電機的故障，能夠采取措施解決問題，確保風力發(fā)電機穩(wěn)定運行，保證風電場的經(jīng)濟效益以及生產(chǎn)安全。

從全局看，風電場是目前我國能源事業(yè)以及其他相關行業(yè)發(fā)展不可缺少的一項重要產(chǎn)業(yè)。若風力發(fā)電機運行維護工作不到位，將會影響整個風電場行業(yè)發(fā)展。從另一方面看，如果風電場風力發(fā)電機運行維護體系逐漸成熟，團隊專業(yè)性日益增強，將會有助于風電場行業(yè)發(fā)展，推動我國社會整體進步與發(fā)展。

4 風力發(fā)電機運維策略分析

4.1 完善風力發(fā)電機運行維護體系

風電場需要基于自身經(jīng)營戰(zhàn)略以及發(fā)展情況，制定合理的風力發(fā)電機運行維護制度，制度需要明確以下內(nèi)容。

首先，明確風力發(fā)電機運行維護工作流程，對風力發(fā)電機運行維護工作的順序、內(nèi)容以條文形式一一列出，保證風力發(fā)電機運行維護工作有條不紊開展。例如，風力發(fā)電機運行維護流程是從局部故障—線路檢測—檢修方案的制定—檢修工作開展—質(zhì)檢—投入使用的順序一步步開展的。以制度條文形式明確后，要求檢修人員嚴格按照流程，開展部件檢修養(yǎng)護工作。

其次，明確風力發(fā)電機運行維護工作的周期。風電場需要根據(jù)實際情況確定風力發(fā)電機的定期維護時間，要求工作人員按照短期、長期計劃設計合理的檢修維護時間。例如，風力發(fā)電機有高出力季節(jié)和空閑期，不同時期內(nèi)的維護時間、頻率有一定差別，工作人員在合適時間內(nèi)有計劃進行維護工作，可以保證風力發(fā)電機能夠在運行期間內(nèi)穩(wěn)定安全。

最后，明確風力發(fā)電機的維護方案。要求風力發(fā)電機工作人員按照維護方案開展維護工作，方案中需要包含時間、項目、結果、質(zhì)檢評測等內(nèi)容。工作人員需要做好相關記錄并保存，確保后續(xù)維護工作的條理性。

4.2 引入先進的風力發(fā)電機運行維護技術，提升運維水平

風力發(fā)電機運維體系是確保運維工作有序開展的基礎，風力發(fā)電機運行維護技術則是運維工作開展不可缺少的條件。因此，風電場需要加強技術投入，引入先進的風力發(fā)電機運行維護技術，結合自身的風力發(fā)電機運行維護工作，提升運維水平。具體包括以下內(nèi)容。

首先，風力發(fā)電機運行維護工作開展前期，工作人員需要通過全面細致的觀察，初步判斷風力發(fā)電機存在故障問題的部件。例如，通過觀察判斷風力發(fā)電機內(nèi)部電纜線是否存在老化、移位、松動的問題，通過聲音辨別風力發(fā)電機內(nèi)部控制柜部件是否存在放電、接線端接觸不良的問題。根據(jù)初步觀察，大體判斷風力發(fā)電機故障部位后，再進行下一步深入檢查，從而制定對應維修方案。

其次，目前，風力發(fā)電機運行維護工作除了故障排除以及維修外，還包含風力發(fā)電機潤滑系統(tǒng)維護工作。風力發(fā)電機不同部件的潤滑維護方式有一些差別。例如，稀油潤滑的維護方式主要應用于齒輪箱、偏航減速齒輪箱。軸承過熱是風力發(fā)電機運行常見故障，針對容易出現(xiàn)過熱、高溫的軸承，例如，偏航軸承、偏航齒輪等部件，具有合格資質(zhì)與性能的專用潤滑脂能夠更好解決其過熱、高溫的問題。

最后，風電場需要針對技術部門設定專門的技術開發(fā)創(chuàng)新經(jīng)費，鼓勵技術部門創(chuàng)新技術，不斷提升風力發(fā)電機運行維護技術水平。

4.3 提升運維工作人員專業(yè)性，打造專業(yè)技術團隊

風力發(fā)電機運行維護工作人員的專業(yè)性體現(xiàn)在維修工作態(tài)度和維修工作能力兩方面，二者缺一不可。一旦某一方面缺失，必然影響風力發(fā)電機運行維護工作效率，最終影響風電場經(jīng)濟效益。因此，提升運維工作人員專業(yè)性，打造專業(yè)技術團隊需要從責任意識培養(yǎng)與專業(yè)能力提升兩方面共同開展。

（1）風電場需要在風力發(fā)電機運行維護部門加強宣傳維護工作的重要性，以講座、交流會等方式加強宣傳力度。在工作中給運維工作人員貫徹運維工作重要性的意識，讓他們發(fā)自內(nèi)心的對自身工作產(chǎn)生認同感與責任感，從而端正自身工作態(tài)度。

（2）風電場通過“以老帶新”的方式，讓老員工、優(yōu)秀員工帶教新員工、能力不足的員工，通過互助合作的方式培養(yǎng)能力不足的員工。風電場還需要定期組織以“風電場風力發(fā)電機運行維護工作”為主題的培訓工作，完善內(nèi)部專業(yè)培訓體系，為員工提供學習運行維護技術、知識等各方面的機會。定期考核，通過獎懲機制激勵員工，提升運維員工的專業(yè)能力，打造專業(yè)技術團隊。

5 結語

風力發(fā)電機運行的安全性與穩(wěn)定性影響風電場的經(jīng)營效益和運行效率。如果風力發(fā)電機故障不能得到及時解決，那么在后期使用過程中，風力發(fā)電機必然會出現(xiàn)各種問題，甚至嚴重安全事故。因此，風電場必須要正視風力發(fā)電機運行維護工作的重要性與必要性，充分了解風力發(fā)電機常見故障，正確認識目前風力發(fā)電機運行維護工作的缺點，調(diào)整運行維護策略。在發(fā)展過程中不斷完善風力發(fā)電機運行維護體系，制定管理制度，提升運維技術水平，打造專業(yè)技術團隊，實現(xiàn)標準化、規(guī)范化的風力發(fā)電機運行維護管理，最終實現(xiàn)風電場長期穩(wěn)定經(jīng)營。