風力發(fā)電設備安全管理與運行維護研究

潘文幸

（中建泓泰電力工程有限公司，廣西南寧 530000）

風力發(fā)電作為一種新型環(huán)保發(fā)電形式，可以在改善固有火力發(fā)電能源消耗量大和污染嚴重問題的同時滿足社會發(fā)展過程中電能需求。而在風力發(fā)電過程中應強化設備運行管理，對風力發(fā)電設備運行風險問題進行有效處理，保證風力發(fā)電設備運行穩(wěn)定性和實際性能，就可以提升風力發(fā)電效率，推進我國電力行業(yè)向著可持續(xù)方向發(fā)展。當然也應對風力發(fā)電設備安全管理模式進行有效調整，借此解決風力發(fā)電設備運行安全問題。

1 風力發(fā)電設備的運行原理

風力發(fā)電設備指借助風力進行發(fā)電工作的設備，其工作原理表現為風輪將風能轉化機械能，之后由主軸和齒輪箱等傳動系統(tǒng)將機械能傳送到發(fā)電機組，帶動發(fā)電機組運行，并輸出電能。當前我國各地區(qū)應用在風力發(fā)電的設備是由葉片、風輪、傳動裝置、對風裝置、發(fā)電機組、塔架和高低壓控制柜等結構組成，其在運行過程中可能會受到地理環(huán)境和氣候環(huán)境的影響，造成風力發(fā)電設備運行時出現各類風險問題，風力發(fā)電設備運行的安全性和穩(wěn)定性也會受到一定影響?；诖耍蛻獜娘L力發(fā)電設備所在環(huán)境和運行狀況確定合理維護模式，加強風力發(fā)電設備安全管理力度，使得風力發(fā)電設備在發(fā)電和電能輸送中的作用得以提高。

2 風力發(fā)電設備的運行管理要求

（1）應對風力發(fā)電設備所在位置和環(huán)境狀態(tài)等方面展開有效分析，按照實際分析結果對風力發(fā)電設備進行加固處理，避免風力發(fā)電設備在實際運行過程中受到外力作用影響，保障風力發(fā)電設備運行效果和電能傳輸穩(wěn)定性，使得風力發(fā)電設備運行安全的作用得以彰顯。

（2）在風力發(fā)電設備運行時，需要對其組成結構運行狀態(tài)和協(xié)調情況加以分析，在保證風力發(fā)電設備基礎零部件協(xié)調配合力度的同時控制各項故障問題，為推進風力發(fā)電設備運行安全和故障問題處理提供有力支持。

（3）應以風力發(fā)電設備安全運行為目標展開相應管理，妥善處理風力發(fā)電設備運行過程中各項安全問題，提升風力發(fā)電設備運行維護效果和整體安全性，將風力發(fā)電設備電能輸送力度和環(huán)保效果提升到一定高度。在風力發(fā)電設備運行過程中對零部件進行加固處理，嚴防風力發(fā)電設備在實際運行過程中受到氣候和地理環(huán)境的影響。

（4）需要對參與到風力發(fā)電設備運行管理中的工作人員展開有效培訓，這就可以在提升相關人員自身專業(yè)素養(yǎng)和安全意識的情況下開展有效管理工作，增強風力發(fā)電設備運行效果，控制風力發(fā)電設備運行的各項風險問題。

3 風力發(fā)電設備的安全管理措施

對風力發(fā)電設備進行安全管理時可能會受到一些阻礙，應在妥善處理各項影響因素的情況下制定全面有效的措施，通過標準化措施對風力發(fā)電設備安全管理面臨的阻礙和不合理地方進行有效調整，從而推進風力發(fā)電設備安全管理良性開展。

3.1 制定安全管理計劃

對風力發(fā)電設備進行安全管理前期，需要根據風力發(fā)電設備運行模式和所在區(qū)域環(huán)境狀況展開分析，并根據實際分析結果制定完善準確的安全管理計劃，如停電檢修方案、故障應急處置方案等，并在保證風力發(fā)電設備運行效果和整體安全性的同時將實際管理的優(yōu)勢表現出來。

應根據風力發(fā)電設備能量轉換做好安全調整工作。在風力發(fā)電設備運行過程中也需要做好相關資料信息歸納收集工作，并在保證各項資料信息準確性和完善性的條件下對固有安全管理方案實施優(yōu)化調整，借此保障完善準確方案在風力發(fā)電設備安全管理中的作用，使得安全運行的設備在風力發(fā)電中的應用價值得以提高。

3.2 完善安全管理制度

在風力發(fā)電設備搭建和運行過程中可能會受到諸多不合理因素的干擾，為此，需要充分考慮各項影響因素和不合理地方的同時確定完善準確的規(guī)章制度，借此為風力發(fā)電設備安全管理提供標準化參考依據，避免風力發(fā)電設備安全管理遇到違反法律條例和安全準則的問題。要將“十四五”碳強度下降18%的約束性指標分解到地方加以落實；推動開展碳達峰行動，推進碳達峰碳中和“1+N”政策體系落實；統(tǒng)籌推進應對氣候變化與生態(tài)環(huán)境保護相關工作，實現減污降碳協(xié)同增效；繼續(xù)完善全國碳市場；加強相關制度建設，實施以碳強度控制為主、碳排放總量控制為輔的制度。

對風力發(fā)電設備安全管理進行制度建設時，需要對風力發(fā)電設備操作規(guī)程進行詳細規(guī)定，比如辦理工作票、倒閘操作審批等，并在保障風力發(fā)電設備操作人員和安全管理人員可以在有據可查的狀況下開展各項工作，維持風力發(fā)電設備零部件運行的安全性和穩(wěn)定性，發(fā)揮完善準確制度在風力發(fā)電設備安全管理中的作用。

3.3 加強設備安全監(jiān)管

風力發(fā)電設備是依托風能運行的，應在不同風力級別狀況下對風力發(fā)電設備運行情況進行有效研究，根據具體研究結果對風力發(fā)電設備運行進行安全監(jiān)管，及時解決風力發(fā)電設備因為風力過高和其他問題影響而出現的故障問題，使得風力發(fā)電設備運行的穩(wěn)定性和實際作用得以保障，為推進風力發(fā)電行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展提供有力支持。對風力發(fā)電設備安全管理時也可能會出現各項風險問題，這就應在改善各項風險問題的情況下將監(jiān)管管控的作用表現出來，使得風力發(fā)電設備安全管理可以在有效監(jiān)督支持下順利開展。

3.4 組建安全管理隊伍

風力發(fā)電設備運行和安全管理過程中涉及的規(guī)章制度和相關條例比較多，應在考慮各項規(guī)章制度要求和現實開展情況的同時組建專業(yè)隊伍，培養(yǎng)專業(yè)的安全管理人員，確保相關人員可以全面掌握各項安全條例和規(guī)章制度，順利開展風力發(fā)電設備安全管理工作。此外，也需要按照合理要求對相關人員進行有效培養(yǎng)，增強風力發(fā)電設備操作人員和管理人員自身安全意識，使得相關人員可以按照各項安全準則和相關條例開展管理工作，增強風力發(fā)電設備搭設和運行管理的安全風險控制力度。

4 風力發(fā)電設備的運行維護要點

風力發(fā)電設備的組成部分較多，應在保證風力發(fā)電設備零部件和基礎結構配合力度的同時維持設備運行穩(wěn)定效果。在風力發(fā)電設備長時間運行過程中可能會出現一些故障問題，應對風力發(fā)電設備進行有效的運行維護，降低風力發(fā)電設備運行過程中出現各類故障問題的可能性。使得風力發(fā)電設備的作用和實際運行效果得以提升。

4.1 葉片風輪運行維護

風力發(fā)電設備葉片風輪在運行過程中可能會出現表面銹蝕和旋轉穩(wěn)定性下降等問題，使風力發(fā)電設備風能引入和轉換效果會受到影響，應根據風力發(fā)電設備整體規(guī)模和實際運行狀況對葉片風輪進行有效運行維護，從而保障風力發(fā)電設備葉片風輪運行的穩(wěn)定性和連貫性，保證風力發(fā)電設備風能引入達到穩(wěn)定合理狀態(tài)，帶動風力發(fā)電設備運行，確保葉片風輪在風力發(fā)電設備整體穩(wěn)定運行中的作用得以彰顯。

風力發(fā)電設備葉片風輪運行過程中可能會受到地區(qū)風電場大小和地理位置等方面的影響，應按照上述幾項因素對風力發(fā)電設備葉片風輪的大小、安裝方向和運轉速率等進行有效調整，這就可以維持風力發(fā)電設備葉片風輪運行的安全性，降低風力發(fā)電設備葉片風輪在實際運行過程中出現各類故障問題的可能性。

如果風力發(fā)電設備葉片風輪運行時出現故障問題，就應根據風力發(fā)電設備葉片風輪故障問題表現情況做出相應的維護調整工作，從而保證風力發(fā)電設備葉片風輪運轉效果和加固力度，加強風力發(fā)電設備葉片風輪表面腐蝕問題處理的及時性和有效性，減弱風力發(fā)電設備葉片風輪失穩(wěn)性，使得風力發(fā)電設備葉片風輪運行維護力度和質量控制效果得以提高。

4.2 發(fā)電機組運行維護

風力發(fā)電設備發(fā)電機組在運行過程中可能會出現傳動部件之間卡阻、螺栓松動和液壓系統(tǒng)滲漏問題等。應按照風力發(fā)電設備運行狀況對發(fā)電機組故障問題進行有效維護，這就可以在保障風力發(fā)電設備發(fā)電機組功能效果和實際運行情況的同時對發(fā)電機組故障問題進行有效維護，發(fā)揮風力發(fā)電設備發(fā)電機組功能和實際作用，確保風力發(fā)電設備發(fā)電機組的工作效率和發(fā)電質量得以提高。

對于風力發(fā)電設備發(fā)電機組傳統(tǒng)部件之間卡阻問題，需要在風力發(fā)電設備發(fā)電機組傳動部件之間加入定量潤滑劑，這就可以解決風力發(fā)電設備發(fā)電機組傳動部件卡阻問題，發(fā)揮傳動部件在風力發(fā)電設備發(fā)電機組運行維護中的作用，使得風力發(fā)電設備發(fā)電機組運行效果和實際管理水平得以提高。定期檢修杜絕流于形式，應對風力發(fā)電機的每個部件進行細致檢查判斷，發(fā)現問題及時更換或維修。

故障應急維護是指在風機運行出現故障時及時到現場就地排查處理，應先觀察故障表現形式，如電機抖動、液壓失壓等，快速初步判定故障原因停車檢修，及時更換損壞的零部件，及時排查更正電路接線短接、接線端子松動或電控系統(tǒng)受環(huán)境影響的情況。

對于風力發(fā)電設備發(fā)電機組運行過程中出現的螺栓松動問題，應從風力發(fā)電設備發(fā)電機組實際運行狀況入手及時處理螺栓松動問題，保證風力發(fā)電設備發(fā)電機組加固效果和整體質量水平，避免風力發(fā)電設備發(fā)電機組運行時出現螺栓和基礎零部件脫落的問題，有效提升風力發(fā)電設備發(fā)電機組各類故障問題處理效果，使得風力發(fā)電設備發(fā)電機組運行維護水平和整體質量得以提高。

4.3 變頻器運行維護

風力發(fā)電設備中變頻器作為主要電控設備，其運行原理為：在風力發(fā)電設備風輪轉速低于設定值時將電網交流電轉換成直流電，并將直流電存儲在基站電容當中，這就可以帶動風力發(fā)電設備發(fā)動機轉子運行，使得風力發(fā)電設備運行的穩(wěn)定性和連貫性得以保障。

而風力發(fā)電設備變頻器在實際運行過程中出現的故障問題表現在電流故障、過載故障、過壓故障和溫度故障這幾種，應根據風力發(fā)電設備變頻器各類故障問題表現和實際誘因做好有效的維護工作，使得風力發(fā)電設備變頻器質量和實際運行效果得以提升。加上風力發(fā)電設備變頻器不同故障問題的對應代碼存在一定差異，應在考慮各項差異情況下對風力發(fā)電設備變頻器展開有效維護，保證風力發(fā)電設備變頻器運行穩(wěn)定性和實際控制效果，保證風力發(fā)電設備變頻器與其他零部件之間協(xié)調配合力度，及時處理風力發(fā)電設備變頻器運行中各類故障問題。對于風力發(fā)電設備變頻器中磨損較為嚴重的零部件來說，也需要及時更換風力發(fā)電設備變頻器故障零部件，檢查冷卻循環(huán)泵電機及其密封性。

一般冷卻液散熱片損壞，冷卻電機無電源輸入，或電機內損壞情況較多。排查故障原因后，及時更換新的散熱片或電機，同時對供電電源做冗余處理，保證零部件在風力發(fā)電設備變頻器中的作用，增強風力發(fā)電設備運行過程中冗余電源處理效果，確保風力發(fā)電設備變頻器運行維護水平和故障處理效果得到提升。

4.4 高低壓控制柜運行維護

風力發(fā)電設備中高低壓控制柜的作用在于對設備運行電壓和實際作用進行有效控制，提高風力發(fā)電設備電壓的穩(wěn)定性和合理性，這就可以增強風力發(fā)電設備運行效果和實際管控力度，將高低壓控制柜的作用表現出來，從而為風力發(fā)電設備運行維護穩(wěn)步開展提供有力支持。而在風力發(fā)電設備高低壓控制柜出現故障問題時，就需要根據高低壓控制柜運行狀況和性能參數做好有效調整，避免風力發(fā)電設備因為高低壓控制柜運行不達標而出現故障問題。

不同地區(qū)的風力發(fā)電設備運行狀況存在明顯差異，應根據各項差異表現確定高低壓控制柜運行參數，對風力發(fā)電設備的高壓系數和低壓系數進行有效調整，增強高低壓控制柜的密封性和電源輸入控制力度，及時處理風力發(fā)電設備高低壓控制柜運行過程中出現的損耗現象，保證風力發(fā)電設備高低壓控制柜作用效果和實際管控力度，并在發(fā)揮高低壓控制柜現實作用的同時維持風力發(fā)電設備安全穩(wěn)定運行效果。

5 結束語

為了維持風力發(fā)電設備運行的安全性和穩(wěn)定性，應在考慮風力發(fā)電設備整體規(guī)模和運行原理情況下做好有效安全管理和運行維護工作，全面落實風力發(fā)電設備運行管理目標，對于提升風力發(fā)電水平和電能生產傳輸的安全性至關重要。當然也應強化風力發(fā)電設備安全管理與運行維護之間結合力度，針對性提高風力發(fā)電效果和風電企業(yè)經濟效益，為社會發(fā)展提供安全、可靠的電能。