吳永強
(寧夏大唐國際新能源有限公司,寧夏 青銅峽 751607)
風(fēng)力發(fā)電是一種安全、清潔、技術(shù)成熟、成本適宜的新型能源,近幾年來其發(fā)展速度非常迅猛。但是由于風(fēng)電機組經(jīng)常工作在低溫、沙塵、風(fēng)暴、冰雪等惡劣壞境條件下,導(dǎo)致風(fēng)電機組故障甚至損壞,影響機組的安全可靠性。同時,風(fēng)電機組超常疲勞運行和各種不確定因素影響,風(fēng)電機組故障出現(xiàn)頻率增大、種類多樣的局面,因此風(fēng)力發(fā)電機的故障診斷是一個不可回避的問題,它既涉及機械故障診斷又涉及電氣系統(tǒng)故障診斷。通過檢測監(jiān)視、故障分析、性能評估等方法,及時、正確、有效地對風(fēng)電機組各種異常狀態(tài)和故障狀態(tài)做出診斷,提出對機組的運行維護(hù)的必要指導(dǎo),制定合理的檢測維修制度,保證機組工作時發(fā)揮最大的設(shè)計能力和潛力,延長設(shè)備的服役期限和使用壽命,最大限度提高系統(tǒng)可靠性。
事后維修是指在設(shè)備發(fā)生故障或者出現(xiàn)安全隱患時需要進(jìn)行的維修或更換,使其盡快恢復(fù)到可工作狀態(tài)的一種維修活動。這樣的特點是維修費用較低,對于很多經(jīng)常發(fā)生故障的設(shè)備來說能夠降低成本,因此,采用事后維修是最合適的。
預(yù)防維修主要發(fā)生在設(shè)備發(fā)生故障之前,使設(shè)備在規(guī)定的狀態(tài)下進(jìn)行的一種維修活動。這種維修活動通常有潤滑、擦拭、調(diào)整、檢查、拆修、更換等。是保證設(shè)備能夠在故障發(fā)生之前就有時間采取一定的補救措施,將設(shè)備發(fā)生故障的風(fēng)險防患于未然。而預(yù)防性的維修主要適用于故障在發(fā)生危險時,在設(shè)備的工作任務(wù)完成后,能夠減少較大的經(jīng)濟(jì)損失。預(yù)防性的維修策略被廣泛的認(rèn)為是系統(tǒng)發(fā)生故障、降低維修費用的有效解決措施。因此,相反而言,增加預(yù)防性維修的次數(shù)就會使生產(chǎn)效率降低,反之則會增加。所以,預(yù)防性的檢修時間必須有一個明顯的時間間隔。
設(shè)備故障規(guī)律在充分認(rèn)識的基礎(chǔ)上應(yīng)根據(jù)規(guī)定的時間間隔或積累工作時間進(jìn)行事先的時間計劃檢修,不管是設(shè)備當(dāng)時在某種狀態(tài),其實行計劃檢修的條件是設(shè)備已經(jīng)明顯的分析出有規(guī)律的耗損期,在設(shè)備故障使用的過程中有明確的關(guān)系,而且大部分的設(shè)備部件能夠工作到一個預(yù)期的時間。在故障發(fā)生時,能夠采用計劃維修的方式進(jìn)行及時的改進(jìn),有效的減少了工作的重復(fù)性。
在很多情況下,設(shè)備的實際工作狀態(tài)時安排設(shè)備檢修的一系列檢修策略。其中一個最基本的事實就是很多設(shè)備發(fā)生故障的時間不是突然性的,而是成一定的時間曲線。這種狀態(tài)下的維修一定是狀態(tài)檢修的特征,在這種情況下應(yīng)采取一定的狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)隊設(shè)備進(jìn)行各項功能故障的檢測、分析、診斷,綜合性的推斷設(shè)備的運行狀態(tài),同時要根據(jù)設(shè)備故障的發(fā)展?fàn)顟B(tài)進(jìn)行合理性的預(yù)防維修。如果設(shè)備在維修時出現(xiàn)適合于損耗故障的特征,應(yīng)根據(jù)監(jiān)測技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行及時上報。對設(shè)備狀態(tài)的檢修要建立在對設(shè)備狀態(tài)實時或周期性的評估基礎(chǔ)上進(jìn)行維修,這也將是未來維修策略的一個必然發(fā)展趨勢。另外一個基本事實就是有針對性的對部件采取綜合的計劃檢修、事后維修、狀態(tài)檢修這三種維修方式,其維修的時機和相對應(yīng)的狀態(tài)應(yīng)進(jìn)行及時的比較。對于事后維修來說,部件的故障是進(jìn)行維修的主要原因,這就容易產(chǎn)生維修不足的問題。而從計劃檢修的角度去判斷部件運行的狀態(tài)就會導(dǎo)致維修過剩。這二者就都沒有發(fā)揮出最大的經(jīng)濟(jì)效益。因此狀態(tài)檢修針對于部件的運行狀態(tài)而言就是性能低下的一個維修措施,從另一方面來說是不能直接發(fā)揮部件作用的。
從風(fēng)電機組的部件檢修定義來看,部件之間的檢修相關(guān)性主要分為經(jīng)濟(jì)相關(guān)性、結(jié)構(gòu)相關(guān)性、隨機相關(guān)性這三大類。這三大類所表現(xiàn)出的檢修主要有以下特點:
(1)經(jīng)濟(jì)相關(guān)性:可分為經(jīng)濟(jì)正相關(guān)性與經(jīng)濟(jì)負(fù)相關(guān)性。前者指若干部件一起進(jìn)行維修比單獨進(jìn)行維修能節(jié)約費用。例如,流程工業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)通常包括各種設(shè)備,如果能對設(shè)備進(jìn)行維修分組,并充分利用機會維修,很大程度上可以減少停機損失,提高設(shè)備可用度,降低維修費用和生產(chǎn)損失。后者指考慮到維修人員、安全、產(chǎn)品質(zhì)量等因素,使得多個部件一起維修比單個部件維修費用更大。
(2)結(jié)構(gòu)相關(guān)性:通常對出現(xiàn)故障的部件維修同時也必須對其它部件進(jìn)行維修的關(guān)系。即在對故障部件維修或更換前,必須對某些運行的部件進(jìn)行維修或拆除。該關(guān)系不是部件間故障具有關(guān)聯(lián)性,而是維修具有相關(guān)性。
(3)隨機相關(guān)性:體現(xiàn)的是在整個系統(tǒng)之中各個劣化過程都會產(chǎn)生一定的相互影響,使得統(tǒng)一設(shè)備之間不同零部件或者是不同設(shè)備之間的同一零部件所產(chǎn)生的故障都相互作用,相互聯(lián)系,因此可以說任何一個零部件的實際狀況都會直接影響其他部件的相對壽命情況。而與經(jīng)濟(jì)相關(guān)性相比,經(jīng)濟(jì)相關(guān)性不會對部件的失效模型產(chǎn)生任何的影響,其關(guān)注重點在于如何將不同部件的維修活動組合在一起,進(jìn)而達(dá)到最優(yōu)維修效率,節(jié)約維修費用。而與結(jié)構(gòu)相關(guān)性則大致相同,都對將關(guān)注點加諸于相互作用的部件壽命分布之上。
總之,從我國目前的風(fēng)電機組檢修狀態(tài)來看,針對部件進(jìn)行檢修的情況不占多數(shù),大多是以部件為主進(jìn)行維修優(yōu)化。而在部件之間的相關(guān)性上能給予風(fēng)電機組綜合檢修策略更好更合理的決策,從而節(jié)約了維修費用。在綜合檢修的基礎(chǔ)上,維修費用是風(fēng)電機組綜合檢修的一個重要考慮因素,不應(yīng)因建立多個大型風(fēng)電機組部件進(jìn)行預(yù)防維修就提高成本費用,這樣就失去了利用風(fēng)能發(fā)電的意義。所以,這就需要我們技術(shù)工作者和檢修人員在實際工作中多積累經(jīng)驗,多學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)水平,只有這樣才能做好風(fēng)電機組的檢修工作,實現(xiàn)最大的經(jīng)濟(jì)效益。
[1]米瑞豐.電力系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷[J].中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2012(08).
[2]石哲鋒,王翠萍.電力系統(tǒng)設(shè)備的故障診斷與檢測[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇,2013(24).
[3]霍家強.電器元件故障診斷與維修方法探討[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2011(10).
[4]陳海芹.基于FX2N系列PLC指示燈的故障診斷及排除方法[J].科技與企業(yè),2012(23).
[5]寧華.同步發(fā)電機的故障診斷分類的方法[J].價值工程,2010(21).
[6]田慕琴,陳惠英,王曉玲,等.異步電動機多故障診斷信息的融合[J].科技咨詢導(dǎo)報,2007(27).
[7]王亞瑟,趙娜.電站風(fēng)機狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)的研究[J].科技信息,2009(16).
[8]陳國初,苗銳,徐余法.基于證據(jù)支持矩陣的特征權(quán)重融合的風(fēng)電機組故障診斷[J].上海電機學(xué)院學(xué)報,2012(05).