林海文

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各個行業(yè)對資源和能源的需求越來越多，使其存量不斷的減少。因此，國家大力提倡建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會。其中，風(fēng)力是主要的清潔能源，呈現(xiàn)出良好的發(fā)展形勢，得到了國家和人們的大力支持，但是在實際的工作中，因為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障的情況時常發(fā)生，影響了其正常的使用。本文就風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷技術(shù)進(jìn)行簡要的分析，并提出一些建議，希望引起讀者的共鳴。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；機(jī)組檢修；狀態(tài)保養(yǎng)；維修

現(xiàn)階段，我國的風(fēng)力發(fā)電呈現(xiàn)出增長的發(fā)展態(tài)勢，就目前來講，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為部分地區(qū)主要的供電手段，因此，風(fēng)力發(fā)電的深入應(yīng)用，有效的帶動了先關(guān)技術(shù)的發(fā)展。目前，許多的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為了爭奪更好的市場，在沒有對其進(jìn)行相關(guān)的質(zhì)量檢測之前就大量的投入市場，占據(jù)市場的份額。這就導(dǎo)致為了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的利用率低、提高了檢修成本等，不利于風(fēng)力發(fā)電的正產(chǎn)運行。筆者下文對其進(jìn)行淺析，希望對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組日后的質(zhì)量的提高提供有效地幫助。

風(fēng)能是當(dāng)今典型的可再生能源之一，是目前主要的石化能源代替品。近幾年，隨著我國風(fēng)能利用能力的提升和相關(guān)風(fēng)能設(shè)備的成熟，國內(nèi)各地風(fēng)力發(fā)電廠不斷涌現(xiàn)，風(fēng)電機(jī)組的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。面對日益增加的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組規(guī)模和數(shù)量，各種故障的發(fā)生可能性也隨之增加，使得風(fēng)電場發(fā)電機(jī)組的維修費用也在不斷上升。經(jīng)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出，不少風(fēng)力發(fā)電廠的發(fā)電機(jī)組維護(hù)費用已經(jīng)達(dá)到總成本的五分之一以上。因此為了更好的確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)運行，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)運行特征進(jìn)行研究勢在必行。

1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)運行特征

1.1 風(fēng)電場的生產(chǎn)特征

當(dāng)前我國大部分地區(qū)的風(fēng)電場都處于盛行風(fēng)地帶，且這些地區(qū)每年約有半年以上的盛行風(fēng)。這些地區(qū)的風(fēng)力發(fā)電總量占當(dāng)?shù)仉娔芸偭康乃姆种陨?，甚至在無風(fēng)時期都不愁電能供應(yīng)問題。就風(fēng)電場的生產(chǎn)經(jīng)營而言，它在正式投入運行自懷中主要的運營成本包含了設(shè)備的折舊費、人工成本、銀行利息、檢修費用等。其中以檢修費用最為突出，但也是最容易控制的一項。

1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障特征

對于一個風(fēng)力發(fā)電廠的電力機(jī)組而言，任何一種機(jī)組每年都會發(fā)生不少于20種常見故障，這些故障有70%以上都是因為產(chǎn)品質(zhì)量而造成的。通常來說，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組內(nèi)部故障不會對從屬設(shè)備構(gòu)成威脅，且這種故障問題的存在對整個發(fā)電機(jī)組的安全威脅并不大，因此只有在負(fù)荷率非常低的情況下方可進(jìn)行檢修，甚至不少機(jī)組生產(chǎn)商更是明文規(guī)定只有在設(shè)備停止運行的條件下方可對這類故障進(jìn)行檢修。因此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障大多屬于內(nèi)部構(gòu)件故障運行狀態(tài)惡化造成的，尤其是傳動系統(tǒng)的故障更容易惡化和擴(kuò)大。這種故障如果不能經(jīng)過巡檢被發(fā)現(xiàn)，那么則只能依靠優(yōu)質(zhì)化驗結(jié)果或者振動譜來進(jìn)行分析。

2 常見的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障檢修策略

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障維修是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組維修的重要組成部分，但是由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝位置的特殊，往往都在距離地面幾十米的高空中，并且由于長期受到外力的影響容易受到侵蝕，并且不能夠有效的進(jìn)行監(jiān)視和檢修。通常來講，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的檢修工作都是定時進(jìn)行開展，通常是3到5年，但是這就導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生故障時不僅不能得到有效的解決，還會出現(xiàn)擴(kuò)大的趨勢，進(jìn)而影響了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正常使用和風(fēng)力發(fā)電的順利進(jìn)行。因此，加強(qiáng)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷，提高其檢查的頻率，是現(xiàn)階段必須重視的問題。

2.1 故障檢修

在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障之后要對其進(jìn)行必要的檢修動作，并且能夠及時的進(jìn)行維修，這種監(jiān)測的方式時間長、工作量大，不能夠有效的提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組檢修的效率。在進(jìn)行檢修的過程中，要對其內(nèi)部進(jìn)行大量的修改，這樣不僅進(jìn)一步提高了修理費用還會導(dǎo)致故障的進(jìn)一步擴(kuò)大。因此，這匯總檢測方法大多數(shù)都會應(yīng)用在大型的發(fā)電機(jī)組的故障維修或災(zāi)難性的處理過程中，不能將其應(yīng)用于日常的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的維護(hù)中。

2.2 改進(jìn)性檢修

改進(jìn)性檢修是指對發(fā)電機(jī)組自身的缺陷或者經(jīng)常發(fā)生的事故進(jìn)行有效的維修，一般來講，在電機(jī)組使用后不久，其自身的缺陷就會暴露出來各個部件之間協(xié)調(diào)性不好，設(shè)計上存在的問題都會一一的出現(xiàn)，處處之外還有一些部件再沒有進(jìn)行長時間的研究和試驗的基礎(chǔ)上，就投入使用，并且大面積的推廣，這就增加了風(fēng)力發(fā)電電機(jī)組發(fā)生事故的頻率，因此，這時選擇對風(fēng)力發(fā)電的無電機(jī)組進(jìn)行改進(jìn)性維修，從故障發(fā)生的根源上解決問題，這樣不僅能夠，有效地解決發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)的問題，更能夠保證風(fēng)力發(fā)電的順利進(jìn)行，是一舉兩得之效。

2.3 周期性檢修

現(xiàn)階段，由于風(fēng)力發(fā)電的快速發(fā)展和廣泛的使用，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的問題逐漸的暴露，因此要加強(qiáng)對其的檢修，完善風(fēng)力發(fā)電機(jī)組檢修的體制機(jī)制，對其進(jìn)行周期性的檢查和維修，并且要極大監(jiān)督管理力度，雖短檢測的周期，保證對發(fā)生故障的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能夠及時的進(jìn)行有效的維修，促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電的順利實現(xiàn)。

2.4 預(yù)防性檢修

所謂的預(yù)防性檢修即是指按照預(yù)先制定的周期，定期更換發(fā)電機(jī)組的內(nèi)部構(gòu)件或者對機(jī)組進(jìn)行重新地局部緊固、調(diào)整，該檢修策略主要是將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各個構(gòu)件的工作狀態(tài)調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。其中預(yù)防性檢修的工作核心是首先找到造成機(jī)組重復(fù)性故障或者生產(chǎn)損失的本質(zhì)原因，并及時地清除。然而，在進(jìn)行檢修時，要盡量地進(jìn)行規(guī)模較小的構(gòu)件拆除，根據(jù)理論可知，如果在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的某一個構(gòu)件的壽命期沒有開展主動檢修或者重新更換，機(jī)組內(nèi)部的大部分部件將仍正常、穩(wěn)定的運轉(zhuǎn)，將會有效地降低故障發(fā)生率。

對于構(gòu)件體積較小，但是損壞了可能將導(dǎo)致其它的從屬損壞，或者損壞需要較長的修復(fù)周期的構(gòu)建，就應(yīng)該定期地在弱風(fēng)期進(jìn)行重新更換，還應(yīng)該把拆卸下來的構(gòu)建進(jìn)行檢修保養(yǎng)，以便下次更換使用。對于塔尖、向葉片這些構(gòu)建，就必須定期檢修保養(yǎng)。通常塔尖按照外表的腐蝕程度進(jìn)行修補(bǔ)，葉片每2就需要進(jìn)行一次徹底地檢修保養(yǎng)。

結(jié)束語

綜上所述，隨著資源和能源的消耗，風(fēng)力發(fā)電將會是我國未來主要的發(fā)電方式，再在我國電力的提供中起到重要的地位，因此，作為風(fēng)力發(fā)電的核心風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的質(zhì)量和安全運轉(zhuǎn)至關(guān)重要。加強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障維修，保證其正常的使用是我國需要大力研究一方面，進(jìn)一步開發(fā)出質(zhì)量更高、技術(shù)水平更好的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以滿足現(xiàn)階段甚至是未來風(fēng)力發(fā)電的需要。

參考文獻(xiàn)

[1]辛海升，田德，陳松利，孫云峰.小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)噪聲產(chǎn)生機(jī)理的分析[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2013（1）.

[2]陳家偉，陳杰，龔春英.變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒帶寬最大功率跟蹤控制策略[J].中國電機(jī)工程學(xué)報，2012（27）.

[3]劉克.實用馬爾可夫決策過程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

[4]王志強(qiáng).風(fēng)機(jī)葉片在線狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷研究[D].天津工業(yè)大學(xué)，2010.