王艷忠

（山西省工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司，山西太原030000）

1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一般組成

1.1 發(fā)電機(jī)

常見類型分為同步發(fā)電機(jī)和異步發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁和永磁發(fā)電機(jī)，直流發(fā)電機(jī)和交流發(fā)電機(jī)。根據(jù)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行模式，它又分為內(nèi)部和外部?jī)煞N。中國現(xiàn)有的通用風(fēng)力渦輪機(jī)主要是同步三相直流磁體發(fā)電機(jī)。與相同類型和相同類型的發(fā)電機(jī)相比，這種類型的永磁發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是效率更高，重量更輕，尺寸更小，制造工藝簡(jiǎn)單并且無須維護(hù)即可輕松維護(hù)。但是，其缺點(diǎn)也很明顯，即穩(wěn)壓性能較差。

1.2 控制器

隨著風(fēng)力發(fā)電的增加，民眾對(duì)風(fēng)力發(fā)電的需求也增加了，并且控制器已經(jīng)成為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中必不可少的部分?？刂破魍ǔ＞哂胁⒙?lián)放電電阻箱，三周期全橋修復(fù)，電壓限制等。它可以以足夠的余量滿足整流器設(shè)備的高電壓和高電流限制；根據(jù)電池充電和放電的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行一定量的充電和放電；滿足逆變器電源的直流電壓和容量要求；兼容電壓調(diào)節(jié)和操縱；檢測(cè)輸入電壓，輸出電壓，輸出電流和功率要求；控制系統(tǒng)可以自動(dòng)加載和停止風(fēng)力渦輪機(jī)。

1.3 電池

電池是風(fēng)力發(fā)電過程的組成部分，并且是必須在風(fēng)力發(fā)電過程中安裝的能量存儲(chǔ)設(shè)備。目前，所選的儲(chǔ)能裝置分為抽水站、電解水儲(chǔ)藏、飛輪儲(chǔ)藏等。能量存儲(chǔ)設(shè)備的功能是在產(chǎn)生大量風(fēng)能時(shí)存儲(chǔ)多余的電量。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電功率低時(shí)，電池可以返回風(fēng)力。

2 風(fēng)力發(fā)電站運(yùn)行故障診斷的重要性

風(fēng)力渦輪機(jī)電氣設(shè)備的故障將對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重的后果和損失，因此及時(shí)診斷電氣設(shè)備故障和適當(dāng)?shù)慕鉀Q方案尤為重要。同時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備的運(yùn)行是否穩(wěn)定將直接影響電網(wǎng)的整體運(yùn)行。風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備的維護(hù)和管理是一個(gè)長(zhǎng)期的工作過程，需要所有風(fēng)電場(chǎng)員工的合作與協(xié)作。每位員工必須繼續(xù)嚴(yán)格按照適當(dāng)?shù)陌踩ぷ鞒绦蜻M(jìn)行培訓(xùn)，努力提高自己的業(yè)務(wù)技能，并使用電氣設(shè)備。風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)定期為員工組織適當(dāng)?shù)臉I(yè)務(wù)技能培訓(xùn)，以提高整個(gè)電廠的整體技術(shù)能力，從而提高日常工作效率。此外，相關(guān)人員應(yīng)盡快更換和處置風(fēng)力渦輪機(jī)電氣設(shè)備的老化和易損部件，并盡早消除與電氣設(shè)備運(yùn)行相關(guān)的潛在危險(xiǎn)，確保安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

3 常見故障診斷方法

3.1 參數(shù)調(diào)整方法

風(fēng)力發(fā)電機(jī)電氣控制系統(tǒng)PLC和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有許多可修改的參數(shù)，以適應(yīng)不同的運(yùn)行條件和功能要求。這些參數(shù)不僅迫使電氣系統(tǒng)匹配特定的風(fēng)扇，而且對(duì)于優(yōu)化風(fēng)扇功能也是必需的。

3.2 接口狀態(tài)檢查方法

現(xiàn)代電子控制系統(tǒng)將PLC集成到其中，并且電子控制系統(tǒng)和PLC以一系列接口信號(hào)的形式按照特殊協(xié)議相互通信。某些故障與接口信號(hào)的錯(cuò)誤或丟失有關(guān)。這些接口信號(hào)中的一些可以顯示在相應(yīng)的接口板上以及帶有指示燈的輸入/輸出PLC，一些可以顯示在LCD、CRT和其他人機(jī)界面上，并且可以使用特殊制造商的診斷軟件或編程器來調(diào)用所有接口信號(hào)。

3.3 快照分析方法

現(xiàn)代風(fēng)力渦輪機(jī)的設(shè)計(jì)無一例外都具有計(jì)算機(jī)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。使用故障排除軟件非常有效。在風(fēng)力渦輪機(jī)的正常運(yùn)行期間，實(shí)時(shí)記錄各種動(dòng)態(tài)參數(shù)以及故障前后的參數(shù)變化。故障事件數(shù)據(jù)或?yàn)?zāi)難恢復(fù)也具有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)固有的繼承性。風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障數(shù)據(jù)的即時(shí)攝影功能為我們的維護(hù)和處理提供便利。

3.4 組件更換方法

所謂的組件更換方法就是分析故障的整體原因。維護(hù)人員可以使用備用電路板、模塊、傳感器、繼電器、集成電路等。更換甚至使用相同類型的可疑零件。它已經(jīng)在管理系統(tǒng)中，可以直接更換組件，從而減少了特定PCB或芯片級(jí)組件的故障程度，這實(shí)際上檢查了分析的正確性。

4 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的頻繁故障

4.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)集水管頻繁故障

流水線是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備，其運(yùn)行穩(wěn)定性直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的可用性和發(fā)電量。由于風(fēng)電場(chǎng)的自然環(huán)境惡劣，組裝線的安全將面臨巨大的隱患。集熱管故障的主要原因是設(shè)計(jì)，施工和調(diào)試后維護(hù)。風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選擇不充分是導(dǎo)致電氣危險(xiǎn)的主要因素。在風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的初始階段，如果設(shè)計(jì)塊不完整，如果對(duì)地理環(huán)境及其進(jìn)一步的特征沒有完全了解，設(shè)備的選擇就會(huì)有些偏差。當(dāng)它開始運(yùn)行時(shí)，將出現(xiàn)諸如線塔的抗風(fēng)性差，渦輪機(jī)和變壓器的風(fēng)阻故障以及點(diǎn)火開關(guān)燒壞的問題。破壞風(fēng)能使用的安全性。如果施工質(zhì)量差，則在調(diào)試過程中會(huì)發(fā)生設(shè)備激活，塔架坍塌和斷開等故障。調(diào)試后在惡劣環(huán)境中進(jìn)行不正確的維護(hù)和測(cè)試可能會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞電源線的電氣設(shè)備。

4.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)電氣設(shè)備故障

為了使風(fēng)電場(chǎng)真正起作用，需要匹配多個(gè)電氣設(shè)備。實(shí)際操作中通常會(huì)出現(xiàn)兩種類型的故障：第一種是發(fā)電機(jī)電壓相差很大。當(dāng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電壓與穩(wěn)定性成反比。電壓越高，穩(wěn)定性越低。當(dāng)電壓較高時(shí)，發(fā)電機(jī)溫度將升高，電動(dòng)機(jī)速度將逐漸降低。第二個(gè)原因是發(fā)電機(jī)溫度過高。在風(fēng)力渦輪機(jī)的實(shí)際運(yùn)行期間，由于發(fā)電機(jī)的連續(xù)運(yùn)行和持續(xù)的不間斷發(fā)電，恒定的溫度升高。當(dāng)溫度升高時(shí)，會(huì)造成一些損失，在這種情況下，也很容易造成故障。

4.3 發(fā)電機(jī)很熱

發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)發(fā)熱是一種常見現(xiàn)象，這種現(xiàn)象很難消除。發(fā)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行有許多原因?qū)е掳l(fā)電機(jī)發(fā)熱。最重要的原因是發(fā)電機(jī)由于內(nèi)部運(yùn)行部件的相互磨損以及其鐵損現(xiàn)象而工作，并且銅消耗現(xiàn)象不斷增加電流并增加了損耗。最終，許多過程中的損失將轉(zhuǎn)化為熱能并逐漸揮發(fā)。另外，諸如機(jī)械加熱因素，不良的發(fā)電機(jī)散熱等因素也可能導(dǎo)致發(fā)電機(jī)溫度過度升高。

4.4 備用電源配置失敗

大型風(fēng)力渦輪機(jī)產(chǎn)生大量電能，并且必須長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。因此，應(yīng)在某些位置配置一定數(shù)量的備用電源，以滿足電氣設(shè)備和發(fā)動(dòng)機(jī)功率的需求。確保整個(gè)單元可以使用不間斷電源供電，以消除開關(guān)電氣設(shè)備時(shí)對(duì)準(zhǔn)、啟動(dòng)、操作和連接中的故障。但是，如果備用模式和主電源之間的電源出現(xiàn)操作問題，則會(huì)導(dǎo)致電源匹配，電源和連接功能出現(xiàn)問題，從而限制電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。如果電氣組件長(zhǎng)時(shí)間不工作，則設(shè)備可能會(huì)停止工作。

5 預(yù)防風(fēng)力發(fā)電廠電氣故障的一般措施

5.1 解決風(fēng)電場(chǎng)裝配線故障的措施

為了提高流水線的運(yùn)行安全性和穩(wěn)定性并減少故障的可能性，應(yīng)在設(shè)計(jì)，施工，運(yùn)行和維護(hù)等多個(gè)方面加強(qiáng)管理。首先，應(yīng)該在風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)階段對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地理環(huán)境和氣候特征進(jìn)行全面的研究，并且需要大量的數(shù)據(jù)驗(yàn)證和經(jīng)驗(yàn)來選擇合適的電氣設(shè)備。電力線電氣設(shè)備符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在施工階段，嚴(yán)格遵守工程圖紙，嚴(yán)禁未經(jīng)許可擅自改動(dòng)施工計(jì)劃。每個(gè)鏈條必須保證施工質(zhì)量，加強(qiáng)施工監(jiān)督。流水線投產(chǎn)后，要做好維護(hù)和保養(yǎng)工作，對(duì)流水線設(shè)備的隱患進(jìn)行定期檢查，制定故障排除和維護(hù)計(jì)劃和具體內(nèi)容，并認(rèn)真解決問題，及時(shí)處理。特別是在大風(fēng)季節(jié)和極端天氣條件下，有必要加強(qiáng)檢查并確保裝配線中電氣設(shè)備的可靠運(yùn)行。

5.2 風(fēng)力發(fā)電期間發(fā)電機(jī)故障的措施

為確保發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，必須加強(qiáng)故障排除并采取各種安全措施。由于刀片故障，可以逐漸設(shè)計(jì)刀片厚度和線長(zhǎng)，以提高刀片結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而可以有效地減少由于磨損和老化而引起的刀片故障。加強(qiáng)交流抗干擾設(shè)計(jì)，定期清除交流灰塵，檢查避免交流過載，減少超溫，超壓現(xiàn)象。加強(qiáng)發(fā)電機(jī)的保護(hù)，特別是當(dāng)發(fā)電機(jī)的功率增加時(shí)，應(yīng)采取各種保護(hù)措施，以防止由于電磁影響和磨損而導(dǎo)致發(fā)電機(jī)故障。加強(qiáng)發(fā)電機(jī)故障排除，執(zhí)行良好的日常維護(hù)并防止事故蔓延。

5.3 應(yīng)對(duì)變速箱頻繁故障的措施

在調(diào)查變速箱故障時(shí)，事先采取各種預(yù)防措施非常重要。通過研究，大多數(shù)齒輪箱故障可以采取合理的預(yù)防措施來避免故障。為確保變速箱正常運(yùn)行，請(qǐng)進(jìn)行良好的隨機(jī)監(jiān)控和定期檢查工作，并定期檢查變速箱的溫度，清潔度，噪音，振動(dòng)記錄，軸承和機(jī)油狀況。檢查可以分為外觀檢查和儀器檢查以及對(duì)每個(gè)變速箱組件的徹底檢查，還可以安裝離線機(jī)油濾清器設(shè)備，以減少潤滑油污染，提高齒輪箱清潔度并減少軸承疲勞和磨損的風(fēng)險(xiǎn)。

5.4 建立科學(xué)的設(shè)備維護(hù)體系

風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備中使用的大量設(shè)備增加技術(shù)人員的數(shù)量。因此，技術(shù)人員應(yīng)建立科學(xué)的維護(hù)制度，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行徹底的檢查和分析，收集有關(guān)設(shè)備運(yùn)行的數(shù)據(jù)和信息，并確保所使用的操作和維護(hù)方法符合應(yīng)用要求。例如，監(jiān)視備用電源功能需要監(jiān)視組件的內(nèi)部感應(yīng)電流額定值，分析每個(gè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，并請(qǐng)專業(yè)的維護(hù)人員執(zhí)行維護(hù)工作，以幫助確保每個(gè)設(shè)備有足夠的功率。通過確保為電器提供穩(wěn)定的電源以及系統(tǒng)維護(hù)，可以鞏固電器的主要功能。

6 結(jié)語

綜上所述，清潔電力和風(fēng)電場(chǎng)一直在不斷輸出。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致各種故障，從而導(dǎo)致事故。為了減少這些故障，本文分析電氣操作的主要組成，常見故障類型和維護(hù)方法。