張志東

摘要：風(fēng)電不僅可以解決目前電力資源緊缺的問題，而且在中國實現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的理念，具有非常環(huán)保的效果。由于風(fēng)力發(fā)電機在運行過程中比較危險，在運行過程中無法準(zhǔn)確判斷風(fēng)力發(fā)電機主要部件的狀況，風(fēng)力發(fā)電機的維修一般采用售后維修或計劃維修。監(jiān)測發(fā)電機組的實時狀態(tài)跟對其的實時故障診斷可以對發(fā)電機的主要部件進行監(jiān)測，保證各部件的正常運行。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機;狀態(tài)監(jiān)測;故障診斷;技術(shù)分析

1風(fēng)力發(fā)電機組常出現(xiàn)的故障

（1）雙饋感應(yīng)的發(fā)電機組相關(guān)故障。定子與轉(zhuǎn)子：繞組接地、匝間短路、相間短路、絕緣電阻低、絕緣燒毀、轉(zhuǎn)子電橋斷線、電纜引線斷線、燒壞等;軸承：軸承燒損、軸承振動、軸承噪音等。冷卻系統(tǒng)：冷水機故障，冷卻風(fēng)扇故障、進出口溫度偏差等，滑環(huán)碳刷系統(tǒng)：環(huán)火、滑環(huán)損壞、碳刷燒毀等;整機：三相電磁場不對稱、氣隙偏心、相電流諧波分量增大、電機損耗增大、振動異常、噪音過大等。此外，潤滑油（脂）泄漏、自動注油器故障、編碼器故障、機內(nèi)異物等也是發(fā)電機的常見故障。（2）直驅(qū)永磁的發(fā)電機相關(guān)故障說明。由于轉(zhuǎn)子的永磁結(jié)構(gòu)，存在磁鋼脫落、磁鋼失去磁力等缺陷。除了滑環(huán)碳刷系統(tǒng)沒有故障外，其他故障與上述常見故障類似。你提到了雙饋感應(yīng)發(fā)電機。（3）失效分析。繞組故障會在短期內(nèi)引起大電流，導(dǎo)致溫度急劇上升，同時三相繞組不對稱，在繞組中容易產(chǎn)生諧波分量。軸承故障會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子偏心和振動。而定子繞組中的間隙偏心感應(yīng)出相應(yīng)的諧波電流。冷卻系統(tǒng)故障導(dǎo)致溫度異常升高。滑環(huán)碳刷系統(tǒng)故障增加接觸電阻或斷開勵磁回路，導(dǎo)致勵磁磁場失效，定子繞組不能產(chǎn)生感應(yīng)電勢，磁體氣隙失效，磁電勢不平衡，感應(yīng)電勢改變定子繞組。機器中的異物會導(dǎo)致過度振動和過度噪音。定子和轉(zhuǎn)子的掃描也會導(dǎo)致電壓、電流、效率和損耗的變化。

2風(fēng)力發(fā)電機狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)分析

2.1齒輪箱

為了了解風(fēng)力發(fā)電機的狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)，從齒輪箱這部分分析，第一，齒輪箱為風(fēng)力發(fā)電機中的重要組成部分，關(guān)系著主軸與發(fā)電機的運行質(zhì)量，并且風(fēng)力發(fā)電機在運行的過程中，這一部分發(fā)生故障問題的概率較高，例如：軸承故障、齒輪故障等，對風(fēng)力發(fā)電機的運行有直接的影響，現(xiàn)階段風(fēng)力發(fā)電企業(yè)對風(fēng)力發(fā)電機的狀態(tài)、故障檢測的重視程度逐漸提高，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的診斷方法，從溫度的角度出發(fā)進行檢測中，一旦發(fā)現(xiàn)齒輪箱的溫度過高，立即檢查出現(xiàn)的問題，進行優(yōu)化調(diào)整，保障計算機系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行，推進電力發(fā)電機裕運行發(fā)展。第二，在齒輪箱診斷時，由于其中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，運行狀態(tài)檢測工作較為困難，為了進一步提高風(fēng)力發(fā)電機的診斷效率與準(zhǔn)確性，可以先整理出風(fēng)力發(fā)電機運行中常見的問題，有針對性的檢查發(fā)電機的運行情況，一旦發(fā)現(xiàn)齒輪箱中存在運行不穩(wěn)定的情況，快速整理并優(yōu)化調(diào)整，推進風(fēng)力發(fā)電機穩(wěn)定運行。

2.2發(fā)電機

風(fēng)力發(fā)電機狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)分析中，為了進一步提高分析有效性，從發(fā)電機這一角度分析，第一，發(fā)電機的目的為將機械能轉(zhuǎn)化為電能，技術(shù)人員合理進行故障診斷工作，保障發(fā)電機處于良好的運行環(huán)境。在運行狀態(tài)檢測的過程中，達到提高診斷效率的目的，將重點檢查工作放在振幅、溫度、線圈等方面，例如：技術(shù)人員可以先了解發(fā)電機的運行情況，在發(fā)電機不同的狀態(tài)下檢測其溫度，構(gòu)建發(fā)動機正常運行時溫度的標(biāo)準(zhǔn)范圍，在故障檢測工作中按照這一標(biāo)準(zhǔn)分析，及時了解其中存在的問題，并進行優(yōu)化調(diào)整，避免影響風(fēng)力發(fā)電機運行發(fā)展。另外，為了能夠進一步提高故障識別效率與準(zhǔn)確性，需要技術(shù)人員按照發(fā)電機的運行情況，合理選擇檢測角度，了解發(fā)電機中存在的故障問題，快速找出故障點，并優(yōu)化調(diào)整，推進風(fēng)力發(fā)電機穩(wěn)定運行。第二，在檢查發(fā)電機的運行情況時，提高故障查找效率，可以構(gòu)建非線性數(shù)學(xué)模型，將風(fēng)力發(fā)電機的各個部分融入到其中，明確發(fā)電機中的不足，進行優(yōu)化調(diào)整，保障風(fēng)力發(fā)電機能夠穩(wěn)定運行。

2.3葉片

為了提高風(fēng)力發(fā)電機狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)的應(yīng)用合理性，需要從葉片這一角度進行整理，第一，風(fēng)力發(fā)電機中的葉片主要作用為吸收風(fēng)能，葉片長度大部分為40米，為纖維增強型材料構(gòu)建而成的，這一部分出現(xiàn)受損問題，修復(fù)工作極為困難，為了降低這一問題的發(fā)生概率，可以在檢測工作中應(yīng)用光纖光柵傳感器，檢測葉片周圍存在的問題，有針對性的調(diào)整葉片的運行狀態(tài)，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的故障問題，影響風(fēng)力發(fā)電機整體運行。第二，在進行葉片狀態(tài)檢測工作時，為了提高運行狀態(tài)檢測有效性，需要在調(diào)整傳感器時，將工作重點放在適應(yīng)環(huán)境中，提高葉片的抗腐蝕性、抗裂縫性，優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電機的運行穩(wěn)定性。另外，在進行葉片故障診斷時，可以將診斷重點放在腐蝕、斷裂中，定期進行維修整理，保障風(fēng)力發(fā)電機能夠穩(wěn)定運行。

2.4電氣系統(tǒng)

分析風(fēng)力發(fā)電機狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)時，從電氣系統(tǒng)角度出發(fā)整理，第一，電氣系統(tǒng)的應(yīng)用意義主要為傳遞信號，調(diào)控電氣輸出情況，由于電氣系統(tǒng)的精密性較高，需要專業(yè)設(shè)備分析系統(tǒng)中的故障問題，例如：從線路短路、電流量等幾個角度分析電網(wǎng)信號輸出情況，了解存在的故障問題后構(gòu)建調(diào)控措施，保障風(fēng)力發(fā)電機能夠穩(wěn)定運行，為發(fā)電工作奠定基礎(chǔ)。第二，風(fēng)力系統(tǒng)調(diào)整時，提高數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確性，將性能參數(shù)檢測融入到其中，通過計算機技術(shù)對比電流輸出情況、功率情況等，電氣系統(tǒng)的運行情況，有針對性的調(diào)整電氣系統(tǒng)，控制電能輸出質(zhì)量的目的，保障風(fēng)力發(fā)電機能夠穩(wěn)定運行。

3風(fēng)力發(fā)電機組故障診斷技術(shù)

3.1故障診斷分析

在對風(fēng)力發(fā)電廠進行故障排除時，根據(jù)設(shè)備的設(shè)計復(fù)雜性和設(shè)備運行條件的特定條件來詳細(xì)分析許多因素，以提高診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性。風(fēng)力發(fā)電機具有許多活動部件，其設(shè)計的復(fù)雜性使其難以排除故障。傳統(tǒng)的診斷技術(shù)需要改進，新的技術(shù)和概念已經(jīng)被引入，各種故障的準(zhǔn)確診斷以及解決問題的基礎(chǔ)。為了診斷風(fēng)機故障，有必要準(zhǔn)確地捕捉各種故障現(xiàn)象，并根據(jù)風(fēng)機功率、振動、壓力、變形、磨損和溫度等性能參數(shù)進行綜合分析，以進行故障判斷。

3.2振動分析

使用振動分析的原理是在組件的振動傳感器安裝在主要部件上（例如變速箱支架，發(fā)電機支架，主軸支架和車架）。傳感器可以準(zhǔn)確地測量主機部件的振動。處理和分析來自傳感器的振動反饋，快速準(zhǔn)確評估設(shè)備中每個組件的振動狀況和運行趨勢，分析振動的原因，確定設(shè)備是否有缺陷。

3.3熱力參數(shù)分析

風(fēng)力發(fā)電機的熱參數(shù)分析是通過分析風(fēng)力發(fā)電機運行過程中溫度和濕度的變化來確定運行條件。大多數(shù)風(fēng)力渦輪機的溫度包括：主要組件的內(nèi)部溫度，（例如發(fā)電機，齒輪箱，發(fā)電機，驅(qū)動電動機，變頻器等），機艙和控制箱的溫度與機油和液壓油的溫度不同。風(fēng)力發(fā)電機中的大多數(shù)空氣濕度包括機艙中的濕度，和控制箱中的濕度。通過監(jiān)視風(fēng)力發(fā)電機的熱參數(shù)，可以有效地監(jiān)視發(fā)電機的工作狀態(tài)。并且根據(jù)熱參數(shù)的趨勢和建議，能夠精準(zhǔn)地識別設(shè)備中的故障設(shè)備，并為故障原因分析提供足夠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

4結(jié)束語

總而言之，受到工作環(huán)境和內(nèi)部設(shè)計的影響，與傳統(tǒng)的電氣設(shè)備相比，風(fēng)力渦輪機容易發(fā)生故障，其故障原因復(fù)雜多樣。在這方面，對風(fēng)力發(fā)電機的實時監(jiān)控是全面而系統(tǒng)的，并且引入有效的故障排除方法以消除發(fā)電機的運行故障并保護能源公司的經(jīng)濟和社會利益。

參考文獻：

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