董凱華

摘? 要：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組簡(jiǎn)稱風(fēng)電機(jī)組，機(jī)組主要包含風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)，風(fēng)輪又包含葉片、輪轂及加固件等。風(fēng)電機(jī)組的主要功能體現(xiàn)在兩大方面：一方面，葉片在受到風(fēng)力旋轉(zhuǎn)作用下發(fā)電;另一方面，發(fā)電機(jī)機(jī)頭產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)功能。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在發(fā)電過程中，需使輸出電頻率的恒定得到有效保證。然而，在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組故障較多。因此，文章以風(fēng)電機(jī)組簡(jiǎn)述及現(xiàn)狀為切入點(diǎn)，分析風(fēng)電機(jī)組常見故障及診斷方法，進(jìn)一步分析風(fēng)電機(jī)組日常檢修維護(hù)與故障處理措施，希望以此全面提高風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的質(zhì)量和安全性。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);電氣設(shè)備;維修;使用年限;策略

中圖分類號(hào)：TM774????????????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

引言

近些年，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，國內(nèi)電力工程事業(yè)也隨之發(fā)展起來，而風(fēng)力發(fā)電是電力工程中非常重要的一個(gè)分支。要想有效實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的目標(biāo)，則需發(fā)揮風(fēng)電機(jī)組的作用，確保風(fēng)電機(jī)組處于正常、可靠、安全的運(yùn)行狀態(tài)中。但是，由于受到各種因素的影響，風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行期間易出現(xiàn)一些較為明顯的故障，且相關(guān)故障集中出現(xiàn)在主控系統(tǒng)、齒輪箱、變槳系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)等方面。為了使故障得到有效處理，進(jìn)而提高風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的質(zhì)量及安全性，文章圍繞風(fēng)電機(jī)組的日常檢修維護(hù)與故障處理展開分析研究。

1 電氣設(shè)備運(yùn)行管理的問題

1.1 發(fā)電機(jī)方面

在風(fēng)電機(jī)組中，發(fā)電機(jī)為核心部件之一，主要功能是將旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化成電能，然后對(duì)電氣系統(tǒng)持續(xù)供應(yīng)電力。在國內(nèi)風(fēng)電機(jī)組容量不斷增加的情況下，發(fā)電機(jī)尺寸也隨之增加，在此情況下，發(fā)電機(jī)的密封保護(hù)會(huì)受到一定程度的影響。同時(shí)，發(fā)電機(jī)處于各類工況及電磁條件下，在持續(xù)作業(yè)期間也易引發(fā)一些問題。具體而言，發(fā)電機(jī)故障較多，比如發(fā)電機(jī)振動(dòng)率偏高、軸承過熱及轉(zhuǎn)子/定子線圈短路等。此外，還涉及轉(zhuǎn)子棒斷裂、絕緣損壞等故障。

1.2 運(yùn)行故障

電氣設(shè)備支撐著整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，在設(shè)備使用的過程中，由于長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行滿載負(fù)荷工作，再加上機(jī)房位置、通風(fēng)條件、空間溫度以及光照等一系列環(huán)境因素的影響，很容易導(dǎo)致電氣設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行故障。比如在長(zhǎng)時(shí)間的高負(fù)荷工作強(qiáng)度下，電氣設(shè)備就有可能出現(xiàn)三相不平衡的情況，導(dǎo)致電氣設(shè)備中的電流和電壓短時(shí)間內(nèi)升高，使其內(nèi)部存有大量的熱能，導(dǎo)致關(guān)鍵元件的燒毀，進(jìn)而影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。再比如，如果企業(yè)電氣設(shè)備長(zhǎng)期置于潮濕的環(huán)境中，很容易會(huì)發(fā)生設(shè)備的銹蝕，還會(huì)增加電路問題的發(fā)生幾率，影響電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。

1.3 零件故障

企業(yè)在進(jìn)行電氣設(shè)備使用和管理的過程中，還經(jīng)常會(huì)發(fā)生零件故障。由于電氣設(shè)備本身在運(yùn)行的過程中一些零部件會(huì)發(fā)生磨損或者是老化，如果不注意及時(shí)的對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行全面的檢修，使得零部件長(zhǎng)期處于磨損或者老化的狀態(tài)，就有可能會(huì)引發(fā)大的電氣安全事故。此外企業(yè)在購入新的電氣設(shè)備時(shí)，不注意對(duì)電氣設(shè)備零部件的質(zhì)量檢測(cè)，同樣也會(huì)增加零件故障問題的發(fā)生幾率。

1.4 絕緣性故障

在電氣設(shè)備長(zhǎng)期工作過程中，由于受到了高電壓、強(qiáng)電場(chǎng)等外界因素的影響，使得絕緣設(shè)備安全性能受到了潛在威脅，運(yùn)行中的故障發(fā)生率有所加大，從而引起了絕緣性故障。這類故障的發(fā)生，導(dǎo)致電氣設(shè)備絕緣性能有所降低，面臨著一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，制約著電力系統(tǒng)運(yùn)行水平的提升，限制了電氣設(shè)備的作用發(fā)揮。

2 電氣設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)管理的對(duì)策

2.1 節(jié)能設(shè)計(jì)

電氣的設(shè)計(jì)選型過程對(duì)設(shè)備的質(zhì)量有很大的影響，設(shè)計(jì)方案工藝準(zhǔn)備不充分或草率地進(jìn)行機(jī)器設(shè)備的挑選，都是會(huì)給設(shè)施的后期應(yīng)用和管理帶來許多難題，這類后遺癥通常是不能根除、修復(fù)的，由此也會(huì)致使存在較為突出的負(fù)面影響有待于解決，同時(shí)，使得當(dāng)前設(shè)備在維修中所存在的費(fèi)用大幅度的增加，使當(dāng)前員工在工作中的勞動(dòng)強(qiáng)度大幅度的提升。因此在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)整體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)的分析，對(duì)電氣設(shè)備型號(hào)的選擇進(jìn)行有效的控制，對(duì)控制機(jī)安裝追蹤進(jìn)程的品質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的分析，對(duì)當(dāng)前現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)過程中所具有的品質(zhì)進(jìn)行有效的優(yōu)化，進(jìn)一步的降低在投入使用后的運(yùn)作與檢修花費(fèi)。在裝備設(shè)施選用環(huán)節(jié)中，應(yīng)以經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)先為標(biāo)準(zhǔn)，采用環(huán)保節(jié)能設(shè)備。

2.2 智能預(yù)警管理

新能源發(fā)電設(shè)備，尤其風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大部件故障會(huì)影響機(jī)組安全性，由此引發(fā)自降容或停機(jī)。如果無法對(duì)其缺陷隱患提前預(yù)警，會(huì)造成維修周期長(zhǎng)、電量損失、吊裝及臨時(shí)轉(zhuǎn)場(chǎng)成本高等問題。在搶裝潮和平價(jià)上網(wǎng)的背景下，風(fēng)機(jī)低成本以及大量新裝機(jī)為滿足交付要求存在趕工現(xiàn)象，這也給風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)維帶來了巨大挑戰(zhàn)，迫切需要新的技術(shù)突破，來提高運(yùn)維效率，降低運(yùn)維成本，降低客戶的發(fā)電量損失。因此，有必要對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)研究，預(yù)先掌握機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修。需要對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的健康狀況進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)健康評(píng)估結(jié)果，預(yù)先了解機(jī)組的健康狀況和性能衰退趨勢(shì)，合理調(diào)整運(yùn)行并安排檢修，最終實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組的全生命周期的智能化管理轉(zhuǎn)變。

2.3 提升工作人員的操作和維護(hù)管理水平

首先從電氣設(shè)備的操作人員來看，企業(yè)要組織操作人員進(jìn)行全面的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，包括對(duì)不同類型不同規(guī)格的電氣設(shè)備的操作使用規(guī)范以及有關(guān)的操作技能等，提升操作人員的專業(yè)能力。其次是從維護(hù)管理人員來看，要提高維護(hù)與管理人員的責(zé)任心和安全意識(shí)以及管理能力，維護(hù)與管理人員要嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行設(shè)備的檢查維修和保養(yǎng)，具備安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別能力和防范意識(shí)，能夠協(xié)調(diào)好各個(gè)車間、部門來開展相關(guān)的停電維護(hù)與管理工作，有效預(yù)防電力安全事故的發(fā)生。

2.4 風(fēng)電運(yùn)行管理一體化

風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組、升壓站、測(cè)風(fēng)塔、有功控制等設(shè)備的統(tǒng)一數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)一監(jiān)控畫面顯示、設(shè)備控制、報(bào)警提示、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析功能。一體化的運(yùn)行管理系統(tǒng)通過建立風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理、分析系統(tǒng)，為運(yùn)行人員提供更為便捷的管理手段。將風(fēng)電場(chǎng)數(shù)字化系統(tǒng)和移動(dòng)終端設(shè)備相結(jié)合，風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行人員可通過移動(dòng)終端查看機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)控畫面、報(bào)警提示、歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)等信息，并在系統(tǒng)允許的情況下對(duì)機(jī)組的某些部件進(jìn)行控制。運(yùn)行人員在巡視過程中，可直接使用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不需要采用設(shè)備面板或數(shù)據(jù)線連接設(shè)備的方式進(jìn)行操作。針對(duì)移動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)的全新人機(jī)交互界面和操作邏輯，可減輕運(yùn)行人員的工作強(qiáng)度，提高工作效率。

3 結(jié)束語

總而言之，做好安裝和日常維護(hù)，能夠充分發(fā)揮電氣設(shè)備的作用，降低出現(xiàn)故障的可能性，避免各種意外的出現(xiàn)。在安裝環(huán)節(jié)，一定要提前做好準(zhǔn)備工作，前往實(shí)地進(jìn)行考察，收集和工程有關(guān)的數(shù)據(jù)信息，加強(qiáng)線路敷設(shè)、電箱安裝、電氣設(shè)備防雷接地等各方面的質(zhì)量管理，提升安裝質(zhì)量。在日常維修方面，要加強(qiáng)對(duì)設(shè)備維修的重視，做好設(shè)備的故障管理，完善電氣設(shè)備維修機(jī)制。做好以上多個(gè)方面，能夠減少電氣設(shè)備發(fā)生故障的概率，可充分發(fā)揮設(shè)備的作用，為人們的生產(chǎn)、生活而服務(wù)。

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