风电场电气设备中风力发电机的运行维护

刘浩宇

中广核风电有限公司

风电场电气设备中风力发电机的运行维护

刘浩宇

中广核风电有限公司

我国经济的快速发展对于电力能源的需求也在逐渐增加，风电场是我国电力能源的主要构成部分，就现阶段来说，我国对于风能发电的研究也在逐渐增加，风力发电机是风力发电的主要部件，能够将风能、机械能、电能之间的转化，因此，积极对电能设备进行维护具有重要意义。文章主要针对风电场电气设备中风力发电机的运行维护工作中存在的问题进行分析，并且依据实际情况提出一些意见，希望能够提高工作质量，保证设备的正常运行。

风电场；风力发电机；故障；运行维护

社会经济的发展，使得我国对于能源的需求也在逐渐增加，并且我国能源的状况也不乐观，因此，对于清洁能源的研究迫在眉睫。风能是清洁能源的主要构成部分，使得我国对于风能的投入也在逐渐增加，但是由于我国风能研究工作开展较晚，导致风电建设依据存在一些问题，尤其是设备的运行，存在很多缺陷，严重影响了风电企业的发展。

一、风力发电机常见的故障分析

1.发电机叶片故障

在风力发电机运行过程中，叶片处于持续转动的状态，会受到自然风、重力等各个方面的作用，同时，叶片在转动过程中，还会受设备内部激振作用，都会对叶片造成一定的损伤。通常来说，叶片常见的故障主要有叶片断裂、 偏移或者弯曲，并且也会缩短叶片寿命。

2.变流器的故障

一般来说， 风力发电机所产生电能都是直流电，将其储存在蓄电池。但是在实际的电能使用过程中都采用是交流电，因此，工作人员需要将直流电转化为交流电，所以变流器对于风力发电设备的安全运行也具有直接的影响。在变流器运行过程中，常见的故障和电压的稳定性具有直接的影响。如果电压电流过高或者过低， 出现过热或者欠电压等状况，就会对变流器开关的稳定性造成一定的影响，甚至会使得变流器被击穿。

3.发电机故障

在整个系统运行过程中，发电机的主要作用就是将自然风能所形成的机械能尽可能的转化为电能，然后通过电网的传输，传送至各个用户。另外，发电机容易出现温度过高现象，发电在实际工作过程中，由于其工作时间较长，就会对设备造成不同程度的损坏。

二、风力发电故障原因分析

在整个风力发系统运行过程中，风力发电系统是由于多个部分构成，并且相应的运行也较为复杂，难免出现一些故障，引起故障的原因如下：

1.叶片故障原因

发电机在运行过程中，叶片主要是随着风速的变化而改变，并且在变化过程中会出现一些瞬时变化，就会对叶片造成具有影响；如果叶片较长，就会使得叶片的刚性较差，甚至出现一些轻微的振动就会导致叶片出现损坏。另外，叶片长时间处于自然状态下进行工作，就会使得叶片表面出现较为严重的积灰，使得叶片受力不均匀，最终导致设备不能正常运行。

2.异常振动原因探究

通常来说，发电机出现异常振动的原因可以分为两个方面，一方面是发电机的设计以及制造存在一定的质量问题，一些配件的设计加工不符合实际的工作需求，从而导致设备出现严重的问题。另一方面是由于设备准在运行过程中会受到各种环境的影响，从而导致某些部件的零件受损，出现异常振动。如果发电长时间在此种状态下运行，就会使得设备的某些部件出新松动现象。工作人员在发电机安装以及检修工作中，由于一些违规操作，也会使得设备在运行过程中出现振动现象。

3.发电机温度过高的原因分析

通常来说，造成这种现象的原因主要是有设备自身由于运行时间过长，设备上的铜以及铁损耗较大，导致设备自身温度不断升高；同时，由于设备的制冷系统不够完善，导致热量不能及时释放，使设备长时间处于高温状态，降低了工作质量以及设备的使用期限。同时，发电机在超负荷运转过程中，定子出现线圈短路，绝缘体被破坏或者出现错误的线路连接的时候，便会出现较为严重的短路故障，从而导致发电机出现发热状况。

三、风力设备的日常维护

在风力发电设备运行过程中，设备的安全运行不仅需要保证设备自身的质量，还要加强对相关设备的日常维护，只有这样才能保证设备的正常运行。

1.定期维护

在设备运行过程中，应该积极对相应的设备进行定期维护，能够及时发现其中存在的问题，并迅速采取科学、有效的措施，从而保证设备的正常运行。在定期维护工作开展过程中，检修的重点内容包括连接点之间螺栓力矩的检测和传动过程中零部件的润滑。在检修工作开展过程中，积极对螺栓力矩进行安全检修能够保证各个部分连接的有效性。通常来说，一般都是在风力比较低的时候进行螺栓力矩的检测。另外，不同零部件的润滑工方式所运行过程中所采用的润滑油也相同，因此，工作人员应该积极对其进行处理。对于一些外置的齿轮或者轴承来说，基本上都采用的黄油，并且轴承的温度较高，需要及时的进行润滑，才能保设备的正常运行。对于一些封闭性的齿轮，一般来说都是采用稀油润滑，并且需要对其进行定期维护，才能保证齿轮之间的正常转动。但是，在润滑油更换过程中，一定要对润滑油的用量进行控制，如果用量太大，容易出现转动阻塞的状况，甚至会烧毁电机。

2.日常维护工作

任何构件在使用中，都是需要进行保养和维护的，可以保证构件使用性能的良好性，增加构件的使用寿命，减少内部的损耗。所以，除了检查和维修之外，进行日常的保养和维护是非常有必要的。首先可以进行每天的例行检查，发现各器件是否出现异常情况。其次，可以在设备之间增添润滑剂减少运行之间的摩擦，延长设备的使用寿命。再者，可以进行试验评估。进行该操作时，中间可以间隔一定的时间，进行停炉试验。启动设备并复位，主要是进行检漏的工作，发现问题要及时的进行补救。在保养时，要遵循科学的保养原则，制定相关的制度和保养计划，并且要严格的执行，使保养工作有章可依，循序渐进。

四、总结

综上所述，在风力发电工作开展过程中，积极对风电场电气设备中风力发电机的运行维护工作进行研究分析具有重要意义。在实际工作开展过程，工作人员应该积极从实际状况出发，制定行之有效的维护措施，才能从根本上保证设备的正常运行，提高风力发电的工作效率。

［1］苏伟.浅谈风电场电气设备中风力发电机的运行维护［J］.大科技，2016，（6）：71-72.

刘浩宇（1983-）男，助理工程师，主要从事风电场运维检修工作以及变电站运维检修工作。