探讨电气和控制设备在风电机组的检修

2019-01-28霍常旺

探索科学(学术版) 2019年8期

霍常旺

山西龙源风力发电有限公司山西太原 035100

一、风电机组的现状

1.1 风电机组的主要机型

1.1.1 定桨距失速调节风电机组定桨距失速调节风电机组由风轮(叶片和轮毂)、增速齿轮箱、发电机、变流器、偏航系统、机舱、塔架、变压器和整机控制系统构成。使用这种机组时为了提高风电机组在低风速时的效率,通常采用双速发电机(即大/小发电机)。

1.1.2 双馈式变桨变速异步风电机组双馈式变桨变速异步风电机组由风轮(叶片和轮毂)、变桨系统、三级传动增速齿轮箱、(绕线转子)发电机、(励磁)变流器、偏航系统、机舱、塔架、变压器和整机控制系统构成。

1.1.3 永磁直驱式变桨变速风电机组永磁直驱式变桨变速风电机组由风轮(叶片和轮毂)、变桨系统、低速永磁同步发电机、全功率变流器、偏航系统、机舱、塔架、变压器和整机控制系统构成,属于较新型的风电机组。

1.2 风电机组的检修现状就我国风电机组设备而言,一般质保时间为2至5年,在这样的情况下就必须要求风电场自己组织的检修工作人员来对风电机组过保后的时间进行日常检修了。但由于我国使用风电机组的时间比一些发达国家要晚一些,所以暂时还比较缺乏风电机组设备检修的专业人才,因此风电场的检修工作人员大多数是刚毕业的应届生。这就产生一些问题,一方面由于这些应届毕业生之前几乎没有接触过风电机组,所以对如何正确检测风电机组还比较迷惘。为了有效解决新员工的素质培养难题,检修部门可以自行编制检修作业指导书或者故障处理手册,为新员工提供一定的知识资料,同时为了有效改善新员工的操作能力,在新风电机组运行比较稳定的时期,发生故障的几率比较低,经验比较丰富的检修工作人员可以在实习期引导新员工进行上机维护,从而积累检修经验。但另一方面也正因为风电机组发生故障几率比较低,所以很难实现让新员工在实习期间积累完整的风电机组检修经验。

二、电气和控制设备在风电机组的检修方式

2.1 PLC主机检修 PLC主机属于风电机组的核心机构,在检修工作开展过程中,工作人员应提高专注度。在具体的检修工作开展时,应将工作重点放在软件版本的检查及工作状态是否满足标准上,一旦发现系统存在过热情况,应立即停止PLC主机,避免该结构出现更大程度的损坏。其次,在操作界面检查过程中,工作人员的检查重点应放在主机的工作状态上,通过对其运动状态的观察,便可以对PLC外壳情况进行感知,为后续工作的开展提供基础条件。除此之外,如果PLC主机的故障问题无法在第一时间内明确,相关工作人员还可以根据反馈信号情况对其进行分析,从而实现对信息相对应的位置进行查验。

2.2 通讯系统故障检修为了促使通讯故障得到合理维护,相关工作人员可以对通讯系统常见的故障类型进行总结,如对风电机组的运行状态无法进行传输、安全链信号也无法进行有效传递等。因此,在具体的检修工作开展过程中,人们首先可以对通讯模块的电源进行检查,之后对整个系统的接线情况进行了解,如果相关指标的波特率符合范围要求,则可以判定通讯模块运行正常。除此之外,如果通过上述检修过程依然没有找到通讯系统的故障发生点,此时工作人员要将检修重点转移到通讯线路的接头和接线处,并对各个部分的信号强度进行测量,直到所有部分均确保无故障为止。

2.3 安全链故障检修在风电机组运行过程中,如果出现设备突然停止运行的状态,则可能是由于安全链的不良开合状态所导致的。因此,在安全链检测时,需要提升对软件模块的检测力度,包括运行状态、是否遭受到外来破坏等的分析工作,还要对整体系统的安全链回路进行全面检查。安全链回路的检查工作,应按照系统的主要控制逻辑进行,如果安全链无法进行有效闭合,风电机组的各项工作也很难继续开展。所有说,在安全链检测时,工作人员首先要对安全链的整体工作状态进行了解和比对,一旦机组中的安全链已经出现故障,那其他检测工作的开展也就变得毫无意义。因此,如果安全链中的故障类型得到确定,工作人员应立即对机组程序状态进行下载。但在具体工作中,也会出现很多例外情况。例如,很多安全链故障来源于机组的报警极限,或者在信号传输中受到了外界因素干扰。因此,在检修过程中,工作人员还需对具体的故障类型进行考虑。

2.4 分系统故障检修风电机组中的分系统构成十分复杂,如润滑系统、液压系统等,这也促使分系统检修工作的工作量巨大,为了方便检修,应严格根据电路图进行检查。整体来看,检修电路主要包括两种,即动力回路和控制回路。在风电机组检修过程中,电气回路的测量因素主要包括控制、反馈和测量三种因素。另外,在分系统之中,如果接触器发生故障,很多电气设备将无法得到有效控制。因此,在检修工作开展过程中,应根据具体的故障情况对接触器的工作状态进行分析,从而对过热、烧毁等故障类型进行判断。另外,还可以对相关反馈回路及设备受损情况进行合理评估,避免风电机组的整体运行状态受到影响。例如,一旦传感系统出现故障,在更换时工作人员需要对分压电阻的大小进行考虑。