风电机组的日常检修维护与故障处理

戴维义 杨航

摘  要：笔者在本文主要分析了造成风电机组性能和风能利用效率下降的主要因素，根据影响机组性能和风能利用效率下降的主要因素提出了相应的解决方法。风电机组中较为常见的故障主要包含发电机、齿轮箱等机械设备的故障和变流器、主控、变桨等电器设备故障。在日常进行检修维护的过程中，风电场应该提高对SCADA系统报警提示的重视程度，根据不同的故障也要采用与其相应的检修方法。在故障问题出现的时候，要针对不同风机的特点，有目的性的采取处理方法。

关键词：风电机组;检修维护;故障处理

引言

近年来，伴随多种风电场的建立，陆上风电也进入4.0时代。海上风电也进入大容量快速发展阶段，风电场机组的日常维修维护工作也非常重要。在对风电机组进行日常检修维护的工作时，可以让工作人员随时掌控风电机组和 其内部零部件的运行状况，对风电机组的日常检修维护工作要制定出相应的计划，如果有问题出现，要在第一时间采取有效的维修方法，预防问题扩大，甚至威胁到工作人员的安全。笔者在本文中分析了风电机组中一些常见故障问题的诊断方法，并且提出了相应的检修方法和故障问题处理方法。

一、风电机组的常见故障问题和诊断方法

在风电机组的日常检修维护工作中，要对风机SCADA监控系统的报警提升有所重视，根据风电机组的特点比较分析，将故障问题进行分类，讨论研究出故障问题的诊断方法，能够很大程度的减少事故发生的概率，降低对风电机组的维护成本，减少对风电机组维护所用的时间，提高风电机组运行的效率。

1.主控系统中常见的故障问题和诊断方法。

主控系统是风电机组的核心。风电机组运行的动作和逻辑判断都是由主控系统控制发出的指令，当前，专业的控制系统较多是PLC模块化设计，连接方式采用背板总线。这类的电子器件中常见故障问题主要有模块外部故障和模块本身故障两种。模块本身故障是模拟量或数字量信号输出显示异常或模块指示灯熄灭，输入信号没有反应等情况。处理故障问题的方法是可以先重新刷新相关程序，如果刷新程序不起作用再进行器件进行更换。外部故障大多是工作人员在后台监控SCADA系统提示报警，利用警报提示以及代码描述显示情况，快速的确定外部器件故障的发生点，起到快速处理故障的效果。但是在对风电机组进行日常检修维护工作中，一定要记住不能忽视或者屏蔽主控系统警报出的和安全有关的故障问题，如果将这些问题忽略或者屏蔽会引发更加严重的风电机组安全事故。

2.变桨系统中常见的故障问题和诊断方法。

变桨系统是风电机组中最主要的执行机构，能够保证整个风电机组取得最大风能利用率和实现转速控制，也是风电机组安全运行的重要保障。在超越风电机组正常运行范围内的大风况下，变桨系统接收主控系统的指令进行收桨动作的操作，确保了风电机组的安全性。变桨系统的主要故障问题分为机械故障和电气故障两种，因变桨系统结构复杂、器件组成多的特点，在风电机组中也是故障发生率最高的部件。机械部分的检测维修主要包括变桨轴承密封性、变桨电机、润滑油系统检查等。而电气故障的检测维修包括急停收桨测试、变桨电池检查、手动变桨测试、充电回路测试等。变桨系统属于旋转部件，对于轮毂内全部螺栓和器件设备的连接紧固性要求和力矩要求都很高，这些都是发生事故产生故障问题的原因。并且，要重视发生在轮毂内任何部件的故障问题，这些故障问题都会直接影响风电机组的正常运行。

3.齿轮箱中常见的故障问题和诊断方法。

齿轮箱在风电机组的机舱中，齿轮箱是双馈机组转动链的主要构成部件之一，主要是用于连接发电机和主轴。齿轮箱的组成结构和受力状况很复杂，特别在不同的载荷和运行条件下工作时，容易发生失效的情况。齿轮箱中常见的故障问题有轴承故障和齿轮故障两种。当中，比较常见的轴承故障有：点蚀、磨损、表面剥落、裂纹等。齿轮故障问题一般有：齿面疲劳、断齿、粘着等。轴承是齿轮箱的主要部件，在运行当中如果出现故障，会对齿轮箱造成非常严重的损坏。振动监测是目前使用最多且最有效的检测方法，也是衡量轴承和齿轮是否照常运行的主要标准。在日常检修工作中，工作人员需要对齿轮箱中中心孔、冷却器、管路、端盖等进行密封检查，仔细观察是否有破损或漏油的情况出现。还要定期使用内窥镜或将齿轮箱观察孔打开检查喷油量變少和喷油管流速是否变慢、定期校对传感器及振动测试、检查排气管弯折及开裂情况，也要重点检查齿轮箱弹性支撑情况。与变流器、变桨、主控等电器设备不同的是，电机和齿轮箱等机械部件的日常保养和维护工作要更加重要一些。

二、处理故障问题的有效方法

以变桨电机出现故障为例：在变桨电机频繁出现故障时，不但要考虑更换变桨电机或者更换制造商之外，还要综合考虑变桨系统设计和维护的整体情况。减速箱的润滑效果、后背电源的充放电性能、收开桨逻辑、变桨轴承等出现问题都会对导致变桨电机发生故障，且因各个风场所在的位置，风机特性差异也很大。风电机组的运行检测维护和故障问题处理需要工作人员在日常检测维护中对出现的故障问题能够思考研究和归纳总结，并且应制定合理的风电机组的管理规章制度，增强管理方法，落实设备设施的技术完善工作，保证风电机组能够平稳的正常运行。

结束语

总而言之，随着风电机组的不断建立，4.0MW以上的风电机型已经成为陆上风电的主要力量，海上风电也进入了大容量快速发展阶段，对风电机组进行日常检测和维护是一项非常重要的工作，除了日常检测和维护工作之外，还要对风电机组制定出一套更加全面的精细化检修工作，对齿轮箱、叶片、发电机等机械设备以及变桨、变流器、主控等电器设备进行更加精细的检修和维护，在出现故障问题时，要根据风电机组的不同类型采取不同的故障处理方法。

参考文献

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