直驱风力发电机组常规巡检和故障处理研究

张洪磊

国华（双辽）风电有限公司 吉林四平 136000

直驱风力发电机组具有较强的优越性，其成本相对较低，整体机组的重量相对较轻，发电机采用永磁式，提高了发电机的输出电压。但是，直驱风力发电机组在运行的过程中会出现各种故障问题，检修人员须对相应故障问题进行分析处理，保障机组能够安全稳定的运行，同时使机组检修工作成为风电场运行中最为核心工作之一。

1 风力发电机组常规巡检

风力发电机组在工作的过程当中，为了保证机组的安全稳定的运行，需要检修人员在低风速时段对机组进行常规的巡检工作，确保机组在运行的过程当中减少故障的发生。对于日常的常规巡检工作，需要建立健全机组巡检的各项规章制度，根据以往巡检经验总结分析，针对机组巡检的项目按设备系统进行细化检查内容，形成机组巡检表，既方便检修人员检查又方便记录检查结果，同时要求检修人员在巡检时严格执行巡检规章制度，按机组巡检表每一项内容进行详细的检查，并且真实有效的反馈机组设备的实际状况。通常情况下，常规巡检主要针对机组各部件的润滑情况、风向标是否校准、IGBT电容有无漏液、变桨齿形带有无裂纹或磨损、发电机有无异响以及磁粉脱落情况、叶片运行有无异响以及系统的整体运行情况等内容，如果在巡检的过程当中发现问题，应立即进行处理，如不能及时处理的应做好安全措施，确保不影响运行，并详细记录，待备件材料准备齐全充分后立即进行消缺处理。通过对机组采取常规巡检工作，可以及早地发现机组存在的问题，并及时有效的对问题进行处理，做到防患于未然，减少机组故障停机，有效的提高了机组的可利用率，并且大大的增加机组运行的安全性和可靠性[1]。

2 风力发电机组故障处理

2.1 风力发电机组故障分析

风力发电机组发生故障会报出一个或多个故障，首先，检修人员可以根据机组监控机上查看机组故障系统的实时参数，查询机组故障文件对故障时刻和故障前后数据进行分析比对，判断出真实故障，然后，对照图纸查看故障部位电气接线图，综合判断可能导致机组出现故障的原因，并针对每种出现故障的原因制定相应的检查步骤和处理方法；随后，登机处理故障，按照制定的处理步骤对每种可能出现故障的原因进行逐一检查，最后，成功的找到故障原因并进行处理。故障处理完成之后，还需要把故障的分析、检查步骤、处理方法、具体出现故障部位的图纸、使用的工器具等内容进行有效的整理形成故障检修卡，并按故障系统进行分类存档，一是便日后其他机组出现类似的故障时提供分析思考的方向，从而快速高效的解决机组的故障，减少故障停机时间，缩短故障处理时间，有效减少电量的损失；二是为今后新入职的员工进行观看学习，使新员工更快更好的适应检修工作，成长为合格的检修人员，为其实际独立处理故障奠定基础。

2.2 风力发电机组常见故障

2.2.1偏航系统故障

机组报偏航电机过载故障，一般可能有机械和电控两种原因，机械原因为偏航减速器故障，主要现象为行星齿轮卡死造成的；电控原因为偏航电源空开跳闸，引起跳闸的原因可能是一个或多个偏航电机损坏、缺项、电磁刹车整流桥烧毁等。偏航减速器主要检查方法是听运行声音，查看油的颜色或者拆下减速器打开查看；偏航电机是否损坏主要测量电机阻值；偏航电机缺相主要检查电机接线盒内单项接线是否断裂或接触不良现象；偏航电机电磁刹车整流桥是否烧毁，需要测量其阻值与额定阻值是否相符，不相符需更换[2]。

机组报纽缆开关故障，故障可能原因是偏航位置传感器内部的触点设置错误或其本身损坏、线路虚接。检修人员需要查看故障文件，找出纽缆开关动作时的偏航位置，如果偏航位置小于900度，纽缆开关动作，需重新设置偏航位置传感器内部的触点，并检查线路有无虚接；如果偏航位置大于900度，纽缆开关动作，可能为程序问题或偏航位置传感器损坏。

2.2.2变桨系统故障

机组报变桨位置比较错误故障，可能故障原因为旋转编码器跳变或损坏、旋转编码器与电机连接花键损坏、变桨电机缺项、齿形带断裂或脱落、BC3150卡死或损坏。检修人员需要在后台读取故障文件和查看三支叶片角度，确定故障属于那个变桨柜，观察故障叶片角度是否有跳变现象，如果发生跳变现象则需检查旋转编码器的接线和线路屏蔽层接触是否良好，并检查旋转编码器与电机连接花键是否完好，确定无问题后进行更换旋转编码器；变桨电机缺项主要检查电机接线盒内单项接线是否断裂或接触不良现象；检查齿形带是否断裂，断裂需更换，未断裂对其进行张进度测试，震动频率不在规定范围内需进行重新调整；BC3150模块程序卡死或损坏，对其断电重启，故障未消除需更换BC3150模块。

2.2.3变流系统故障

机组报IGBT—OK丢失故障，故障原因为IGBT损坏、变流板损坏、线路虚接。查看IGBT在变流板上对应的指示灯是否变红，例如第5号指示灯变红就是5号IGBT故障，检查5号IGBT自带保险的小白块是否弹出，弹出需更换IGBT，未弹出，用万用表二极管档位测量IGBT的管压降，结果不正常，需更换IGBT，如均无问题，需更换变流板并检查其相关线路是否有虚接。

除此之外，机组的还会报出很多种故障，比如发电机速度比较故障、主断路器吸合失败、机舱UPS故障等，检修人员在对这些故障处理时，都应先对故障进行分析，充分考虑故障发生的原因，并对其一一进行检查，并采取有效的处理方法，保证机组安全稳定的运转[3]。

3 结语

综上所述，现如今我国对于风力发电的重视程度正在不断地提高，机组的应用以及数量也在不断的扩大，随着机组的运行维护年限逐渐增加，机组的性能不断下降，新的故障问题也不断的出现，且更为复杂，需要检修人员不断的进行学习，对机组进行深入的研究；同时在机组的维护工作中，需要检修人员认真做好常规巡检工作，将各项检查工作切实有效的实落到实处，减少机组的故障率，延长机组使用寿命，这样才能够保证机组安全稳定的运行。