风力发电机的运行维护要点探究

刘洋

摘要：文章总结风电场中比较关键的风力发电机设备运行中容易出现的故障类型并分析故障原因，总结目前开展风力发电机运行维护工作时存在的问题，提出了风力发电机的运行维护工作要点，以供参考。

关键词：风力发电机;故障;运行维护

中图分类号：TM315

引言

风力发电机作为风电场中的关键机电设备，其运行状况直接决定风电场的发电效率和电力系统的供电质量。而由于风力发电机运行中容易出现电压故障、齿轮故障、叶片磨损和发电机交流器超负荷故障等，需要定期开展运行维护工作来降低故障概率以及故障所造成的危害。然而针对目前风力发电机运行维护工作中的不足，导致其运行中安全隐患和故障概率增加的现象，需要基于风力发电机常见故障及其原因，明确运行维护要点，提高运行维护效果。

一、风力发电机运行过程中存在的主要故障及原因分析

总结风力发电机运行中的常见故障，首先是电压问题。过电瞬间出现弧光短路会构成闭合回路而引发线路短路，此时难以发挥继电保护的作用而造成线路起火或爆炸问题。这通常是由于动物啃咬或受到电化学腐蚀等影响，并出现了绝缘材料的破损、环境过于潮湿而导致材料绝缘性能下降等问题，或者没有做好日常维护检查等。

其次是齿轮故障。这通常是由于齿轮自身存在质量问题的原因，在使用和检修作业时出现人为损坏的原因，或者没有做好定期检查以及润滑油的更换或补充等原因而引起的。上述问题会造成齿轮在高温环境下长时间运行，加剧磨损或者出现齿轮之间相互粘住的问题，造成对齿轮形态的破坏，对其运转和传递造成影响。

再次也叶片磨损故障。自然风以及设备运行时的内部振荡都会加剧叶片磨损，比如在叶片经过长时间运行之后会出现出现胶衣磨损、移位、脱落的问题，加剧叶片磨损，难以有效应对雷击和潮湿等，还会由于其他诱发因素而导致各种事故的发生。

最后是发电机交流器超负荷运行而引发的高温、短路或超压等问题，或者受到电磁干扰等。此外，叶片的长度、厚度和材质也对能量转换效率产生影响，其抗震防腐性能也影响其使用寿命和故障概率。而发电机的运行维护工作也需要消耗大量的成本，增加了风电场的管理成本和资金负担。

二、风力发电机运行管理机制中的问题

风力发电机运行中开展运行维护时存在的问题，主要有运维体系和人员两个方面的问题。对于前者来说，风电场中缺乏标准化的设备运维制度，导致运维人员开展工作时缺乏有效依据，难以开展规范化的运维工作，无法及时发现设备故障以及无法开展及时的故障排除工作。另外，运维制度不完善还会由于缺乏完善的运维流程而导致运维工作秩序混乱的问题，也由于缺乏监管而出现重复性运维工作或者运维工作不足的问题，影响设备运行效率。风电场管理层的运维观念落后，对设备运维工作不够重视，造成运维工作混乱而影响运维效果。对于后者来说，运维人员表现出运维工作观念上的重视不足、工作态度不端正等问题，影响了运维工作的及时性，没有及时发现和排除设备运行中的隐患。此外，还表现出运维人员的专业能力较差的问题。风力发电机运维工作是一项专业技术工作，如果运维人员专业水平较差，不了解设备运行中的常见故障、运行原理等，也就无法在运维工作中及时发现问题并采取有效措施，难以及时解决线路老化和变压器故障等问题，增加了设备运行安全隐患。加之运维人员工作态度不端正和不嚴谨，缺乏规范化操作以及细致化的检测、结果分析对比工作，影响运维工作效率和质量。

三、风力发电机运行维护要点

1.构建完善的运维体系

风电场在构建风力发电机运维体系时，应首先制定完善的运维制度，明确具体的运维工作流程、顺序和内容、要求，保证运维工作按照局部故障-线路检测-制定检修方案-开展检修工作-检修结果检查-投入使用等顺序开展，保证运维人员按照流程和规范要求开展规范化操作。其次应结合风电场运行状况确定风力发电机的运行维护周期。由于不同季节和时间，风电场的运行负荷差异较大，使得风力发电机运行存在高出力期和空闲期等，因此，需要结合风力发电机的实际状态确定运行维护时间和频率，通过有计划地运维工作开展来确保风力发电机的稳定与安全运行。最后在风力发电机的运行维护方案中，明确具体的维护时间、内容、质检评测等内容，还要做好相关记录和保存工作，确保运维工作的顺利开展。

2.改进风力发电机运维方法

基于科学与完善的运维体系，有助于运维工作的有序和可靠开展，但是此工作中也需要科学的运行维护技术作为前提和必要条件。为了不断提升运维技术来顺应目前不断更新的风力发电机设备和技术发展形势，就需要在开展运维工作前期，由运维工作人员结合故障现象初步检查容易出现故障的部位，比如开展发电机内部控制柜部件是否出现放电、接线端接触不良等问题。结合上述初步判断结果确定故障位置并开展进一步的深入检查工作，确定最终的检修方案。其次，还要做好发电机的润滑系统维护工作，针对不同部件选择相应的润滑维护方式。比如针对齿轮箱、偏航减速齿轮箱等采取稀油润滑的维护方式。针对轴承过热问题则需要针对偏航轴承和尺寸使用专用润滑脂来预防和解决过热问题。最后还要在风电场中设置专门的运维部门并增加技术和资金投入，加大新技术和运维管理模式的研发力度，加快技术创新，不断提升运维技术水平。

3.提升运维人员专业水平

为了打造专业运维技术团队，不仅要通过讲座和交流会等方式加强宣传力度，提升运维人员对运维工作重要性的重视，端正自身工作态度。还通过老带新以及定期开展主题培训等方式，完善内部专业培训体系，加强技术考核，不断提升运维员工的专业能力。

四、结语

风力发电机作为风电场中的关键设备，一旦出现故障则会影响风电场运行效率以及安全和稳定运行。因此，针对发电机运行中常见的电压故障、齿轮故障、叶片磨损和发电机交流器超负荷故障等，在总结故障引发原因和存在的问题之后，提出了构建完善的运维体系、改进运维技术和方法以及提升运维人员专业水平等策略，实现对风力发电机的标准化和规范化运维管理工作，提升风电场的运行稳定性。

参考文献：

[1] 张玉表. 风电场风电机组中风力发电机的运行维护[J]. 科技风， 2020， No.426（22）：151-151.

[2] 唐书良. 风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J]. 通信电源技术， 2020， v.37;No.196（04）：226-227.

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