风电场电气设备中风力发电机的运行维护措施探析

马青峰

摘  要：风能是用之不竭取之不绝的清洁能源，和太阳能一样在可预知范围内对环境影响最小的绿色能源，世界各国都在研发最先进的风力发电机，希望能掌握一套独有的风力发电技术。近年来伴随着我国科技的迅猛发展，已经超越美国拥有了世界上最大的风电装机容量，成为了世界第一的风电大国。基于此本文主要围绕风电场电气设备中风力发电机的运行维护开展一系列探讨。

关键词：风电建设;风力发电机;运行维护

风能作为世界上清洁能源比较先进、比较成熟可靠的一种技术，对生态环境的保护具有一定的促进作用。据有关数据显示一台风机全生命周期内大约能够发4000万度电，节约标准煤约1.2万吨，减少二氧化碳排放3.3万吨，现如今我国风力发电水平一直呈稳步上升趋势。但风力发电机在实际运行过程中避免不了有故障发生，因此运行维护就变得尤为重要。

一、风力发电机概述

所谓风力发电机也是人们口中所说的风车，能够将风能转换成电能，风能作为一种具有极大潜力的能源，正在世界上形成一股热潮，对人们的生活越来越重要。我国大规模发展风力发电最主要的目标就是为了实现双碳目标，同时对于我国的民生也是有利的，因为解决了环境问题，对于我国来讲最重要的还是上风力发电的同时，要尽可能的让其具有经济性，能够在整个系统当中优化，最终目的是要降低用电成本。

风力发电机的工作原理是利用风的力量带动风车叶片旋转，再经过增速机将旋转的速度迅速提升，使其产生的动能经过发电机将动能转换为电能。但是这样一来会使得电压极其不稳定，如果直接投入使用的话，一旦电压过高，轻而易举就能够摧毁整套的电力系统。所以要将这些电能再通过充电器整流，将其导入蓄电池，使电机产生的电能转换为化学能。再将具有保护电路特效的逆变电源通过电瓶将其转换为能够供人们使用的220v交流电压，如此一来风所产生的电能就可以被投入使用了。

二、风力发电机在运行过程中可能存在的故障情况分析

在风力发电机的运行过程中无法避免会有一些问题出现，比如风力发电机的叶片故障、变流器运行故障、或者是发电机出现异常震动现象等等。首先叶片是风力发电机的重要组成部分，其质量的好坏对风力发电机的运行能力有直接影响，是保证机组正常发电的重要部件，由于风力发电机的叶片并不是纯金属制成的，在长期的运行中，受一些恶劣天气影响会使叶片的表面出现裂痕，逐渐向整个叶片扩张，此时风力发电機的运行性能就会大幅度降低。其次有风力发电的地方就需要风电变流器，风电变流器的主要作用是用来控制不断变化的叶轮转速下输出端的电压，经过长时间的运行，风电变流器极容易出现散热不均的情况，如此一来就会导致电压过高，严重时会致使风电变流器直接损坏，影响风力发电机的运行。此外风力发电机在运行时还会存在异常震动的情形，主要原因来自于风力发电机的设计存在问题，零部件加工精度不达标。其次由于风力发电机都是在宽阔的室外地区运行，经常会受到大风、暴雨等天气的影响，导致零部件出现松动。亦或者是在相关的维修保养中操作人员并未按相关标准流程进行操作等等原因都会造成风力发电机在运行过程中出现异常震动的现象。

三、风力发电机在运行维护中存在的问题

一台风力发电机的故障就可能导致上千人没有电使用，因此风力发电机的运维工作极为重要，现如今随着我国风力发电机的数量越来越多，在运行维护方面也出现了诸多问题，作者具体从以下几方面进行说明：

（一）相关运维人员的专业水平较低：风力发电机的运维工作需要相关运维人员通过攀爬到顶端，依靠一根安全绳保护将自己悬挂在半空中进行维护检查，除了要面对直视地面的恐惧外，还要克服自然因素，致使许多人对风力发电机的运维望而却步。因此市场中关于风力发电机的运维人才少之又少，大多数运维人员的专业技术水平偏低，而且文化程度不高，导致管理意识较为薄弱，难以熟练掌握风力发电机的运维流程，一旦风力发电机在运行中出现故障不能够迅速察觉维护，则会严重影响其运行能力，甚至出现损坏。

（二）缺乏风力发电机运行维护制度：要想保障风力发电机的运维工作得到有效开展，就必须要有完善的制度为前提。现如今还有大部分的风电场对于风力发电机的运维缺乏完善的管理制度，没有做好认真登记入档，致使运维管理较为混乱。此外由于运维制度的不完善，难以对工作人员进行制约，出现问题各部门相互推诿责任，难以保障风力发电机的运行质量。

（三）运维技术存在误区：实际上在风力发电机的运维过程中，最关键的还是在于运维技术，运维技术会直接影响到风力发电机的传输效率。如果维护人员在检测过程中不够细致、出现漏检等，则会致使检测结果出现误差，使得输变电线路存在安全隐患，最后导致问题恶化，不利于风力发电机的正常运行。

四、风力发电机的运行维护措施

（一）叶片的运维：首先就是最常见的外观检查，外观检查可分为两部分，一是巡检，由风电场的运维人员在正常的工作状态下进行检查，也可以叫做日常运维;其次是以年检为代表的检查，也被称为定期运维。叶片外观检查的手段有很多，比如利用固定望远镜、吊篮、无人机等等，以吊篮为代表的接触式检查是目前最有效的检测手段。另外如果叶片出现损坏，首先要做的就是现场保护，在不确认事故原因时，不要立刻开展维修，否则会使一些可能反映故障原因的表象被变得不清晰。而且有时候不恰当的维修不但达不到目的，还会使叶片承受更大的损伤，除此之外要对Tg值进行测量并记录。另一方面是针对雷击的防护，雷击在很大程度上是不容易避免的，叶片甚至整个风力发电机都会受到损伤，具体运维而言，如果发现接闪器丢失，要及时补充，与此同时测量导通值。关于雨蚀，初期的雨蚀只是会对涂料有外观损失，随着雨蚀的加重会导致叶片前缘被破坏，所以在每一次的运维中，针对雨蚀情况要做好及时弥补，避免雨蚀情况加重。

（二）提高运维人员的技术水平：如果风力发电机在运行过程中出现故障，运维人员要根据自身经验来判断故障点，此时如果操作人员的技术水平较低，就无法找出问题所在，这对开展运维工作有一定的制约。因此提高运维人员的技术水平是尤为必要的，风电场的管理人员要定期开展运维培训，使其能够在故障发生时快速找到问题所在，熟练掌握运用更多的运维技巧，深化操作人员的责任意识，从而促使风力发电机的运维工作得以有效开展。

（三）完善运维管理制度与检修流程：在现有的运维管理制度上再加强完善，约束操作人员的行为，使其认识到运维工作的重要性，全身心的投入到工作当中，与此同时管理部门要制定科学合理的运维方案和时间，以此来最大限度的降低风力发电机出现故障所产生的影响。除此之外风力发电机中的零部件较多，使用年限各不相同，因此容易产生不同的故障，所以管理部门要针对检修流程做好严格规划，同时运维人员要按照标准流程对检修的项目、数据做好认真记录，并将其归纳入档。

结束语：

现如今随着我国风电事业的快速发展，风力发电机的数量也越来越多，要想确保风力发电机的稳定运行，做好运维工作是极为重要的。本文简要解读了风力发电机的概念，分析了风力发电机在运行中可能出现的故障，提出了其在运维过程中存在的问题和措施，望有关人员能对此加强重视，从而进一步促进我国风电事业的高效发展。

参考文献：

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