风电场风力发电机组的运行与维护张治国

风电场风力发电机组的运行与维护张治国

(黄河水电公司海西新能源发电部青海省西宁市810000)

摘要:近年来,随着我国社会的不断进步以及科学技术的不断发展,新能源风电产业取得了不小的成就,当前,风电场建设规模不断扩大,风力发电技术也较为成熟。然而相比水电厂、火电厂,风电厂中发电单元布置较为分散且数量较多,大大增加了设备维护工作量,设备日常维护工作将直接影响到风电场风力发电机组的运行可利用率。因此,风力发电机组的维护工作是重中之重,文章简要分析了风力发电机运行中存在的故障,并在此基础上提出了有效的运行维护措施,以供参考。

关键词:风电场;风力发电机;运行维护

随着我国经济发展模式的不断转型,对环保能源的利用也不断加强。其中风力发电就是一种新技术,可以在创造能源的同时避免对环境的污染。但实际中风力发电机通常被安装在风口处,如高山、荒野、海滩及浅海区域等,经年累月承受恶劣环境和无规律风向变负荷作用的影响,一旦出现问题维修难度较大,因此平时做好运行维护具有现实意义。

1、风力发电机运行中存在的问题

1.1、发电机叶片及变流器问题

当风力发电机中的叶片持续转动的时候,会受到多种力的作用,比如自然风、阵风以及自身重力等;在叶片转动的时候还会受到来自设备内部的激振力的作用,在这些力的作用下就会致使叶片出现损坏以及故障。

变流器问题。一般情况下,电流电压是引发变流器出现故障的主要原因,如果电流电压过高就会导致过热现象的出现,而如果电流电压过低就会引发欠电压现象,一旦出现这些情况,就会致使变流器的开关超过变流器正常使用能够承受的电压电流极限,从而使变流器出现故障,甚至是被击穿损坏。

1.2、异常振动的问题

造成发电机出现异常振动的原因包括几点:①在对发电机进行设计时存在不足与缺陷,在制造过程中出现质量问题,从而导致零部件的加工精度达不到标准,在转动过程中发生偏移,从而导致出现异常振动;②经过长时间的运行以及使用,机组中的一些零部件会出现松动,当转子的质心与发电机的旋转中心不能完全重合的时候就会使转动失去动平衡,使发电机产生振动;③在对发电机进行安装以及维护、检修等工作的时候出现了不符合规定的操作,也会导致出现异常振动现象;④定期维护过程发电机对中技术要求不达标。

2、风电场电气设备中风力发电机的运行维护策略

2.1、提高风力发电机组运行维护技术

在进行风力发电机组维护工作时,首先要确认并检查风力发电机内的爬梯和安全平台连接是否牢固,以确保自身和他人人身安全,同时要确认风力发电机的控制柜内电缆线有无松动、有无异味、是否存在夹板移位等现象,液压站的表计压力有无异常,旋转部件及转动部件间有无磨损或者失效现象等。其次要注意听风力发电机运行时的声音,通过声音的异常情况来确认发电机是否出现故障,比如注意听控制柜里是否有放电的声音,如果出现了放电的声音,则可以确定是控制柜中有接线端子接触不良,应该要对这些接线端子进行重点检查;还可以听齿轮箱、发电机轴承等是否有异常情况,听发电机风机的叶片在切风时有没有异常的响声。另外,还需对基本的安全链故障进行检测,要对工作现场进行清理,对机电设备进行清洁,及时清理费油及废旧物料减少火灾隐患。

2.2、定期维护

2.2.1、必要的整机维护

在对风力发电机进行日常维护的同时,需要定期开展必要的整机维护。对尘土、锈迹、跑、冒、滴、漏等问题进行定期检查维护,如果出现这些问题需要及时进行处理,保证发电机组各部件在最佳工况下运行,从而降低设备故障率。另外,还要对所有的紧固件,比如垫圈、螺栓等连接情况进行检查;对各引接电缆的绝缘性能进行检查;对绝缘电阻进行检查,使其能够满足实际要求。

2.2.2、轴承与润滑系统的维护

对润滑系统进行维护,风力发电机的润滑系统对发电机的运行效率有很大影响,风力发电机的润滑方式可以分为稀油润滑和干油润滑两种。通常情况下,风力发电机的齿轮箱和偏航减速齿轮箱上主要用稀油润滑方式,对于这部分的维护,主要是采用采样化验和补加润滑油的方式进行维护。对于发电机的偏航轴承、发电机轴承、偏航轴承等部位,则一般使用干油润滑的方式,由于这些部件在运行时产生的高温会消耗较多的润滑油,所以在运行维护时要对这些部件的润滑油重点监测,缺少时需及时进行补加,合理控制补充量,避免出现轴承过热、损坏等不良现象。在整个过程中需要对润滑脂的补充工作引起重视,在进行轴承与润滑系统的维护的时候,需要注意以下内容:①对所使用的润滑脂类型进行仔细、全面的检查;②对油嘴以及周围区域进行全面清洁,防止异物进入滚道;③对润滑通道进行检查,保证其畅通;④在自动加脂器内注入规定用量的润滑油并按要求设定自动加脂时长。

2.2.3、发电机定、转子绕组维护

在对定、转子绕组进行维护的时候,需要根据发电机的运行规律,如果发电机首次启动或者是经过长时间的停机之后,需要每年进行一次绝缘电阻测试工作,对于其他测试工作只需要在故障出现时进行即可。正常情况下绕组具备较高的绝缘电阻。长时间停机造成潮湿、灰尘或其他污染也会使电阻大大降低。除此之外,如果绕组温度上升也会降低绝缘电阻值。

2.3、日常维护

在对风电场中的风力发电机进行运行维护的时候,有些故障不能延误,需要在最短的时间内予以排除,将故障排除之后还要加强日常维护工作。日常检查维护工作应包含以下几方面:

2.3.1、日常巡检

现场运维人员应按要求定期或者利用故障处理、检修、技改等风机内作业时到现场通过目视检查的直观方法对风机的运行工况进行巡视检查,检查项目主要包括:①风机在运行中有无异常声响、叶片运行的状态、偏航系统是否正常、塔架外表有无油迹污染等;②对控制柜内部是否有烧焦的情况进行控制;③检查发电机的电缆是否偏移以及夹板是否松动;④注意控制柜有无放电声音,有无其他杂音;⑤听风力发电机轴承是否异响,齿轮、砸盘和闸垫之间是否有异响;⑥排查其他存在的安全隐患,如洪水冲刷塔基、漏油渗油、塔架接地不良等。

2.3.2、日常数据分析

对风电场设备在运行中发生的故障情况、风功率数据、振动监测数据进行详细的统计、分析也是风电场日常运维的一项重要内容。通过对风机各种故障进行深入的分析,可以减少排除故障的时间或防止多发性故障的发生次数,定期对比各机组功率曲线甚至可以发现设备存在的隐性故障或缺陷,以此可对多发的同类型故障实施技改进行彻底整改,机组振动监测数据的分析可对故障进行诊断和预判断,避免机组发生故障、造成经济损失或危险。

3、结束语

综上所述,风力发电机是风电场生产过程中的重要发电单元,在风力发电机的运行过程中经常会出现各类故障,增强风电机组运维管理是确保风力发电机能够正常运行的重要手段,在运行过程中必须要积极加强对各种故障的监测、检查和处理,以保证风力发电机的安全稳定运行,提高风力发电机组的利用效率。

参考文献:

[1]曹慧利.风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J].中国高新区,2017,(13):95.

[2]刁宇龙.风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J].工程技术研究,2017,(04):103+106.

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