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淺談風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備中風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行與維護(hù)

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本文簡(jiǎn)單介紹現(xiàn)階段風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中發(fā)電機(jī)的一些常見(jiàn)故障，分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障的主要原因，在此基礎(chǔ)上提出風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行與維護(hù)的具體做法，從而有效提高對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行和維護(hù)的水平，保障風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

風(fēng)電場(chǎng)；風(fēng)力發(fā)電機(jī)；故障；運(yùn)行維護(hù)

1　引言

近年來(lái)隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的需求越來(lái)越緊迫。在國(guó)家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求下，清潔可持續(xù)使用的風(fēng)能逐漸受到社會(huì)各界越來(lái)越多的關(guān)注。我國(guó)風(fēng)電行業(yè)也取得了較大的發(fā)展，各項(xiàng)技術(shù)逐漸成熟。但是由于我國(guó)風(fēng)電行業(yè)起步比較晚，基礎(chǔ)不是很牢固，導(dǎo)致在實(shí)際進(jìn)行風(fēng)電建設(shè)的時(shí)候仍然存在一些問(wèn)題。尤其是核心部件風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行和維護(hù)中仍然存在不少缺陷，制約了整個(gè)風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展。因此在現(xiàn)階段加強(qiáng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行和維護(hù)的研究，制定更加科學(xué)合理的運(yùn)行維護(hù)措施對(duì)于解決發(fā)電機(jī)故障，提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2　風(fēng)力發(fā)電機(jī)常見(jiàn)故障

2.1發(fā)電機(jī)葉片故障

風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的葉片處于持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)下，會(huì)受到自然風(fēng)、重力以及陣風(fēng)等各個(gè)方面的力的作用，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中葉片還會(huì)受到來(lái)自設(shè)備內(nèi)部的激振力的作用，這些都會(huì)對(duì)葉片造成損傷，常見(jiàn)的葉片故障主要有葉片斷裂、偏移或者彎曲，有些也會(huì)由于達(dá)到使用壽命出現(xiàn)疲勞失效。

2.2變流器故障

風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電是直流電，可以用蓄電池把產(chǎn)生的電力儲(chǔ)存起來(lái)，但是電力傳輸?shù)接秒妴挝坏臅r(shí)候，需要使用的往往都是交流電，這時(shí)候還需要用變流器把原來(lái)的直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡虼孙L(fēng)電機(jī)的變流器安全運(yùn)行對(duì)于風(fēng)力發(fā)電也至關(guān)重要，變流器常見(jiàn)的故障一般都是與電流電壓有關(guān)，比如電壓電流過(guò)高或者過(guò)低，出現(xiàn)過(guò)熱或者欠電壓的情況。這就會(huì)導(dǎo)致變流器的開(kāi)關(guān)超過(guò)變流器正常使用能夠承受的電壓電流極限，導(dǎo)致變流器被擊穿損壞。

2.3發(fā)電機(jī)故障

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要作用就是把自然能轉(zhuǎn)變成的機(jī)械能盡可能的轉(zhuǎn)換為電能，經(jīng)電網(wǎng)傳輸?shù)接秒妴挝皇褂?。在運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)發(fā)電機(jī)異常振動(dòng)、過(guò)度發(fā)熱的情況，而且還會(huì)出現(xiàn)電機(jī)軸承過(guò)熱以及線圈短路斷路的情況。

3　風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障原因

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)復(fù)雜，由多個(gè)零部件構(gòu)成，而且發(fā)電機(jī)的工作環(huán)境復(fù)雜，這些都會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障。

3.1發(fā)電機(jī)葉片故障的原因

發(fā)電機(jī)的葉片在工作中主要就是隨風(fēng)速的變化而產(chǎn)生不同狀態(tài)的轉(zhuǎn)動(dòng)。風(fēng)力大的時(shí)候轉(zhuǎn)速就大，風(fēng)力小的時(shí)候轉(zhuǎn)速就小。有些時(shí)候會(huì)出現(xiàn)瞬時(shí)的風(fēng)速變化，對(duì)葉片的沖擊較大。而且風(fēng)機(jī)的葉片都比較長(zhǎng)，導(dǎo)致剛性比較差，輕微的振動(dòng)就可能導(dǎo)致葉片出現(xiàn)斷裂。另外由于發(fā)電機(jī)的葉片都是在露天環(huán)境下工作，長(zhǎng)時(shí)間之后容易在葉片的表面出現(xiàn)不均勻的積灰，導(dǎo)致葉片受力不均勻，質(zhì)點(diǎn)出現(xiàn)偏移，最終導(dǎo)致葉片疲勞失效。

3.2異常振動(dòng)的原因

發(fā)電機(jī)異常振動(dòng)的原因一般可以分為兩方面，一方面是在發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)制造的過(guò)程中存在設(shè)計(jì)缺陷或者質(zhì)量問(wèn)題，一些零部件的加工精度不達(dá)標(biāo)，零部件不能很好的匹配，導(dǎo)致在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)偏移，引發(fā)振動(dòng)；另一方面是由于在運(yùn)行使用過(guò)程中受到環(huán)境影響導(dǎo)致零部件受損，出現(xiàn)異常振動(dòng)，發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)導(dǎo)致一些零部件出現(xiàn)松動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子的質(zhì)心與發(fā)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)中心不能完全重合的時(shí)候就會(huì)使轉(zhuǎn)動(dòng)失去動(dòng)平衡，失去平衡之后產(chǎn)生的離心力會(huì)作用到軸承上面，使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)；同時(shí)在發(fā)電機(jī)的安裝以及日常檢修維護(hù)中的不正常操作也會(huì)導(dǎo)致異常振動(dòng)，比如一些零部件安裝不到位，或者當(dāng)部件損壞使用的替換件不匹配等。

3.3發(fā)電機(jī)過(guò)熱的原因

發(fā)電機(jī)過(guò)熱一般是由于過(guò)度摩擦造成，當(dāng)發(fā)電機(jī)的軸承缺油或者長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)間隙出現(xiàn)變動(dòng)的時(shí)候往往就會(huì)導(dǎo)致軸承出現(xiàn)比較嚴(yán)重的摩擦，引起溫度升高。有些時(shí)候是由于軸承磨損破壞或者轉(zhuǎn)子安裝偏差，造成掃膛，引起異常振動(dòng)和發(fā)電機(jī)發(fā)熱。另外發(fā)電機(jī)過(guò)載運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)定子的線圈短路，絕緣被破壞或者出現(xiàn)錯(cuò)誤的線路連接的時(shí)候就會(huì)使線路出現(xiàn)故障，產(chǎn)生比較嚴(yán)重的短路電路，造成發(fā)電機(jī)發(fā)熱。

4　風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常使用一方面要依靠發(fā)電機(jī)本身的高質(zhì)量制造安裝，另一方面要依靠日常在使用過(guò)程中對(duì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)。只有這樣才能有效保障發(fā)電機(jī)的正常使用，保證工作效率。

4.1定期維修

通過(guò)定期維修能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)電機(jī)存在的安全故障并采取恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行處理，保障設(shè)備始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。發(fā)電機(jī)的重點(diǎn)維修內(nèi)容主要包括連接點(diǎn)之間螺栓力矩的檢測(cè)和傳動(dòng)過(guò)程中零部件的潤(rùn)滑。

螺栓力矩的檢測(cè)能夠保證各部件連接到位，不會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)，造成發(fā)電機(jī)振動(dòng)甚至零件脫離的情況，一般在風(fēng)力比較低的時(shí)候?qū)β菟剡M(jìn)行檢測(cè)維修。

不同零部件的潤(rùn)滑需要選用不同的潤(rùn)滑方式，在封閉性的齒輪箱內(nèi)一般是使用稀油潤(rùn)滑，定期更換過(guò)期的潤(rùn)滑油保持齒輪之間的正常傳動(dòng)。而對(duì)于一些外置的齒輪和軸承則一般是使用黃油進(jìn)行干潤(rùn)滑，軸承溫度一般比較高，需要經(jīng)常進(jìn)行潤(rùn)滑補(bǔ)充。但是在補(bǔ)充潤(rùn)滑的時(shí)候要注意潤(rùn)滑油的使用量，量太高容易造成轉(zhuǎn)動(dòng)阻塞，燒毀電機(jī)。

4.2日常維護(hù)

除了一些定期的維修，還要注意對(duì)發(fā)電機(jī)日常運(yùn)行的維護(hù)。平時(shí)加強(qiáng)巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障排除。一方面要注意觀察發(fā)電機(jī)設(shè)備的螺栓是否出現(xiàn)松動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)及時(shí)進(jìn)行緊固；另一方面要檢查發(fā)電機(jī)的電纜夾板是否出現(xiàn)偏移松動(dòng)。另外還要注意發(fā)電機(jī)是否有放電聲音和軸承異常聲響。

日常維護(hù)進(jìn)行完以后要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理，恢復(fù)正常使用。

5　結(jié)論

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行直接影響到整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行效率?，F(xiàn)階段在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中存在許多問(wèn)題制約著發(fā)電機(jī)的運(yùn)行。平時(shí)要加強(qiáng)對(duì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除故障，從根本上提高風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)效益。

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