電氣和控制設備在風電機組的檢修分析

冀鵬

摘要：電廠發(fā)電的過程中會產(chǎn)生大量的污染性氣體和溫室氣體對周圍的環(huán)境造成極大的影響。因此，國家積極推動綠色發(fā)電，風力發(fā)電得到了不斷發(fā)展，在全國電能供應中占比也在逐步擴大。風電機組容量的擴充能夠為人類帶來巨大的綠色能源，也能在一定程度上促進電力事業(yè)的不斷發(fā)展，為人類社會的發(fā)展注入源源不斷的動力。為了能夠更好的發(fā)展電力，本文針對電力系統(tǒng)工作中出現(xiàn)的故障問題進行歸納總結(jié)。明確了各系統(tǒng)與電氣設備主要的功能，有利于探究更好的檢修方法。

關鍵詞：風電機組 電氣系統(tǒng) 控制設備 檢修方法

一、風電機組概述

風電機組的風機出口電壓為0.69千伏，一般情況下每臺風電機組只帶一個箱變，當風電機組的電壓升高到35KV后，風電機組將會通過架空線路或者電纜進行串接。一般情況下，一個50MW的風電場會形成三至四個回匯集線。匯集后的風電場升壓變35KV側(cè)，由于單臺變壓器的容量有限，造成大容量風電場可能會有多臺升壓變。對于風電機組中的電容器由于并網(wǎng)的要求，風電場具有一定的無功功率調(diào)節(jié)能力，一般在升壓變低壓的一側(cè)配置無功補償裝置。風電場送出線路較長的話，有時候還需要安裝一定容量的感性無功設備。要想完成風力發(fā)電，必須要確保風力發(fā)電系統(tǒng)能夠正常發(fā)揮作用，而風力發(fā)電控制系統(tǒng)的安全可靠與風力發(fā)電系統(tǒng)能否正常工作有著直接的關系。因此，需要確保風電機組的正常運轉(zhuǎn)。

一般情況下，新安裝不久的風電機組運行較為穩(wěn)定發(fā)生設備故障的概率較低。風電機組檢測維修的老師傅在引導實習期學生進行上機維護時，積累機電設備檢修經(jīng)驗，能夠解決新員工專業(yè)素質(zhì)較低的難題。有助于將學生所學的專業(yè)知識與實踐相結(jié)合，新員工也能夠利用檢修部門提供的專業(yè)指導書以及故障處理手冊，鞏固所學知識資料，提高新員工的專業(yè)素質(zhì)以及操作水平。本文為此從電機系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)方面，分析電氣與控制系統(tǒng)檢修思路。希望能夠為現(xiàn)場檢修人員提供參考依據(jù)，確保我國風電機組能夠正常運轉(zhuǎn)，從而保障社會的電能供給，為各行業(yè)創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟效益和社會效益。

二、風電機組的電氣和控制設備檢查

控制系統(tǒng)作為風電機組生產(chǎn)運行的重要神經(jīng)樞紐，能夠有效地控制風電機組各系統(tǒng)設備的正常運轉(zhuǎn)，是系統(tǒng)的重要保障。對風電機組的各電氣系統(tǒng)控制設備進行檢查主要包含以下幾個方面。

2.1PLC故障檢查

風電機組的控制核心則是PLC，在風電機組正常運行過程中起到至關重要的作用。因此，在故障檢修的過程中，首先需要對PLC進行檢查，確保其操作風電機組的有效性，使其能夠處于正常工作狀態(tài)。通過檢查運行狀態(tài)能夠?qū)LC外殼進行有效的感知，檢查設備的工作是否出現(xiàn)過熱的現(xiàn)象，并找出問題所在。

2.2通訊故障檢查

PLC檢查完成之后還需要檢查風電機組的通訊功能，保證PLC控制核心能夠傳遞控制信息。如果風電機組的所有設備信號無法通過儀器檢測到，基本可以斷定通信系統(tǒng)中出現(xiàn)問題，需要對通訊系統(tǒng)的各模塊進行有效的檢查，確定問題所在，可以利用檢查通訊地址與通訊信號的強弱進行判定。

2.3安全鏈故障檢查

在前兩個控制系統(tǒng)模塊檢查完成之后，還需要檢查安全鏈回路。一般情況下安全鏈回路如果沒有閉合，風電機組主要設備停止運行。在檢測安全回路的過程中，需要分析模塊是否發(fā)生損壞，軟件工作狀態(tài)等諸多方面，結(jié)合風電機組內(nèi)部的電路圖紙接線原理，分析安全節(jié)點的功能，排除完整線路，確定故障所在位置。在信號的傳送過程中，如果發(fā)生干擾安全鏈節(jié)點，主要功能會發(fā)生異?，F(xiàn)象，在檢測回路安全性的過程中需要分清故障原因。

2.4分系統(tǒng)故障檢查

除了控制系統(tǒng)之外，風電機組還包括許多分系統(tǒng)，例如潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)。對這些系統(tǒng)在檢查的過程中需要結(jié)合電路圖。在對傳感器的檢查過程中需要注意電流傳感分壓電阻的質(zhì)量水平，確保分壓電阻的正確安裝。控制功能能夠利用PLC卡件發(fā)出控制信號，達到電源接通和斷開的控制目的，實現(xiàn)自動化控制。電氣回路的檢查主要分為控制回路與動力回路兩種檢查方式。系統(tǒng)內(nèi)部的接觸器主要故障原因為電磁線圈時效。接觸器發(fā)生故障則會導致電梯設備無法有效控制，對電氣設備的檢查應當結(jié)合故障類型與圖紙相對照，根據(jù)具體的故障現(xiàn)象進行針對性的分析，通常為燒損、跳閘、過熱故障。檢查設備工作狀態(tài)是否正常，設備是否有損壞，判斷反饋回路是否正常。

三、分析風電機組電氣和控制設備科學檢修

目前，對風電機組電氣和控制設備進行檢測時通常采用故障檢查法，能夠針對風電機組進行全面系統(tǒng)的檢查。風電機組檢測人員針對設備的檢修有認知局限性，不能夠?qū)ο到y(tǒng)進行全方位的檢查，缺乏工作經(jīng)驗，不能夠根據(jù)故障現(xiàn)象找出問題所在。需要檢查人員具備專業(yè)的知識體系，扎實的檢測知識技能，對電氣和控制系統(tǒng)內(nèi)部的故障問題進行有效的排查，定期對風電機組進行維護，不斷強化風電機組電氣與控制系統(tǒng)的故障和檢測分析，加強對風電機組的管理。有效地應用科學管理思想，高標準、嚴要求地進行電氣故障維護，確保風電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，提高風電機組的使用壽命。

四、結(jié)束語

伴隨著可持續(xù)發(fā)展理念的不斷落實，風電機組的發(fā)展更加迅速，不僅能夠為人們提供清潔的能源，還能夠促進我國行業(yè)的不斷發(fā)展。而在風電機組的運行過程中往往會出現(xiàn)故障問題，為了確保風電系統(tǒng)運行的可靠性，需要對風電系統(tǒng)的控制系統(tǒng)進行不斷地加強。在日常的檢測過程中，提高工作人員的綜合素質(zhì)，加強專業(yè)知識和經(jīng)驗的灌輸，讓風電機組的檢修人員能夠?qū)ο到y(tǒng)的控制設備有著明確的認知。按照控制系統(tǒng)等級由高到低逐級排查，能夠確保排查的全面性，對風電系統(tǒng)的定期維護能夠提高風電機組的使用壽命，改善風電系統(tǒng)運營的穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]張永輝. 基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的風力發(fā)電機故障預警研究[D].沈陽工程學院，2017（01）

[2]吳萌. 基于Hadoop架構的風電場集中監(jiān)控系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].山東大學，2018（01）