楊成東 趙博超
摘 要:本文主要結(jié)合風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測和故障產(chǎn)生的種類、原因分析以及優(yōu)化與完善風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障問題診斷和解決的具體措施,從多個角度出發(fā),提出具體的可行性方法。
關(guān)鍵詞:風(fēng)力發(fā)電機(jī);狀態(tài)監(jiān)測;故障診斷技術(shù);研究與進(jìn)展
風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障問題診斷和解決主要體現(xiàn)在以下幾個方面:風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測中的風(fēng)輪故障;風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測中的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速故障;風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測中的調(diào)向故障。維修人員要進(jìn)一步落實(shí)好風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障問題診斷和解決的具體要求,結(jié)合問題成因,制定更為有效的改進(jìn)措施。從而不斷提高工作展開的效率和質(zhì)量,確保發(fā)電機(jī)故障的及時發(fā)現(xiàn)與及時維修,確保發(fā)電機(jī)運(yùn)行的安全可靠。因此,本文針對問題,探討風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的研究與進(jìn)展。
一、風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測和故障產(chǎn)生的種類、原因分析
(一)風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測中的風(fēng)輪故障
從風(fēng)力發(fā)電機(jī)的故障來看,首先便是風(fēng)輪的故障。在風(fēng)力發(fā)動機(jī)中,故障的最顯著表現(xiàn)便是風(fēng)輪中的雜音。而造成雜音的因素其實(shí)有很多,包括但不限于增速器、制動器、聯(lián)軸器損壞等。對此,當(dāng)工作人員發(fā)現(xiàn)風(fēng)輪的雜音時,需要及時進(jìn)行停機(jī)檢查。并針對出現(xiàn)松動的部件進(jìn)行緊固處理,針對出現(xiàn)損害的部件進(jìn)行替換處理。此外,風(fēng)輪故障的另一個表現(xiàn)還體現(xiàn)在風(fēng)輪轉(zhuǎn)動的不平衡上。由于風(fēng)輪在低速運(yùn)行時的輕微擺動,從而使發(fā)電機(jī)出現(xiàn)了雜音。那么從這一問題的成因來看,更多是發(fā)生在冬季氣候。由于冬季溫度較低,在積冰的影響下,使葉片出現(xiàn)了失衡,從而磨損或松動了發(fā)動機(jī)軸承。
(二)風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測中的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速故障
在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中還會出現(xiàn)這樣一個問題。那就是即便風(fēng)力發(fā)電機(jī)中風(fēng)速達(dá)到了額定范圍,但是風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動卻明顯滯后了。同時,在風(fēng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)過慢的導(dǎo)向下,也會減少發(fā)電機(jī)的輸出功率。而造成這一問題的原因,通常情況下認(rèn)為,是出現(xiàn)在了轉(zhuǎn)子、定子、增速器、剎車等部件上。由于這些部件的工作狀態(tài)偏離了常規(guī)狀態(tài),才導(dǎo)致了這些問題?;诖?,維修人員的解決方式,應(yīng)當(dāng)從部分結(jié)構(gòu)來入手,展開維修。
(三)風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測中的調(diào)向故障
從調(diào)向問題的表現(xiàn)來看,主要是體現(xiàn)在調(diào)向的不靈和無法調(diào)向。通常情況下,風(fēng)力發(fā)電機(jī)的一部分會由計算機(jī)進(jìn)行直接控制。那么當(dāng)出現(xiàn)調(diào)向問題時,技術(shù)人員首先需要對檢驗(yàn)命令的正確與否進(jìn)行判斷。一般認(rèn)為,當(dāng)出現(xiàn)調(diào)向不良的故障時,應(yīng)該將解決的側(cè)重點(diǎn)放在阻尼器和調(diào)向轉(zhuǎn)盤軸承上。通過這些構(gòu)件,來展開相應(yīng)的維修。
二、優(yōu)化與完善風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障問題診斷和解決的具體措施
(一)風(fēng)力發(fā)電機(jī)中電氣系統(tǒng)的故障問題診斷和解決措施
一般認(rèn)為,電氣系統(tǒng)主要是由低壓供電系統(tǒng)組合構(gòu)成的,并借助風(fēng)力發(fā)電機(jī)來完成電能輸出。期間,考慮到電氣系統(tǒng)本身的零部件的精密,所以在機(jī)械運(yùn)行中也很容易發(fā)生故障。一旦電氣系統(tǒng)出現(xiàn)了故障,便會對整個風(fēng)力發(fā)電機(jī)的信號輸出造成影響。從目前電氣系統(tǒng)所出現(xiàn)的常見故障來看,主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。即電氣系統(tǒng)的溫度過高、電氣系統(tǒng)的線路故障、電氣系統(tǒng)的電流大小不合適。在實(shí)際工作中針對這一系列的問題,通常會采用參數(shù)性能法進(jìn)行檢測,簡言之便是在電氣系統(tǒng)的檢測中,運(yùn)用自動化技術(shù)與計算機(jī)技術(shù),對包括電氣系統(tǒng)電流輸出情況、運(yùn)行溫度內(nèi)容的各項(xiàng)事宜進(jìn)行檢測,同時對參數(shù)值進(jìn)行對比,在得出具體的直觀結(jié)論后,再由工作人員展開維修。
(二)風(fēng)力發(fā)電機(jī)中葉片的故障問題診斷和解決措施
一般認(rèn)為葉片在風(fēng)里發(fā)電組中的作用主要是促進(jìn)風(fēng)能向機(jī)械能的方向轉(zhuǎn)化。而葉片的設(shè)計與維修,也會直接對風(fēng)能的轉(zhuǎn)換效率產(chǎn)生影響。但是從實(shí)際工作的情況來看,葉片本身常常暴露在室外,也必然會受到各類因素的影響,從而造成葉片損害。對此,工作人員也需要針對葉片做好定期的檢查和維修。通常情況下認(rèn)為,風(fēng)能發(fā)電機(jī)的葉片在長度上,一般能夠達(dá)到四十米左右。同時在葉片的材料上,也比較復(fù)雜,包括但不限于高強(qiáng)度塑料材料、木頭材料、金屬材料以及玻璃鋼材料。但是應(yīng)用于大型發(fā)電站的葉片,通常會使用纖維增強(qiáng)型的復(fù)合材料。但是在這種材料的使用中,也會出現(xiàn)很多弊端。比如體積更大、維修更不方便等。此外,從葉片的常見損傷來看,主要就是葉片的腐蝕和開裂。當(dāng)葉片出現(xiàn)此類故障時,也會對降低葉片的承重能力,使其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率明顯降低。此外,葉片的另一個問題還體現(xiàn)在葉片旋轉(zhuǎn)過程中的失衡或者轉(zhuǎn)速減慢。而針對這一問題的檢測方法,通常會選用光纖光柵傳感器。該方法的優(yōu)勢在于,針對不同的環(huán)境,都能夠展現(xiàn)出強(qiáng)大的適應(yīng)能力,以此來提高惡劣環(huán)境下的維修效率。
(三)風(fēng)力發(fā)電機(jī)中齒輪箱的故障問題診斷和解決措施
在風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)中,齒輪箱的作用主要是推動風(fēng)能向動能的轉(zhuǎn)化,并將其傳送至發(fā)電機(jī)中,使其得到與之對應(yīng)的轉(zhuǎn)速,以此來實(shí)現(xiàn)電能的生產(chǎn)。與葉片相同,齒輪箱同樣屬于精密構(gòu)建,其復(fù)雜性也決定了其故障的頻發(fā)性。同時,齒輪箱相對于葉片也要更加敏感,僅僅是灰塵的堆積,便會影響齒輪箱的運(yùn)行效率。因此,在維修人員對齒輪箱維修時,一定要明確相應(yīng)的流程和標(biāo)準(zhǔn),十分小心地對待,防止維修中的二次損傷。我國目前針對齒輪箱的維修技術(shù),主要是溫度測量法和振動測量法。其中,溫度測量法主要是通過對齒輪箱表面溫度的檢測,來進(jìn)行常態(tài)下的對比,以此來得出數(shù)據(jù)。而振動測量法主要是利用振動測量儀來檢測齒輪箱的振動頻率。從這兩項(xiàng)常用技術(shù)的對比來看,溫度測量法的應(yīng)用要更加廣泛,它的誤差也要更小。
(四)風(fēng)力發(fā)電機(jī)中發(fā)電機(jī)的故障問題診斷和解決措施
發(fā)電機(jī)主要是風(fēng)能在完成轉(zhuǎn)化后,促使電能輸出的一個裝置,也是風(fēng)力發(fā)電中的核心構(gòu)件。同時,發(fā)電機(jī)的應(yīng)用,也能夠在其正常運(yùn)行下,確保風(fēng)力發(fā)電的效率。但是,從發(fā)電機(jī)的運(yùn)行環(huán)境來看,由于長期保護(hù)在電磁環(huán)境中,也會出現(xiàn)諸如振動頻率過大、發(fā)動機(jī)過熱等一系列問題。而針對發(fā)動機(jī)的這一類問題,通常情況下會采用定子電流信號分析方法來進(jìn)行檢測和維修。
(五)建立責(zé)任制度,加強(qiáng)對診斷維修人員的管理
在風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障問題診斷和解決的過程中,維修人員也是十分重要的一個因素。如果維修人員沒有樹立起一個正確的態(tài)度,便會導(dǎo)致問題即便出現(xiàn)了,也沒有得到及時的發(fā)現(xiàn),使發(fā)電機(jī)長時間處于故障狀態(tài)運(yùn)行,造成安全隱患。對此,相關(guān)部門首先要加強(qiáng)維修人員的意識教育,樹立維修人員的責(zé)任心,并制定相應(yīng)的責(zé)任制度,切實(shí)明確工作的流程、規(guī)范以及責(zé)任。既要從意識層面改變維修人員,也要從制度層面約束維修人員,確保維修人員能夠正確對待工作,樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和認(rèn)真的態(tài)度,進(jìn)一步提高故障診斷和維修的效率與質(zhì)量。
結(jié)束語
在優(yōu)化與完善風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障問題診斷和解決的過程中,維修人員主要可以從以下幾個方面來展開工作。即風(fēng)力發(fā)電機(jī)中電氣系統(tǒng)的故障問題診斷和解決措施、風(fēng)力發(fā)電機(jī)中葉片的故障問題診斷和解決措施、風(fēng)力發(fā)電機(jī)中齒輪箱的故障問題診斷和解決措施以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)中發(fā)電機(jī)的故障問題診斷和解決措施。意在從多個角度出發(fā),針對我國目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障問題診斷和解決的實(shí)際情況,分析問題成因,找尋解決方法,制定更為科學(xué)、合理的方案策略。從而不斷提高工作展開的效率和質(zhì)量,確保發(fā)電機(jī)故障的及時發(fā)現(xiàn)與及時維修,確保發(fā)電機(jī)運(yùn)行的安全可靠。
參考文獻(xiàn):
[1] 陳雪峰, 李繼猛, 程航,等. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的研究與進(jìn)展[J]. 機(jī)械工程學(xué)報, 2011, 47(009):45-52.
[2] 張曉良. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的研究與進(jìn)展[J]. 環(huán)球市場信息導(dǎo)報(14期):141-142.
[3] 張佰順. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的研究[J]. 黑龍江科技信息, 2014(30):61-61.