風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備安全運(yùn)行的管理維護(hù)對(duì)策研究

史立璽

摘要：電能作為人們生活中不可或缺的能源，廣泛應(yīng)用于社會(huì)各大領(lǐng)域。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，我國(guó)對(duì)不可再生資源利用逐漸減少，對(duì)新能源利用范圍逐漸擴(kuò)大。風(fēng)能作為典型的環(huán)保、清潔能源逐漸受到人們的青睞。風(fēng)力發(fā)電經(jīng)過不斷地發(fā)展已成為我國(guó)最重要的清潔能源之一。風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為風(fēng)力發(fā)電重要的電氣設(shè)備，對(duì)其安全運(yùn)行維護(hù)管理的研究具有重要的意義。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場(chǎng);電氣設(shè)備;風(fēng)電機(jī)組;運(yùn)行維護(hù)

1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的概念

風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為風(fēng)電場(chǎng)的組成部分，是風(fēng)電場(chǎng)中最重要的一種電氣設(shè)備，風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)電場(chǎng)具有非常重要的作用。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要作用就是利用升力把風(fēng)能轉(zhuǎn)化為葉片的動(dòng)能，通過主軸將動(dòng)能傳遞至發(fā)電機(jī)從而產(chǎn)生電能，屬于一種能量轉(zhuǎn)化設(shè)備。根據(jù)結(jié)構(gòu)劃分，風(fēng)力發(fā)電機(jī)由風(fēng)輪、機(jī)艙、塔架、基礎(chǔ)四大部分組成，不同的結(jié)構(gòu)在其運(yùn)行過程中，起到的作用也存在一定的差異，其中風(fēng)輪的作用就是利用葉片空氣動(dòng)力外形使空氣產(chǎn)生升力進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，并將轉(zhuǎn)矩傳到主傳動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能向著機(jī)械能的轉(zhuǎn)化;機(jī)艙是安裝傳動(dòng)系統(tǒng)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等主要部件的載體，主傳動(dòng)系統(tǒng)將動(dòng)能轉(zhuǎn)遞至齒輪箱進(jìn)行增速后傳至發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，定子繞組切割磁力線可以產(chǎn)生較為明顯的電能;塔架是的作用支撐風(fēng)輪與機(jī)艙達(dá)到所需的高度，機(jī)艙也可以圍繞塔架偏航，從而更好地捕捉風(fēng)能;基礎(chǔ)的主要作用是將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行固定。

2加強(qiáng)風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備安全運(yùn)行維護(hù)的必要性

風(fēng)電場(chǎng)電氣系統(tǒng)是一個(gè)完整的發(fā)電系統(tǒng)，風(fēng)電場(chǎng)包括發(fā)電、變電、高壓輸電等，由大量的電氣設(shè)備組成，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)威脅風(fēng)電場(chǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性，只有每個(gè)組成部分都安全穩(wěn)定運(yùn)行，才能保證風(fēng)電場(chǎng)安全運(yùn)行。但實(shí)踐與理論間往往存在偏差，現(xiàn)實(shí)工作容易產(chǎn)生不少問題，一旦操作失誤或故障處理不及時(shí)，將會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行生產(chǎn)效率密切相關(guān)，電氣設(shè)備故障將大大降低生風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)效率，從而影響企業(yè)的收益。為風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備制定完整、高效的運(yùn)行維護(hù)管理體系、提高電氣設(shè)備維護(hù)技術(shù)人員專業(yè)水平及運(yùn)行維護(hù)能力可有效減少電氣設(shè)備運(yùn)行故障，即便出現(xiàn)突發(fā)狀況，也可以有效解決，減輕故障帶來的后果。加風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備安全運(yùn)行維護(hù)，提高風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性，才能達(dá)到風(fēng)電場(chǎng)追求最大化經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。

3風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中存在的主要故障

3.1發(fā)電機(jī)組葉片故障

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的葉片是發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力源泉，是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要組件之一，葉片的好壞直接影響整個(gè)機(jī)組的性能和發(fā)電效率;由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)是依靠風(fēng)力發(fā)電，因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)大多安裝在環(huán)境惡劣、海拔高、氣候復(fù)雜的地區(qū)，而葉片又在高空、全天候條件下工作，容易受到極端天氣的影響，故障率在整機(jī)中約占三分之一以上。一旦葉片發(fā)生故障，整個(gè)機(jī)組就必須停止所有工作進(jìn)行維修，嚴(yán)重的還必須更換葉片，這會(huì)給風(fēng)電場(chǎng)帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失。

3.2發(fā)電機(jī)振動(dòng)異常

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下會(huì)出現(xiàn)發(fā)電機(jī)振動(dòng)異常這一問題，發(fā)電機(jī)振動(dòng)過猛會(huì)對(duì)穩(wěn)定性造成影響，甚至?xí)霈F(xiàn)發(fā)電機(jī)斷軸等故障，極大地降低風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益。所以要求風(fēng)電場(chǎng)必須采取有效技術(shù)性措施，確保發(fā)電機(jī)運(yùn)行期間處于正常震動(dòng)狀態(tài)。導(dǎo)致發(fā)電機(jī)振動(dòng)異常的主要因素在于發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)、安裝不合理，未能達(dá)到加工技術(shù)要求;發(fā)電機(jī)所安裝的零部件精度不足;未及時(shí)進(jìn)行隊(duì)中等。此外也和發(fā)電機(jī)自身運(yùn)行工況有很大關(guān)系。

3.3齒輪箱故障

齒輪箱作為雙饋式風(fēng)電機(jī)組的重要組成部分，也是故障頻發(fā)的部件之一。其主要故障有軸承損壞、斷齒、點(diǎn)蝕、齒面膠合、齒輪箱漏油等。由于齒輪箱長(zhǎng)期處于高速轉(zhuǎn)動(dòng)中，高溫會(huì)加速齒輪表面材料的疲勞損傷，金屬表面疲勞破壞在高溫情況下會(huì)形成金屬顆粒，隨著齒輪不斷嚙合會(huì)出現(xiàn)齒輪膠合、齒面破損等缺陷，長(zhǎng)期運(yùn)行會(huì)造成齒輪箱損壞。齒輪箱作為大部件，維修及更換成本較高[1]。

4風(fēng)電場(chǎng)安全運(yùn)行管理維護(hù)措施

4.1制定運(yùn)行維護(hù)管理制度

風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，按照應(yīng)修必修、修必修好的原則制定一套系統(tǒng)、完善的運(yùn)行維護(hù)管理制度，明確風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組年度工作內(nèi)容、工作周期、工作流程及工作標(biāo)準(zhǔn)。風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)人員嚴(yán)格按照運(yùn)行維護(hù)管理制度深入、有序開展風(fēng)電機(jī)組日常巡檢、年度定檢、設(shè)備檢測(cè)、設(shè)備維修等工作，同時(shí)做好詳細(xì)記錄。做到設(shè)備精細(xì)化管理，確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期處于安全穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)[2]。

4.2完善機(jī)組檢修流程

完善風(fēng)電機(jī)組檢修流程、按照檢修流程開展工作，能提高風(fēng)電機(jī)組檢修質(zhì)量，同時(shí)也是是保證風(fēng)電機(jī)組整體平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵所在。風(fēng)電機(jī)組每個(gè)部件的壽命都是有限的，在特定時(shí)間范圍內(nèi)，定期檢修，設(shè)備出現(xiàn)問題概率就會(huì)大大降低。風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)按照風(fēng)電機(jī)組設(shè)備類別確定檢修周期，制定明確具體檢修方案，設(shè)立具體檢修標(biāo)準(zhǔn)，做好檢修記錄，詳細(xì)記錄每次檢修時(shí)間、檢修項(xiàng)目、檢修結(jié)果等方便查閱。對(duì)經(jīng)常出現(xiàn)的問題，在檢修過程中要重點(diǎn)關(guān)注，并及時(shí)根除。對(duì)技術(shù)上的難題要按照檢修流程進(jìn)行處理，確保風(fēng)電機(jī)組檢修工作保質(zhì)保量開展。

4.3加強(qiáng)機(jī)組日常巡檢

日常巡檢作為風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行維護(hù)的重要工作，往往會(huì)被忽視，巡檢不到位、不及時(shí)，不能發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷從而造成故障之事時(shí)有發(fā)生，故加強(qiáng)設(shè)備日常巡檢工作就尤為重要。運(yùn)維人員根據(jù)巡檢記錄開展風(fēng)電機(jī)組日常巡檢工作可及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)組缺油、缺脂、漏油等缺陷，對(duì)缺陷科學(xué)分類并及時(shí)安排人員進(jìn)行處理可保證風(fēng)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4.4開展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及預(yù)警

風(fēng)電機(jī)組故障產(chǎn)生的早期往往會(huì)出現(xiàn)溫度、噪音、振動(dòng)的細(xì)微變化，因此結(jié)合風(fēng)電機(jī)組各部件設(shè)備參數(shù)利用溫度、聲音、振動(dòng)等傳感器開展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及預(yù)警分析能有助于運(yùn)維人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組早期故障，并對(duì)早期故障進(jìn)行處理可避免事故擴(kuò)大化，大大降低設(shè)備故障所帶來的損失[3]。

4.5定期開展機(jī)組整機(jī)維護(hù)

風(fēng)電機(jī)組整機(jī)維護(hù)工作必不可少，在開展風(fēng)電機(jī)組整機(jī)維護(hù)工作的過程中，要對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)中各個(gè)部件衛(wèi)生進(jìn)行詳細(xì)檢查，并進(jìn)行針對(duì)性的處理，讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)保持在干凈整潔的狀態(tài)，避免外界因素對(duì)設(shè)備的影響，同時(shí)還需對(duì)發(fā)電機(jī)中的零部件進(jìn)行檢查，比如螺栓力矩、碳刷長(zhǎng)度、齒輪箱油位、發(fā)電機(jī)絕緣、葉片外觀、端子接線緊固程度等，保證風(fēng)電機(jī)組各零件沒有異常的情況，保證風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行可靠。

4.6提高運(yùn)維人員技術(shù)水平

在風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備運(yùn)行維護(hù)過程中運(yùn)維人員技術(shù)水平尤為重要，是風(fēng)電場(chǎng)安全運(yùn)行管理的前提條件。風(fēng)電場(chǎng)要加強(qiáng)運(yùn)維人員技術(shù)能力培訓(xùn)工作，將風(fēng)電機(jī)組原理、組成、接線、圖紙、運(yùn)行操作、維護(hù)內(nèi)容等進(jìn)行詳細(xì)培訓(xùn)，讓運(yùn)維人員深刻把握風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)、具備發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷的能力，同時(shí)要能獨(dú)立處理風(fēng)電機(jī)組各類缺陷及故障，提高故障處理效率，從而保證設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

5結(jié)語

科學(xué)化運(yùn)行維護(hù)管理對(duì)風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備的使用效率與經(jīng)濟(jì)效益的提升有關(guān)鍵作用，通過制定運(yùn)行維護(hù)管理制度;完善機(jī)組檢修流程;加強(qiáng)機(jī)組日常巡檢;開展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)及預(yù)警;定期開展機(jī)組整機(jī)維護(hù);提高運(yùn)行維修人員技術(shù)水平，才能確保風(fēng)電場(chǎng)長(zhǎng)期處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖紅軍.風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備中風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)措施[J].決策探索（中），2019（03）：52.

[2]劉天齊.淺論風(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)[J].數(shù)碼設(shè)計(jì)（下），2020，9（7）：80-81.

[3]唐書良.風(fēng)電場(chǎng)電氣設(shè)備中風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行維護(hù)[J].通信電源技術(shù)，2020，37（4）：220-221.