風電場電氣設(shè)備中風力發(fā)電機的運行維護措施探析

馬青峰

摘? 要：風能是用之不竭取之不絕的清潔能源，和太陽能一樣在可預(yù)知范圍內(nèi)對環(huán)境影響最小的綠色能源，世界各國都在研發(fā)最先進的風力發(fā)電機，希望能掌握一套獨有的風力發(fā)電技術(shù)。近年來伴隨著我國科技的迅猛發(fā)展，已經(jīng)超越美國擁有了世界上最大的風電裝機容量，成為了世界第一的風電大國?；诖吮疚闹饕獓@風電場電氣設(shè)備中風力發(fā)電機的運行維護開展一系列探討。

關(guān)鍵詞：風電建設(shè);風力發(fā)電機;運行維護

風能作為世界上清潔能源比較先進、比較成熟可靠的一種技術(shù)，對生態(tài)環(huán)境的保護具有一定的促進作用。據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示一臺風機全生命周期內(nèi)大約能夠發(fā)4000萬度電，節(jié)約標準煤約1.2萬噸，減少二氧化碳排放3.3萬噸，現(xiàn)如今我國風力發(fā)電水平一直呈穩(wěn)步上升趨勢。但風力發(fā)電機在實際運行過程中避免不了有故障發(fā)生，因此運行維護就變得尤為重要。

一、風力發(fā)電機概述

所謂風力發(fā)電機也是人們口中所說的風車，能夠?qū)L能轉(zhuǎn)換成電能，風能作為一種具有極大潛力的能源，正在世界上形成一股熱潮，對人們的生活越來越重要。我國大規(guī)模發(fā)展風力發(fā)電最主要的目標就是為了實現(xiàn)雙碳目標，同時對于我國的民生也是有利的，因為解決了環(huán)境問題，對于我國來講最重要的還是上風力發(fā)電的同時，要盡可能的讓其具有經(jīng)濟性，能夠在整個系統(tǒng)當中優(yōu)化，最終目的是要降低用電成本。

風力發(fā)電機的工作原理是利用風的力量帶動風車葉片旋轉(zhuǎn)，再經(jīng)過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度迅速提升，使其產(chǎn)生的動能經(jīng)過發(fā)電機將動能轉(zhuǎn)換為電能。但是這樣一來會使得電壓極其不穩(wěn)定，如果直接投入使用的話，一旦電壓過高，輕而易舉就能夠摧毀整套的電力系統(tǒng)。所以要將這些電能再通過充電器整流，將其導(dǎo)入蓄電池，使電機產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換為化學能。再將具有保護電路特效的逆變電源通過電瓶將其轉(zhuǎn)換為能夠供人們使用的220v交流電壓，如此一來風所產(chǎn)生的電能就可以被投入使用了。

二、風力發(fā)電機在運行過程中可能存在的故障情況分析

在風力發(fā)電機的運行過程中無法避免會有一些問題出現(xiàn)，比如風力發(fā)電機的葉片故障、變流器運行故障、或者是發(fā)電機出現(xiàn)異常震動現(xiàn)象等等。首先葉片是風力發(fā)電機的重要組成部分，其質(zhì)量的好壞對風力發(fā)電機的運行能力有直接影響，是保證機組正常發(fā)電的重要部件，由于風力發(fā)電機的葉片并不是純金屬制成的，在長期的運行中，受一些惡劣天氣影響會使葉片的表面出現(xiàn)裂痕，逐漸向整個葉片擴張，此時風力發(fā)電機的運行性能就會大幅度降低。其次有風力發(fā)電的地方就需要風電變流器，風電變流器的主要作用是用來控制不斷變化的葉輪轉(zhuǎn)速下輸出端的電壓，經(jīng)過長時間的運行，風電變流器極容易出現(xiàn)散熱不均的情況，如此一來就會導(dǎo)致電壓過高，嚴重時會致使風電變流器直接損壞，影響風力發(fā)電機的運行。此外風力發(fā)電機在運行時還會存在異常震動的情形，主要原因來自于風力發(fā)電機的設(shè)計存在問題，零部件加工精度不達標。其次由于風力發(fā)電機都是在寬闊的室外地區(qū)運行，經(jīng)常會受到大風、暴雨等天氣的影響，導(dǎo)致零部件出現(xiàn)松動。亦或者是在相關(guān)的維修保養(yǎng)中操作人員并未按相關(guān)標準流程進行操作等等原因都會造成風力發(fā)電機在運行過程中出現(xiàn)異常震動的現(xiàn)象。

三、風力發(fā)電機在運行維護中存在的問題

一臺風力發(fā)電機的故障就可能導(dǎo)致上千人沒有電使用，因此風力發(fā)電機的運維工作極為重要，現(xiàn)如今隨著我國風力發(fā)電機的數(shù)量越來越多，在運行維護方面也出現(xiàn)了諸多問題，作者具體從以下幾方面進行說明：

（一）相關(guān)運維人員的專業(yè)水平較低：風力發(fā)電機的運維工作需要相關(guān)運維人員通過攀爬到頂端，依靠一根安全繩保護將自己懸掛在半空中進行維護檢查，除了要面對直視地面的恐懼外，還要克服自然因素，致使許多人對風力發(fā)電機的運維望而卻步。因此市場中關(guān)于風力發(fā)電機的運維人才少之又少，大多數(shù)運維人員的專業(yè)技術(shù)水平偏低，而且文化程度不高，導(dǎo)致管理意識較為薄弱，難以熟練掌握風力發(fā)電機的運維流程，一旦風力發(fā)電機在運行中出現(xiàn)故障不能夠迅速察覺維護，則會嚴重影響其運行能力，甚至出現(xiàn)損壞。

（二）缺乏風力發(fā)電機運行維護制度：要想保障風力發(fā)電機的運維工作得到有效開展，就必須要有完善的制度為前提?，F(xiàn)如今還有大部分的風電場對于風力發(fā)電機的運維缺乏完善的管理制度，沒有做好認真登記入檔，致使運維管理較為混亂。此外由于運維制度的不完善，難以對工作人員進行制約，出現(xiàn)問題各部門相互推諉責任，難以保障風力發(fā)電機的運行質(zhì)量。

（三）運維技術(shù)存在誤區(qū)：實際上在風力發(fā)電機的運維過程中，最關(guān)鍵的還是在于運維技術(shù)，運維技術(shù)會直接影響到風力發(fā)電機的傳輸效率。如果維護人員在檢測過程中不夠細致、出現(xiàn)漏檢等，則會致使檢測結(jié)果出現(xiàn)誤差，使得輸變電線路存在安全隱患，最后導(dǎo)致問題惡化，不利于風力發(fā)電機的正常運行。

四、風力發(fā)電機的運行維護措施

（一）葉片的運維：首先就是最常見的外觀檢查，外觀檢查可分為兩部分，一是巡檢，由風電場的運維人員在正常的工作狀態(tài)下進行檢查，也可以叫做日常運維;其次是以年檢為代表的檢查，也被稱為定期運維。葉片外觀檢查的手段有很多，比如利用固定望遠鏡、吊籃、無人機等等，以吊籃為代表的接觸式檢查是目前最有效的檢測手段。另外如果葉片出現(xiàn)損壞，首先要做的就是現(xiàn)場保護，在不確認事故原因時，不要立刻開展維修，否則會使一些可能反映故障原因的表象被變得不清晰。而且有時候不恰當?shù)木S修不但達不到目的，還會使葉片承受更大的損傷，除此之外要對Tg值進行測量并記錄。另一方面是針對雷擊的防護，雷擊在很大程度上是不容易避免的，葉片甚至整個風力發(fā)電機都會受到損傷，具體運維而言，如果發(fā)現(xiàn)接閃器丟失，要及時補充，與此同時測量導(dǎo)通值。關(guān)于雨蝕，初期的雨蝕只是會對涂料有外觀損失，隨著雨蝕的加重會導(dǎo)致葉片前緣被破壞，所以在每一次的運維中，針對雨蝕情況要做好及時彌補，避免雨蝕情況加重。

（二）提高運維人員的技術(shù)水平：如果風力發(fā)電機在運行過程中出現(xiàn)故障，運維人員要根據(jù)自身經(jīng)驗來判斷故障點，此時如果操作人員的技術(shù)水平較低，就無法找出問題所在，這對開展運維工作有一定的制約。因此提高運維人員的技術(shù)水平是尤為必要的，風電場的管理人員要定期開展運維培訓，使其能夠在故障發(fā)生時快速找到問題所在，熟練掌握運用更多的運維技巧，深化操作人員的責任意識，從而促使風力發(fā)電機的運維工作得以有效開展。

（三）完善運維管理制度與檢修流程：在現(xiàn)有的運維管理制度上再加強完善，約束操作人員的行為，使其認識到運維工作的重要性，全身心的投入到工作當中，與此同時管理部門要制定科學合理的運維方案和時間，以此來最大限度的降低風力發(fā)電機出現(xiàn)故障所產(chǎn)生的影響。除此之外風力發(fā)電機中的零部件較多，使用年限各不相同，因此容易產(chǎn)生不同的故障，所以管理部門要針對檢修流程做好嚴格規(guī)劃，同時運維人員要按照標準流程對檢修的項目、數(shù)據(jù)做好認真記錄，并將其歸納入檔。

結(jié)束語：

現(xiàn)如今隨著我國風電事業(yè)的快速發(fā)展，風力發(fā)電機的數(shù)量也越來越多，要想確保風力發(fā)電機的穩(wěn)定運行，做好運維工作是極為重要的。本文簡要解讀了風力發(fā)電機的概念，分析了風力發(fā)電機在運行中可能出現(xiàn)的故障，提出了其在運維過程中存在的問題和措施，望有關(guān)人員能對此加強重視，從而進一步促進我國風電事業(yè)的高效發(fā)展。

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