风力发电设备的日常运行与维护

随着科技的进步，风电事业的不断发展。宁夏贺兰山风力发电场的规模也日益扩大，从装机容量2.04万千瓦逐渐升至9.18万千瓦 。伴随着风力 发电机种类和数量的增加，新机组的不断投运。风力发电机的日常运行维护也是越来越重要。现在就风力发电机的运行和维护作一下探讨。

风力发电机组的控制系统是采用工业微处理器进行控制，一般都由多个CPU并列运行，其自身的抗干扰能力强，并且通过通信线路与计算机相连，可进行远程控制，这大大降低了运行的工作量。所以风力发电机的运行工作就是进行远程故障排除和运行数据统计分析及故障原因分析。

1.远程故障排除

风力发电机的大部分故障都可以进行远程复位控制和自动复位控制。风力发电机的运行和电网质量好坏是息息相关的，为了进行双向保护，风力发电机设置了多重保护故障，如电网电 压高、低，电网频率高、低等，这些故障是可自动复位的。由于风能的不可控制性，所以过风速的极限值也可自动复位。还有温度的限定值也可自动复位，如发电机温度高，齿轮箱温度高、低，环境温度低等。风力发电机的过负荷故障也是可自动复位的。除了自动复位的故障以外，其它可远程复位控制故障引起的原因有以下几种：

(1) 风力发电机控制器误报故障；

(2) 各检测 传感器误动作；

(3) 控制器认为风力发电机运行不可靠

2．运行数据统计分析

对风电场设备在运行中发生的情况进行详细的统计分析是风电场管理的一项重要内容。通过运行数据的统计分析，可对运行维护工作进行考核量化，也可对风电场的设计，风资源的评估，设备选型提供有效的理论依据。每个月的发电量统计报表，是运行工作的重要内容之一，其真实可靠性直接和经济效益挂钩。其主要内容有： 风力发电机的月发电量，场用电量，风力发电机的设备正常工作时间，故障时间，标准利用小时，电网停电等。风力发电机的功率曲线数据统计与分析，可对风力发电机在提高出力和提高风能利用率上提供实践依据。例如，在对Gamesa风力发电机的功率曲线分析后，我们对个别风力发电机的安装程序进行了调节，减少了过发故障和发电机温度过高故障，提高了设备的可利用率。通过对风况数据的统计和分析，我们掌握了各型风力发电机随季节变化的出力规律，并以此可制定合理的定期维护工作时间表，以减少资源的浪费。

3.故障原因分析

我们通过对风力发电机各种故障深入的分析，可以减少排除故障的时间或防止多发性故障的发生次数，减少停机时间，提高设备完好率和可利用率。如对Vestas风力发电机偏航电机过负荷这一故障的分析，我们得知有以下多种原因导致该故障的发生，首先机械上有电机输出轴及键块磨损导致过负荷，齿盘断齿发生偏航电机过负荷，在 电气上引起过负荷的原因有软偏模块损坏，软偏触发板损坏，偏航 接触器损坏，偏航电磁刹车工作不正常等。又如，在对Gamesa系列风力发电机因电压波动而停机故障。我们分析是因电压波动正负定值调的太低所以我们对Gamesa风力发电机安装程序进行了调节。减少了因电压不稳而发生的故障，提高了设备的可利用率。

风力发电机是集电气、机械、空气动力学等各学科于一体的综合产品，各部分紧密联系，息息相关。风力机维护的好坏直接影响到发电量的多少和经济效益的高低； 风力机本身性能的好坏，也要通过维护检修来保持，维护工作及时有效可以发现故障隐患，减少故障的发生，提高风力发电机效率。风力发电机维护可分为定期检修和日常排故维护两种方式。

1．风力发电机的定期检修维护

定期的维护保养可以让设备保持最佳期的状态，并延长风力发电机的使用寿命。定期检修维护工作的主要内容有：风力发电机联接件之间的螺栓力矩检查(包括电气连接)，各传动部件之间的润滑和各项功能测试。风力发电机在正常运行中时，各联接部件的螺栓长期运行在各种振动的合力当中，极易使其松动，为了不使其在松动后导致局部螺栓受力不均被剪切，我们必须定期对其进行螺栓力矩的检查。在环境温度低于-5℃时，应使其力矩下降到额定力矩的80%进行紧固，并在温度高于-5℃后进行复查。我们一般对螺栓的紧固检查都安排在无风或风小的夏季，以避开风力发电机的高出力季节。风力发电机的润滑系统主要有稀油润滑(或称矿物油润滑)和干油润滑(或称润滑 脂润滑)两种方式。风力发电机的齿轮箱和偏航减速齿轮箱采用的是稀油润滑方式，其维护方法是补加和采样化验，若化验结果表明该润滑油已无法再使用，则进行更换。 干油润滑部件有发电机 轴承，偏航轴承，偏航齿等。这些部件由于运行温度较高，极易变质，导致轴承磨损，定期维护时，必须每次都对其进行补加。另外，发电机 轴承的补加剂量一定要按要求数量加入，不可过多，防止太多后挤入电机绕组，使电机烧坏。

定期维护的功能测试主要有过速测试，紧急停机测试，液压系统各元件定值测试，振动开关测试，扭缆开关测试。还可以对控制器的极限定值进行一些常规测试。定 期维护除以上三大项以外，还要检查液压油位，各传感器有无损坏，传感器的 电源是否可靠工作，闸片及闸盘的磨损情况等方面。

2.日常排故维护

风力发电机在运行当中，也会出现一些故障必须到现场去处理，这样我们就可顺便进行一下常规维护。首先要仔细观察风力发电机内的安全平台和梯子是否牢固，有无连接螺栓松 动，控制柜内有无糊味，电缆线有无位移，夹板是否松动，扭缆传感器拉环是否磨损破裂，偏航齿的润滑是否干枯变质，偏航齿轮箱、液压油及齿轮箱油位是否正 常，液压站的表计压力是否正常，转动部件与旋转部件之间有无磨损，看各油管接头有无渗漏，齿轮油及液压油的滤清器的指示是否在正常位置等。第二是听，听一下控制柜里是否有放电的声音，有声音就可能是有接线端子松动，或接触不良，须仔细检查，听偏航时的声音是否正常，有无干磨的声响，听发电机轴承有无异响， 听齿轮箱有无异响，听闸盘与闸垫之间有无异响，听叶片的切风声音是否正常。第三，清理干净自己的工作现场，并将液压站各元件及管接头擦净，以便于今后观察 有无泄漏。

虽然上述的常规维护项目并不是很完全，但我们只要每次都能做到认真、仔细，一定能防止出现故障隐患，提高设备的完好率和可利用率。

要想运行维护好风力发电机组，在平时还要对风力发电机相关理论知识进行深入地研究和学习，认真做好各种维护记录并存档，对库存的备件进行定时清点，对各类风力发电机的多发性故障进行深入细致分析，并力求对其做出有效预防。只有防患于未然，才是我们运行维护的最高境界。