浅论风电场电气设备中风力发电机的运行与维护

作者:查重猫     发表时间:2021-03-17 09:53:07   浏览次数:44



  摘 要:目前,我国的风电场数量不断增多、规模不断扩大,其中比较关键的电气设备就是风力发电机,针对此设备运维管理中出现的制度、维护方式以及人员等方面的问题,从完善制度、提高人员技术水平以及完善维护计划等方面制定策略。同时还要在运维外委招标工作中明确工作范围,合理应用激励手段保证风力发电机运维管理工作的高效和高质量开展,推动风电场的长远健康发展。文章基于目前风电场的建设与发展现状,分析其中风力发电机运行维护管理中的问题,提出了相应的风力发电机运行维护策略,介绍风力发电机运维外委招标中的注意事项,以供参考。

  关键词:风电场;电气设备;运行维护

  引 言:我国的风电场电气设备中风力发电机的运行维护是风力发电事业中较为重要的环节,只有降低风力发电的损耗才能减少风力发电设备的维护成本,同时等于间接提高风力发电的工作效率。风力发电设备维护的工作人员应该不断总结工作经验,严格吸取教训,从不足中进行反思和改进。此外,风力发电设备的设计技术是风力发电的基础,未来风力设备的发展需要依赖成熟可靠的风力发电技术,在全球提倡可持续发展的环境下,风力发电技术最终会成为热门发电技术之一。

  1 风场电气设备中风力发电机的运行维护现状

  1.1 发电机叶片故障

  叶片是整个风力发电机的重要组件之一,其作用非常大,叶片的好坏可以影响到风力发电机的发电效能以及基础性能。实际上,风力发电机的叶片经常性的发生故障,即发电机叶片故障问题占据整个故障发生原因的30%。

  1.2 齿轮故障

  风电场电气设备中的齿轮故障大部分是由人为疏忽因素造成的。如齿轮未定期检查,齿轮中出现个别齿轮断裂,降低了传动性能,同时断裂的齿轮也有可能出现卡槽的现象;齿轮中出现金属腐蚀现象,在长期的运转中,齿轮不断被腐蚀磨损变得圆润缺少,导致传动滑失;未及时补充润滑油或未定期更换润滑油,或者使用劣质齿轮油,这些因素也容易造成齿轮故障。此外,齿面胶合也是齿轮运转中容易发生的常见现象,齿轮在长期高温运作下,齿轮间的润滑油流失,在高温高压的状态下,齿轮间会留下印迹,齿轮之间会相互“粘住”,印迹会破坏齿轮的形态,从而影响齿轮的运转与传递。

  1.3 发电机振动异常

  发电机振动是评价电路质量的重要标志之一,因为要是太强烈的发电机振动会破坏发电机的稳定,导致发电机的大轴断裂,影响风电场的安全生产,同时还会降低整个风电场的经济效益。因此,发电厂势必要保持稳定的发电机振动。而出现发电机振动异常因素可能为发电机设计理念不符合电力厂加工技术要求,或者是发电机的零件部质量以及精度没有达到要求。当然,也有可能是发电机工作量太大,导致发电机出现振动异常现象。

  2 运行维护措施

  2.3 做好控制系统的稳定工作

  控制系统在工作中会受到其他因素的干扰,除了工程设计本身得到缺陷外,能够影响控制系统的可能是硬件设施,电源的配置、接地的地点、系统的输入端和输出端,这些硬件设置的安装都会影响控制系统,进行硬件配置时应该进行整体布局,采取合理的方案减少硬件问题对控制系统的影响。同时也应该减少其他干扰信号,对信号进行管理分类和识别,在未来风电场电气设备的发展中,应该设置闭环控制系统,通过处理输出的偏差数据来对系统进行调控,这种反馈调节系统可以根据统计记录风的速度、频率等物理量来分析数据,通过分析数据既可以达到控制设备的作用,又可以实现自动化管理。设置控制站,建立控制系统,把输入处理、输出处理等相关设备进行合理安置,构建好的控制站具有操作员功能,工程师功能,通信功能,通过开发建设这些控制技术,将在一定程度上减少人力资源。通过控制系统建立的电气控制系统可以根据不同的设备和不同的控制方法进行控制,如继电器接触器控制,触电控制,可编程控制等。电气控制系统考虑到运用的环境,应该尽量避免过于复杂,工程系统设计应该兼具安全、方便、简洁的特点。

  2.2发电机轴承的润滑维保

  由于风力发电机在运行时,轴承温度会升高,因此工作人员务必要对发电机轴承进行及时的维保,要定时的对其补充润滑油,这样能够有效的降低轴承温度,避免轴承温度过高,从而降低出现故障的概率。

  2.3定子以及转子绕组的定时维护

  对于风力发电机中的定子以及转子的绕组维护也是极其重要的。一般而言,绕组保持干燥的状态能够让发电机具备很高的绝缘性,但是由于环境的影响,导致绕组受到潮湿影响,那么就会严重的干扰电阻率,从而导致故障的发生。因此,工作人员应该重视定子、转子绕组的定时维护。

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  2.4加强对电路的维护和诊断

  在风电场电气设备检测中对线路的检测非常重要。可以采用单元分割法进行线路的检测。根据风电场电气设备的结构和线路特点来进行划分,一般可以划分为电源系统、控制系统、执行系统、保护系统等。线路故障主要分为3种,三芯电缆中如果有芯线与地线相连了,其他两芯已经断路了,则会出现短路。如果集电线路出现故障时,需要检查保护继电保护组、风机、箱变。同时,也应该注意雷电暴雨天气对风机和电路的影响,在电气设备上应该加装避雷器,对可能突发的降雪霜冻天气应该采取适当的防范措施,在必要时可以采取停电方法进行融化,在需要融冰的线路上进行短线处理,产生局部高温,但在在操作过程中应该注意安全问题,操作过程应该配备专业的安全人员。在向线路输入电流时,变压器的出口必须配备低压保护装置,融冰线路的线径必须大于或等于短路线路和连接线路。另外,在线路短路时通过的电流应该保持小于发电机的额定电流。在线路控制和检测、维护过程中应该严格遵守安全守则,按照电路规律进行操作。

  2.5建设起健全的运行维护管理办法

  2.5.1建设健全的运行维护管理办法

  在对风力发电机进行维保时,为了让管理办法可以落到实处,就要对其进行不断的完善。要对员工进行思想意识的培养,提升工作人员对于设备安全方面的认识,引导其能够自主的遵循各项管理办法,严格按照相关流程进行维保,绝对不偷工减料,要对待工作认真负责,这样能够有效提升发电机维保工作的品质。

  2.5.2建立运行维护的相关流程

  工作人员在对风力发电机维保时,首先要对其内部各项部件以及电线进行全方位的检查,当发现部件出现问题时,要及时进行更换。然后在对风力发电机的整体性能进行检查,确保其没有故障之后才可以再次启动。工作人员在维保过程中遵守流程,这样才能够有效的避免漏检的出现。

  2.6提高工作人员的设备维护

  技能工作人员的专业维修技术素养对于风力发电机的维护来书至关重要,一旦工作人员的技术不过关,无法保证发电机的维护品质,那么就有可能造成严重的后果。因此,就要提升工作人员的相关技能,风电企业要积极的开展各种培训,帮助工作人员持续进步,让其能够熟练的处理各种突发故障,同时对于日常的维保也能够得心应手。另外还要培养工作人员的责任心,让其能够明白岗位工作职责,确保风力发电机组安全运行。

  结束语

  风电场电气设备是由风力发电机组、箱式变压器、集电线路、主变压器以及配套的控制设备、无功补偿设备等组成。目前我国主要的任务就是对这些构成设备进行管理与维护,风电场电气设备某些环节容易出现故障,比如机械摩擦过热、叶片损坏、齿轮故障、变压器故障等情况,这些都是风场电气设备中的常见问题。做好常见问题的维护与保养,将有效延长风电场电气设备的使用寿命,减少运行成本,提高经济效益。——论文作者:赵宏喜

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