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风电场电气设备中风力发电机的运行维护措施

2021-02-21潘清

新视线·建筑与电力 2021年9期
关键词:风力发电机运行维护

潘清

摘要:随着我国社会的不断发展,电力工业得到了快速发展。但风力发电还存在很多问题,为了有效地改善风机运行中的故障,各责任部门应对风机进行管理维护,以减少风机运行故障。

关键词:风电场电气设备;风力发电机;运行维护

1风力发电机的基本概述

作为现代风力发电的主要实施机构,风力发电机由转动装置、塔架、对风装置、传动动力装置以及风轮与发电机等多个构件组成。作为风电场最为重要的发电设备之一,其综合效率以及运行稳定性直接影响到生产效率与安全。为了进一步提升安全性与稳定性,同时也为了获得更高的经济效益与社会效益,就必须关注风力发电机的运行与维护工作,通过不断提升电厂风力发电机的维护水平来促进行业的健康可持续发展。

2风力发电机常见故障分析

2.1发电机叶片故障

风力发电机处于运行状态时,其叶片是持续转动的,叶片在转动过程中受到自身重力、自然风等各方面力的作用,与此同时,会受到设备内部的激振作用,这些都会对叶片造成损伤。一般情况下,叶片的损伤主要包括叶片弯曲、偏移、或者断裂,不仅如此,还可能会缩短叶片的使用寿命。

2.2变流器故障

正常情况下,风力发电机产生的是直流电,然后将直流电储存在蓄电池中。但是,在实际电能使用过程中,需要采用交流电,这就需要工作人员将直流电转变成交流电,因此,变流器直接影响风力发电设备的安全运行。变流器处于工作状态中时,常见故障和电压的稳定性有着密切关联。电流电压过高时,就会导致变流器过热;电压电流过低时,就会导致变流器欠压,这些情况都会影响到变流器开关的稳定性,严重的话可能会击穿变流器。

2.3发电机故障

在整个系统运行过程中,自然风能会产生机械能,发电机把这部分机械能尽可能地转化为电能,然后在通过电网传输到用户。在这个过程中,发电机容易出现过热的现象,基于发电需要,发电机的实际工作时长又居高不下,长此以往,就会对设备造成一定程度的损坏。

3风电场风力发电机运行维护的具体方法

3.1故障排除

(1)确定故障原因。发电机组故障排除,必须要明确故障发生的原因,对设备结构进行全面检查,分析可能出现的故障,并将故障原因缩小到一定范围内。发电机在运行过程中会产生数据,应对各项数据进行整理分析,将其作为故障分析的数据支持,尤其存在异常的数据,将其作为设备故障的排查,确定问题发生的原因。

(2)故障处理。在风力发电过程中,风能为不可控因素,为保证发电机组的运行安全,就需要对其进行极限值设定,一旦超过设定值就要进行复位处理,避免机组超负荷运行。另外,还应设置温度复位,对于长时间持续运行温度上升的机组,当达到设定值后进行关停处理,避免温度过高烧毁设备。同时,还应针对传感器误动作故障、设备误报故障以及风力发电机运行不可靠等方面采取相应的处理,通过有效的操作来减少故障发生的概率,提高发电机组运行的效率。

3.2进行风力发电机的定期维护

在风力发电装置运行过程中,一旦发生故障,将会影响到整个电力设备的正常运行。要有效地改善风力机的工作状态,首先要消除风力机的干扰。风力发电机在运行过程中,经常发生各种故障,因此,当风力发电机出现故障时,必须采取相应措施,以提高其运行效率。

进行定期维护工作,可以使风力发电机的使用寿命得以延长,时刻保持在良好的运行状态。我们可以通过以下几个方面来进行风力发电机的定期维护:对风力发电机的联接件进行定期检查,特别是螺栓力矩的检查,除此之外,还要对转动部件的润滑性能进行检查,确保功能的正常。干油润滑与稀油润滑组成了风力发电机的润滑系统,我们通常采用稀油润滑方式来进行发电机偏航减速齿轮与齿轮箱的润滑,我们所采用的维护方式是:补加与采样化验,如果发现润滑剂不能再加以使用,一定要更换润滑剂。在偏航齿轮、发电机轴承和偏航轴承上,我们一般都使用的是干油润滑剂,这三个部件在运行时将会产生较高的温度,温度高容易使润滑剂变质,因此,我们可以采用补加的方式来对这些部件进行定期维护,这里要值得注意的是,在补加的过程中,补加的润滑剂一定要适量,如果加入了过多的润滑剂,可能会使电机烧坏。作为风力发电机组维护的功能测试之一,过速测试一直是工作人员常常使用的测试方式,过速测试主要包含扭缆开关测试、振动开关测试、液压系统元件定值测试、紧急停机测试等多个测试步骤,除此之外,还可以通过控制器极限定值来进行发电机组的过速测试。

3.3定期对设备进行润滑油和清洁的处理

润滑油对于机械设备就像沙漠绿洲的水之于旅途中的骆驼,只有定时定量进行润滑油的护理,才能减少机械的磨损,提高风力发电的运作效率。目前叶片根部、齿轮等方面都需要进行润滑油处理,维修护理人员应该定期对根部、齿轮的部分进行检测和护理,将不同时间安装的叶片做好维护登记、编号,每次根据叶片已经使用的时间进行不同程度的维护,主要通过观察法判断机械磨损的程度。在进行维护工作交接时,应该将之前登记的维护情况进行妥善保存,便于备查。同时,也需要对齿轮、砸盘和闸垫等部件进行适当的清理,看见出现污垢渣尘不要大意,应该检查渣尘的来源,并根据润滑油中的渣尘判断机械零件的磨损状况,在确保无重大问题之后,对润滑油进行清理与更换,并记录好更换日期。

3.4建立健全发电机运行管理制度

制度的完善和发展是我们健康生活的基础。而对于风电场风电机组的运行管理制度来说,完善的制度则是发电机良好运行的保障。一套健全的、完整的管理制度应当包括以下内容:一是落实责任,明确每一个人的工作职责,同时这也会将整个团队的维护、检修水平提升至一个新的高度。二是设备的定期更换,以保证设备的性能不被这个社会淘汰。三是积极引进优秀人才、引入前沿的故障检测技术,以提高整个检修队伍的水平,提高维护、检修的质量。

3.5风力发电机的整体维护工作

在风力发电实时运行维护方面,相关单位不仅要关注当前的问题,更要从全局的角度进行系统规划,以确保风电场长期发展的稳定性。为了实现这一目标,运行维护技术的持续改进尤为重要。例如,在实施操作过程中,相关人员需要观察电厂当前的整体状况,了解目前的安全平台是否连接牢固,相关设备和电缆是否有异常现象,并对这些情况进行现场汇报记录,消除针对性的问题。其次,在风力发电及维护过程中,相关人员在日常运行中也应注意相关风力发电设备是否有异常声音,尤其是对控制柜内的放电声进行聆听和分析。这类故障通常是由不良的接线引起的。通过进一步维护,可以有效地消除相关故障,保证风电场的正常运行。

另外,工作人员应该对风力发电机进行全方位的维护,特别是要注意其出现腐蚀以及被沙土掩盖的部位,确保风力发电机能够在一个稳定干净的环境中运行,防止外部环境问题对其造成的干扰。另外,工作人员还应该对发电机内部的构件进行细致的检测,例如螺丝、轴承等,确保各个部件都是完好无损的。与此同时,还应该对发电机电缆性能以及相关电阻的绝缘能力进行检测,这样才能够确保发电机整体的品质,从而保证发电效率。

结束语

总而言之,在当前风电场的运行维护工作中,各相关单位首先要抓住维护工作中存在的一系列实际问题,并在此基礎上,不断优化维修流程,完善维修管理制度,提高员工整体素质,确保风电场的正常运行。

参考文献:

[1]张玉表.(2020).风电场风电机组中风力发电机的运行维护.科技风,No.426(22),151-151.

[2]刘永前,马远驰,&陶涛.(2019).海上风电场维护管理技术研究现状与展望.全球能源互联网,2(02),33-43.

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