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风电场电气设备中风力发电机的运行维护

2021-03-05薛宝平

科技研究·理论版 2021年21期
关键词:风力发电机风电场运行维护

薛宝平

摘 要:近年,我国风电场的数量逐渐增多。风力发电机是关系着风电场产能效率的重要设备,风力发电机存在的问题若不能及时有效解决,对于风电场不仅是巨大损失,也是巨大安全隐患。因此,目前风电场逐渐重视风力发电机的运维工作,并初步建立了风力发电机运维体系,定期开展风力发电机维护工作,例如,线路检修、程序测试和仪器调试等。从整体看,风力发电机的运维工作已经初成体系,并起着明显作用。但是,从局部看,风力发电机的运行维护工作仍然不成熟,例如,风力发电机故障检修工作不全面,不能及时有效解决故障等问题,给风力发电机运行带来巨大安全隐患,严重影响风电场工作效率。

关键词:风电场;电气设备;风力发电机;运行维护

1 风力发电机运行中存在的故障问题

1.1 发电机叶片故障

叶片是整个风力机的重要组成部分之一,其作用是非常大的,叶片的质量直接影响风力机的发电效率和基本性能。事实上,风电机组叶片故障频繁发生,即发电机叶片故障占整个故障的30%。

1.2 風电机组变流器运行异常

风力机的重要组成部分是变频器,它的功能是在叶轮转速变化的情况下控制输出电压。具体的控制原理是使变换器内的电压幅值和频率与电网电压幅值和频率保持一致。风电机组变流器运行异常的原因可以从散热不均匀的角度进行分析。主要是换流器柜的散热问题,因为一旦柜内温度过高,会影响内部热敏元件和线路的稳定运行,导致变频器运行异常。变频器主要是通过断路器进一步实现阻断电流,实现短路保护功能,因此如果变频器运行出现异常情况,会影响断路保护功能的发挥。

1.3 发电机异常振动

发电机振动是评价线路质量的重要标志之一,因为如果发电机振动过大,会破坏发电机的稳定性,造成发电机主轴断裂,影响风力发电厂的安全生产,降低了整个风电场的经济效益。因此,保持发电机振动稳定是电厂的必要条件。发电机振动的异常因素可能是发电机的设计理念不符合电厂加工工艺的要求,也可能是发电机零部件的质量和精度不符合要求。当然,也有可能是发电机负荷过大,导致发电机异常振动。

2 风力发电机在维护管理当中存在的问题

2.1 在维护过程中存在技术错误

在维护风力发电机的过程当中,其最关键的问题就是有关技术方面的内容,技术问题会对风力发电机的使用情况有着重要的影响。例如,在对风力发电机进行维护的过程当中一般来说,电能的传输效率非常低。出现此种现象的原因非常多,有可能是相关设备的线路出现老化的现象,也有可能是机组出现老化甚至是变压器出现运行故障。在对故障进行检测的过程当中,还有一些工作人员存在着侥幸心理,应付工作,在检测过程中也不够认真细心,记录数据不准确,导致结果和实际情况存在较大的误差, 最后导致输变电线路在正常的过程中出现较为严重的安全问题,无法进行有效的解决。

2.2 管理制度不够完善

目前我国很多风电场对于风力发电机的管理制度都比较松懈。比如在运行维护管理的过程当中缺乏完整的规章制度以及精确的归档记录,这就导致风力发电机的维护过程无法得到及时的记录,因此对其维护管理相对混乱。除此之外管理上经常出现的不协调现象导致输变电路运行受阻,所以在日常的运行维护管理工作当中必须要确立完善的检修制度,确定合理的检修时间,争取做到规范化的运行维护管理。

3 风力发电机运维策略分析

3.1 完善风力发电机运行维护体系

风电场需要基于自身经营战略以及发展情况,制定合理的风力发电机运行维护制度,制度需要明确以下内容。

首先,明确风力发电机运行维护工作流程,对风力发电机运行维护工作的顺序、内容以条文形式一一列出,保证风力发电机运行维护工作有条不紊开展。例如,风力发电机运行维护流程是从局部故障—线路检测—检修方案的制定—检修工作开展—质检—投入使用的顺序一步步开展的。以制度条文形式明确后,要求检修人员严格按照流程,开展部件检修养护工作。其次,明确风力发电机运行维护工作的周期。风电场需要根据实际情况确定风力发电机的定期维护时间,要求工作人员按照短期、长期计划设计合理的检修维护时间。例如,风力发电机有高出力季节和空闲期,不同时期内的维护时间、频率有一定差别,工作人员在合适时间内有计划进行维护工作,可以保证风力发电机能够在运行期间内稳定安全。最后,明确风力发电机的维护方案。要求风力发电机工作人员按照维护方案开展维护工作,方案中需要包含时间、项目、结果、质检评测等内容。工作人员需要做好相关记录并保存,确保后续维护工作的条理性。

3.2 引入先进的风力发电机运行维护技术,提升运维水平

风力发电机运维体系是确保运维工作有序开展的基础,风力发电机运行维护技术则是运维工作开展不可缺少的条件。因此,风电场需要加强技术投入,引入先进的风力发电机运行维护技术,结合自身的风力发电机运行维护工作,提升运维水平。具体包括以下内容。首先,风力发电机运行维护工作开展前期,工作人员需要通过全面细致的观察,初步判断风力发电机存在故障问题的部件。根据初步观察,大体判断风力发电机故障部位后,再进行下一步深入检查,从而制定对应维修方案。其次,目前,风力发电机运行维护工作除了故障排除以及维修外,还包含风力发电机润滑系统维护工作。风力发电机不同部件的润滑维护方式有一些差别。轴承过热是风力发电机运行常见故障,针对容易出现过热、高温的轴承。最后,风电场需要针对技术部门设定专门的技术开发创新经费,鼓励技术部门创新技术,不断提升风力发电机运行维护技术水平。

3.3 提升运维工作人员专业性,打造专业技术团队

风力发电机运行维护工作人员的专业性体现在维修工作态度和维修工作能力两方面,二者缺一不可。一旦某一方面缺失,必然影响风力发电机运行维护工作效率,最终影响风电场经济效益。因此,提升运维工作人员专业性,打造专业技术团队需要从责任意识培养与专业能力提升两方面共同开展。

(1) 风电场需要在风力发电机运行维护部门加强宣传维护工作的重要性,以讲座、交流会等方式加强宣传力度。在工作中给运维工作人员贯彻运维工作重要性的意识,让他们发自内心的对自身工作产生认同感与责任感,从而端正自身工作态度。

(2) 风电场通过“以老带新”的方式,让老员工、优秀员工带教新员工、能力不足的员工,通过互助合作的方式培养能力不足的员工。风电场还需要定期组织以“风电场风力发电机运行维护工作”为主题的培训工作,完善内部专业培训体系,为员工提供学习运行维护技术、知识等各方面的机会。定期考核,通过奖惩机制激励员工,提升运维员工的专业能力,打造专业技术团队。

4 结束语

风力发电机在运行过程中出现的故障种类较多,并且在运行维护管理过程中存在着不少缺陷与不足。对此,有关人员必须要高度重视,采取有效的运行维护措施,加大运行维护管理力度,减少故障出现的几率。一旦出现故障,可以在最短的时间内发现并解决,提升风力发电的经济效益, 促进风电行业的进一步发展。

参考文献 :

[1] 曹慧利. 风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J]. 中国高新区, 2017,(13):95.

[2] 刁宇龙.风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J].工程技术研究, 2017,(04):103+106.

[3] 肖斯瑶.浅谈风力发电机的应用与发展[J].科技展望,2019,(28):45.

[ 4 ] 刘万洋. 风电场电气设备中风力发电机维护[ J ] . 黑龙江科技信息, 2019,(23):78.

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