张志东

摘要：风电不仅可以解决目前电力资源紧缺的问题，而且在中国实现了可持续发展的理念，具有非常环保的效果。由于风力发电机在运行过程中比较危险，在运行过程中无法准确判断风力发电机主要部件的状况，风力发电机的维修一般采用售后维修或计划维修。监测发电机组的实时状态跟对其的实时故障诊断可以对发电机的主要部件进行监测，保证各部件的正常运行。

关键词：风力发电机;状态监测;故障诊断;技术分析

1风力发电机组常出现的故障

（1）双馈感应的发电机组相关故障。定子与转子：绕组接地、匝间短路、相间短路、绝缘电阻低、绝缘烧毁、转子电桥断线、电缆引线断线、烧坏等;轴承：轴承烧损、轴承振动、轴承噪音等。冷却系统：冷水机故障，冷却风扇故障、进出口温度偏差等，滑环碳刷系统：环火、滑环损坏、碳刷烧毁等;整机：三相电磁场不对称、气隙偏心、相电流谐波分量增大、电机损耗增大、振动异常、噪音过大等。此外，润滑油（脂）泄漏、自动注油器故障、编码器故障、机内异物等也是发电机的常见故障。（2）直驱永磁的发电机相关故障说明。由于转子的永磁结构，存在磁钢脱落、磁钢失去磁力等缺陷。除了滑环碳刷系统没有故障外，其他故障与上述常见故障类似。你提到了双馈感应发电机。（3）失效分析。绕组故障会在短期内引起大电流，导致温度急剧上升，同时三相绕组不对称，在绕组中容易产生谐波分量。轴承故障会导致转子偏心和振动。而定子绕组中的间隙偏心感应出相应的谐波电流。冷却系统故障导致温度异常升高。滑环碳刷系统故障增加接触电阻或断开励磁回路，导致励磁磁场失效，定子绕组不能产生感应电势，磁体气隙失效，磁电势不平衡，感应电势改变定子绕组。机器中的异物会导致过度振动和过度噪音。定子和转子的扫描也会导致电压、电流、效率和损耗的变化。

2风力发电机状态检测与故障诊断技术分析

2.1齿轮箱

为了了解风力发电机的状态检测与故障诊断技术，从齿轮箱这部分分析，第一，齿轮箱为风力发电机中的重要组成部分，关系着主轴与发电机的运行质量，并且风力发电机在运行的过程中，这一部分发生故障问题的概率较高，例如：轴承故障、齿轮故障等，对风力发电机的运行有直接的影响，现阶段风力发电企业对风力发电机的状态、故障检测的重視程度逐渐提高，转变了传统的诊断方法，从温度的角度出发进行检测中，一旦发现齿轮箱的温度过高，立即检查出现的问题，进行优化调整，保障计算机系统能够稳定运行，推进电力发电机裕运行发展。第二，在齿轮箱诊断时，由于其中的内部结构较为复杂，运行状态检测工作较为困难，为了进一步提高风力发电机的诊断效率与准确性，可以先整理出风力发电机运行中常见的问题，有针对性的检查发电机的运行情况，一旦发现齿轮箱中存在运行不稳定的情况，快速整理并优化调整，推进风力发电机稳定运行。

2.2发电机

风力发电机状态检测与故障诊断技术分析中，为了进一步提高分析有效性，从发电机这一角度分析，第一，发电机的目的为将机械能转化为电能，技术人员合理进行故障诊断工作，保障发电机处于良好的运行环境。在运行状态检测的过程中，达到提高诊断效率的目的，将重点检查工作放在振幅、温度、线圈等方面，例如：技术人员可以先了解发电机的运行情况，在发电机不同的状态下检测其温度，构建发动机正常运行时温度的标准范围，在故障检测工作中按照这一标准分析，及时了解其中存在的问题，并进行优化调整，避免影响风力发电机运行发展。另外，为了能够进一步提高故障识别效率与准确性，需要技术人员按照发电机的运行情况，合理选择检测角度，了解发电机中存在的故障问题，快速找出故障点，并优化调整，推進风力发电机稳定运行。第二，在检查发电机的运行情况时，提高故障查找效率，可以构建非线性数学模型，将风力发电机的各个部分融入到其中，明确发电机中的不足，进行优化调整，保障风力发电机能够稳定运行。

2.3叶片

为了提高风力发电机状态检测与故障诊断技术的应用合理性，需要从叶片这一角度进行整理，第一，风力发电机中的叶片主要作用为吸收风能，叶片长度大部分为40米，为纤维增强型材料构建而成的，这一部分出现受损问题，修复工作极为困难，为了降低这一问题的发生概率，可以在检测工作中应用光纤光栅传感器，检测叶片周围存在的问题，有针对性的调整叶片的运行状态，避免出现严重的故障问题，影响风力发电机整体运行。第二，在进行叶片状态检测工作时，为了提高运行状态检测有效性，需要在调整传感器时，将工作重点放在适应环境中，提高叶片的抗腐蚀性、抗裂缝性，优化风力发电机的运行稳定性。另外，在进行叶片故障诊断时，可以将诊断重点放在腐蚀、断裂中，定期进行维修整理，保障风力发电机能够稳定运行。

2.4电气系统

分析风力发电机状态检测与故障诊断技术时，从电气系统角度出发整理，第一，电气系统的应用意义主要为传递信号，调控电气输出情况，由于电气系统的精密性较高，需要专业设备分析系统中的故障问题，例如：从线路短路、电流量等几个角度分析电网信号输出情况，了解存在的故障问题后构建调控措施，保障风力发电机能够稳定运行，为发电工作奠定基础。第二，风力系统调整时，提高数据分析准确性，将性能参数检测融入到其中，通过计算机技术对比电流输出情况、功率情况等，电气系统的运行情况，有针对性的调整电气系统，控制电能输出质量的目的，保障风力发电机能够稳定运行。

3风力发电机组故障诊断技术

3.1故障诊断分析

在对风力发电厂进行故障排除时，根据设备的设计复杂性和设备运行条件的特定条件来详细分析许多因素，以提高诊断结果的准确性。风力发电机具有许多活动部件，其设计的复杂性使其难以排除故障。传统的诊断技术需要改进，新的技术和概念已经被引入，各种故障的准确诊断以及解决问题的基础。为了诊断风机故障，有必要准确地捕捉各种故障现象，并根据风机功率、振动、压力、变形、磨损和温度等性能参数进行综合分析，以进行故障判断。

3.2振动分析

使用振动分析的原理是在组件的振动传感器安装在主要部件上（例如变速箱支架，发电机支架，主轴支架和车架）。传感器可以准确地测量主机部件的振动。处理和分析来自传感器的振动反馈，快速准确评估设备中每个组件的振动状况和运行趋势，分析振动的原因，确定设备是否有缺陷。

3.3热力参数分析

风力发电机的热参数分析是通过分析风力发电机运行过程中温度和湿度的变化来确定运行条件。大多数风力涡轮机的温度包括：主要组件的内部温度，（例如发电机，齿轮箱，发电机，驱动电动机，变频器等），机舱和控制箱的温度与机油和液压油的温度不同。风力发电机中的大多数空气湿度包括机舱中的湿度，和控制箱中的湿度。通过监视风力发电机的热参数，可以有效地监视发电机的工作状态。并且根据热参数的趋势和建议，能够精准地识别设备中的故障设备，并为故障原因分析提供足够的基础数据。

4结束语

总而言之，受到工作环境和内部设计的影响，与传统的电气设备相比，风力涡轮机容易发生故障，其故障原因复杂多样。在这方面，对风力发电机的实时监控是全面而系统的，并且引入有效的故障排除方法以消除发电机的运行故障并保护能源公司的经济和社会利益。

参考文献：

[1]高鹏.风力发电机状态监测与故障诊断技术分析[J].现代盐化工，2020（5）：93-94.

[2]沈艳霞，李帆.风力发电系统故障诊断方法综述[J].控制工程，2017（20）：789-795.