探究风电场电气设备中风力发电机组的运行与维护

探究风电场电气设备中风力发电机组的运行与维护

王国俊

三峡新能源西北分公司金昌公司 甘肃 金昌 737100

摘要：在我国不断发展的推动下，各行各业也在持续的发展和进步。电力事业也取得了明显的发展成效。在电力事业发展的进程中，风力发电也是比较重要的一种方式,而当前我国发电产业应用比较多的也是风力发电。主要是因为风力发电是一种清洁能源。而通过对风力发电的应用，能够有效促进我国风力发电厂的建设工作，所以要高度重视风电场的电气设备中风力发电机组的运行和维护工作，确保设备在运行过程中是安全的、稳定的，进而让我国风力发电的事业能够得到持续的发展和进步，而且也能够有效推动我国经济的不断发展。

关键词：风电场；电池设备；风力发电机组；运行维护；

前言

风电场电气设备主要是有集成电路、无功补偿设备、主变压器以及配套的控制设备、箱式变压器、风力发电机组等构成。我国风电场当前在开展运行和维护有关工作的时候，主要维护和管理的对象就是这些设备。风电场的电气设备如果任一环节或者组件发生异常情况，比如叶片损坏、变压器故障、齿轮故障、机械摩擦过热等都会影响到整个风电场电气设备的正常运转。因此，对这些电气设备采取有效的运行和维护措施，不但能够让风电场的电气设备有更长的使用时限，而且也能够让风电场的电气设备在运行过程需要花费的成本支出更小，进而能够提升整个风电场的经济效益。

1.风场电气设备中风力发电机组的运行维护现状

1.1电压问题

在35千伏电压下，继电保护的瞬时过一流一段、过流二段、过流三段、零序过流一段、零序过流二段、零序过流三段、母线差动等保护都有比较大的问题。在过电流瞬间，倘若发生了弧光短路的情况，就会造成闭合回路。这样的闭合回路会引发线路的短路情况，进而导致烧坏线路的不良后果。继电保护组在短时间内也不能起到保护作用，还可能会发生线路起火或者爆炸的情况。弧光短路的原理就是空气变成了通电的导体，进而导致的线路短路。造成短路的因素主要有自然因素和人为因素两方面。比如长期的电化学腐蚀所造成的绝缘材料破损的情况，或者动物啃咬、环境的潮湿导致了材料绝缘性能的降低等都属于自然因素。人为因素主要就是有关工作人员的日常维护检查工作不到位，没有及时将破损的地方发现和解决。

1.2齿轮故障

在风电场的电气设备中，齿轮发生故障的情况基本上都是人为因素造成的。比如没有定期对齿轮开展检查活动或者个别齿轮发生断裂的情况，让整个设备的传动性能降低，而且断裂的齿轮也可能发生卡槽的情况。齿轮中发生金属腐蚀的情况，在长期的运行过程中，齿轮不断被腐蚀、磨损变得圆润，这也造成传动消失。没有及时对润滑油进行更换或者补充，或者应用了一些劣质的齿轮油，这些都可能造成齿轮故障。当然，因为齿轮会长时间在高温的状态下运转，齿轮间的润滑油也会发生流失的情况。当高温高压的时候，齿轮之间会留下印记，进而让各齿轮相互粘住，印记也会对齿轮的形态造成破坏，进而影响到齿轮的正常运转和传递。如果发生了齿轮故障，那么接下来就可能发生更严重的故障。因此，在实践活动中，应当对齿轮做好维护和检修工作，能够大幅降低风电场的电器发生异常情况的概率。

1.3叶片磨损

阵风或者自然风都可能造成叶片磨损的情况，自然风会让比较单薄的叶片边缘有一定程度的磨损。而机械设备在运转的时候，内部的震荡情况也会造成叶片的磨损。以往的叶片磨损情况来看，能够推测出叶片的磨损情况，然后根据具体情况对叶片进行维护或者更换。如果叶片运行了两年，就可能造成脱落、移位或者胶衣磨损的现象。到第三年的时候，叶片如果不修理就会让大量的胶衣发生脱离的现象。当胶衣开裂的时候，会逐步产生更大的阻力。这些阻力也会让叶片的磨损程度更大。在时间的推移下，叶片的胶衣的磨损情况也就会更严重。

1.4发电机故障情况

发电机的有关机械设备也可能存在变流器超负荷运转的情况。如果长时间没有对其进行更新，就可能导致超压、短路或者机器超高温的现象。而发电组也特别容易受到电磁干扰和影响。当前，发电机的设计活动也并没有完全达到高效转换能量的状态，发电机的工作时间和工作效率又会受到发电机叶片的厚度和长度的干扰和影响，叶片的材质主要会对能量转换的效率造成影响，如果采用了抗震防腐的材料，也会让叶片的使用寿命更长，而科学性更高的设计，常常可以降低风机的阻力。同时，在对发电机开展维护工作的时候，也需要花费一定的物资和人力，这就会让整个管理工作的成本支出有一定幅度的增加，进而让风电场的电气设备的维护有一些增大。一些风电场为降低成本的支出，通常都不会定期对电气设备开展日常的维护和检修工作。

2.风电场电气设备中风力发电机组的运行维护措施

2.1故障处理措施

2.1.1发电机叶片故障的处理措施

一旦发电机的叶片发生异常情况，机组就会停止运行。然后就需要及时对发电机的叶片异常情况开展检修维护。如果没有将发电机叶片的异常情况进行排除，就需要对发电机的叶片进行更换，进而让发电机的异常情况得到消除。不过，这种工作方式就会让发电厂的成本支出有一定程度的增加。

2.1.2风力发电机组变流器运行异常的处理措施

通过定期对发电机开展维护和检修工作，能够及时发现发电机的变流器在运行过程中的异常情况，进而采取适宜的方法进行应对。散热不均是变流器在运转过程中发生的比较常见的异常情况。所以，有关工作人员应当高度关注变流器局部过热的情况，应当及时对冷却风扇打机油、吹灰、清洁等维护保养工作。

2.1.3发电机振动异常的处理措施

在风力发电的过程中，如果发生了异常的振动噪音，那么辨别噪音的位置并及时进行处理是必要的。当传输系统发生了异常情况，那么就需要对振动或者温度等情况开展检查工作。防止发生进一步的异常情况，进而保证风力发电机组正常运行。

2.2运行维护措施

2.2.1完善风力发电机组运行维护检查工作系统

有关的工作人员应当严格根据发电机的运行维护检查工作系统对设备开展相应的维护和检修工作，一定要主动开展维护检查工作，这样才能够有效防止设备在运行过程中发生异常情况。当然，定期开展维护检查工作也可以有效促进风力发电机组在更加稳定的状态下进行运转。

2.2.2制定完善的检修流程

因为风力发电的各零部件的运行时间不一样，如果在特定的情况下，一些部件也可能发生不一样的异常情况，所以有关工作人员应当针对每一个零部件制定相应的检查流程和措施。严格根据有关的规范开展维修工作。当然，也需要对维修的项目以及结果等内容做好相应的记录工作，为之后的零部件的维护和检修工作提供更好的信息和数据支持。

2.2.3制定完善的维护计划

有关工作人员一定要针对风力发电机组的实际情况制定出科学性和合理性更高的维护计划。比如可以对螺旋力矩间的距离进行定期检查，进而实现有效连接风力发电机组的各零部件的目的。而对于齿轮和齿轮间的切合转动就需要通过润滑油的辅助才能够更好地开展维护工作。

2.2.4提高维护工作人员的业务水平

有关维修工作人员的业务水平会直接决定着风力发电机组的维修工作质量和效率。所以，应当定期对有关工作人员开展具有针对性的培训教育活动，提升有关维护检修工作人员的维护技术水平。

3.结束语

综上所述，在我国的风电场电气设备的运行和维护工作中，降低风力发电的损耗，降低风力发电设备的运行和维护成本是比较重要的，不但能够提高风力发电组的工作效率，而且也能够实现更好的风电场的运行成效。有关工作人员应当在实践活动中，不断对实践经验进行分析和总结，积极吸取有关的经验教训，进而推动我国风电场的高效运行。

参考文献：

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[2]朱江.浅论风电场电气设备中风力发电机组的运行与维护[J].科技风,2020(26):145-146.

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