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陳洋

（新疆風(fēng)能有限責任公司）

摘　要：近些年來(lái)，在世界范圍內能源消耗現象日益嚴重，各國環(huán)境問(wèn)題日益突出，在這種情況下，我國在發(fā)展過(guò)程中，大力倡導可持續發(fā)展戰略，將綠色能源作為發(fā)展的重點(diǎn)。風(fēng)力發(fā)電機組在日常檢修維護與出現故障時(shí)，需要以科學(xué)的角度判定引發(fā)風(fēng)力發(fā)電系統出現故障的原因。一旦風(fēng)力發(fā)電機組出現故障，工作人員應對機組內的傳統系統進(jìn)行充分的分析，逐一排查系統內不同裝置存在的故障因素。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電機組；日常檢修維護；故障處理

引言

我國的可持續發(fā)展戰略不斷深入推進(jìn)，對于一些能源工程的建設也是愈加重視，特別是發(fā)揮著(zhù)重要作用的電力能源來(lái)說(shuō)更是發(fā)展的重點(diǎn)，而對應的發(fā)電廠(chǎng)建設的規模也越來(lái)越大，數量也在逐年提升，為我國各項工程的建設和人民的日常生活需求提供有力的能源保證。但是作為區別于傳統火力發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電，它的普及和發(fā)展速度都是極其迅速的，帶來(lái)的效果與作用也是不可估量的。

1.風(fēng)電機組日常檢修維護常見(jiàn)故障和診斷方法

1.1主控系統

主控系統作為風(fēng)電機組的核心部件之一，其主要是通過(guò)發(fā)送邏輯判斷與動(dòng)作指令的方式控制風(fēng)機的正常穩定運行。經(jīng)過(guò)深入的調查研究發(fā)現，當前常見(jiàn)的風(fēng)電機組控制系統主要以PLC模塊化設計和背板總線(xiàn)連接方式為主。雖然這種控制方式的應用為風(fēng)電機組的高效運轉提供了強有力的技術(shù)支持，但是由于這種控制方式在實(shí)際應用的過(guò)程中，電子器件經(jīng)常因為受到外部因素的影響而出現各種各樣的故障。比如，模塊本身出現的數字量或者模擬量信號輸入輸出不正常、模塊指示燈熄滅等故障。針對此類(lèi)故障的處理，維修人員主要采取刷新程序或者直接更換元器件的方式。另外，針對風(fēng)電機組運行過(guò)程中出現的外部故障的診斷和維修，維修人員主要是借助后臺監控SCADA系統中發(fā)出的報警提示，迅速的確定外部器件的故障部位，然后采取相應的措施予以處理。

1.2齒輪箱

齒輪箱是雙饋風(fēng)電機組傳動(dòng)鏈的重要組成部分之一，其主要發(fā)揮著(zhù)連接主軸與發(fā)電機的重要作用。維修人員在日常檢修齒輪箱時(shí)，不僅要充分重視齒輪箱管路、端蓋、中心孔、冷卻器等各個(gè)部位密封性的檢查，同時(shí)還應仔細的觀(guān)察齒輪箱是否出現了漏油或者損壞的情況。定期的代開(kāi)齒輪箱觀(guān)察孔或者使用內窺鏡等工具，檢查齒輪箱的噴油管流速以及噴油量的大小，避免因為齒輪箱出現故障影響到風(fēng)電機組的正常穩定運行。

1.3變槳系統

變槳系統不僅是風(fēng)電機組重要的執行機構，而且是影響風(fēng)機系統轉速控制效率以及風(fēng)能利用率高低的關(guān)鍵因素。變槳系統作為一種旋轉不見(jiàn)，其對于輪轂內的螺栓和器件設備的力矩以及連接緊固性都提出了嚴格的要求，所以也就增加了變槳系統發(fā)生故障的幾率。為了確保風(fēng)電機組的正常穩定運行，維修人員在日常檢修過(guò)程中，必須嚴格的按照要求做好變槳系統輪轂內部件故障的檢查工作。

1.4發(fā)電機

發(fā)電機作為風(fēng)電機組不可或缺的核心部件，其主要發(fā)揮著(zhù)將旋轉機械能轉化為電能以及持續向電氣系統供應電力資源的重要作用。隨著(zhù)我國風(fēng)電機組裝機容量的不斷增加，風(fēng)電機組發(fā)電機的尺寸也越來(lái)越大，這些問(wèn)題都在一定程度上增加了發(fā)電機密封保護工作的難度。由于發(fā)電機在不同工況或者電磁條件下持續工作的過(guò)程中會(huì )出現發(fā)電機振動(dòng)過(guò)大、軸承發(fā)熱、轉子棒斷裂、絕緣損壞等各方問(wèn)題，所以加強發(fā)電機日常檢修與維護工作的力度，及時(shí)的發(fā)現和解決發(fā)電機運行過(guò)程中出現的問(wèn)題，對于風(fēng)電發(fā)電機組運行效率的提高有著(zhù)極大的促進(jìn)作用。

1.5葉片

葉片是風(fēng)力發(fā)電系統中吸收風(fēng)能的關(guān)鍵部件。一般情況下，葉片都是由纖維增強復合材料制成的。風(fēng)電企業(yè)針對葉片進(jìn)行的檢測，主要是通過(guò)分析材料在不同應力環(huán)境中應力變化故障的方式，利用紅外成像檢測設備，準確的判斷葉片是否存在問(wèn)題。由于葉片表面出現裂紋、剝落等問(wèn)題，都會(huì )影響到熱輻射能量的分布，所以，工作人員借助紅外成像檢測方法，準確的檢測和分析零部件表面出現的裂紋，就可以及時(shí)的發(fā)現風(fēng)電機組運行過(guò)程中葉片出現的故障。然后采取積極有效的措施進(jìn)行維修，確保風(fēng)電機組的安全穩定運行不受影響。另外，如果在檢查過(guò)程中發(fā)現葉片表面出現脫落現象的話(huà)，工作人員應該先用膠粘貼牢固脫落部位，并在確定其粘結牢固后打磨葉片，使其與原葉片形狀保持一致。

2.風(fēng)電機組的故障處理

2.1選擇采集系統和進(jìn)行軟件設計

數據采集系統主要是將各種傳感器的信號通過(guò)A/D轉換成可以接受的信號，并將信號發(fā)送回數據存儲模塊。采集板卡具有各異的工作方式，巡回采集、同步采集是常用的兩種。前一種即采集卡遵循相應規則，針對性地采集各路信號。后一種即進(jìn)行采集卡經(jīng)多路通道，對于信號進(jìn)行同時(shí)的收取。在實(shí)際應用中，采用同步采集的方式，可以更好地完成對風(fēng)電機組的監測。在落實(shí)設計軟件方面上，系統的軟件模塊關(guān)鍵性的構成部分就是故障診斷模塊、信號預處理模塊、特征提取模塊、輔助功能模塊。

2.2風(fēng)電機組故障診斷重要方面

風(fēng)力發(fā)電機組通常處在風(fēng)力較大的環(huán)境中，一般在荒野、海島等惡劣的地區，而由于風(fēng)力產(chǎn)生的荷載具有無(wú)規律特征，并且會(huì )在瞬時(shí)狀態(tài)對風(fēng)力發(fā)電機組產(chǎn)生強大的沖擊力，會(huì )引發(fā)風(fēng)力發(fā)電機組出現故障。目前，風(fēng)力發(fā)電機組轉速，每分鐘可高達1.500轉，在長(cháng)時(shí)間高速運轉過(guò)程中，齒輪箱會(huì )出現高溫發(fā)熱的情況，同時(shí)在荷載的作用下，會(huì )引發(fā)齒輪箱出現故障。目前，齒輪箱常見(jiàn)的故障，包括局部故障和分布故障。局部故障包括齒輪損傷、彎曲疲勞等，分布故障分為齒面磨損、軸承損壞等。出現的故障形式包括以下幾種：

第一，斷齒。齒輪受到周期性的應力作用后，會(huì )在根部出現裂紋，而在荷載長(cháng)期的作用后，齒輪會(huì )出現斷齒情況；第二，齒輪齒面疲勞。齒輪箱在運動(dòng)狀態(tài)下，受到機械力學(xué)的作用，產(chǎn)生的作用力會(huì )使齒輪出現相對滑動(dòng)的狀態(tài)，只是齒面出現點(diǎn)蝕、破壞性點(diǎn)蝕以及表面壓碎等情況。齒輪齒面出現疲勞狀態(tài)，故障狀態(tài)表現為振動(dòng)信號出現嚙合頻率、振動(dòng)能量增大以及能量幅值增大等；第三，齒面膠合。齒輪受到高速重載的作用后，齒輪箱處在高溫的狀態(tài)下，此時(shí)，齒面受到高溫的影響以及壓力作用，會(huì )在齒面出現磨損等情況，并且在齒輪相對滑動(dòng)的狀態(tài)下，齒面未能進(jìn)行充分的潤滑，導致齒面出現膠合故障。

發(fā)電機出現故障，可分為定子繞組故障和軸承故障。出現定子繞組故障時(shí)，繞組出現破壞、磨損以及裂紋等情況，此時(shí)繞組無(wú)法提供絕緣功能。出現軸承故障時(shí)，不同部分的故障會(huì )產(chǎn)生不同的振動(dòng)信號，以轉子不對中為例，會(huì )將這類(lèi)問(wèn)題歸納為偏心故障。此外，轉子和定子是由軸承支撐，軸承會(huì )承受較大的徑向負荷，在較大的荷載作用下，導致軸承出現故障。通常情況下，軸承會(huì )出現內外圈損壞、點(diǎn)蝕以及磨損等情況，而且軸承在振動(dòng)狀態(tài)下，會(huì )提升出現故障的概率。

結語(yǔ)

電力供應是事關(guān)民生的一項大事，而對于風(fēng)電站機組日常檢修與維護則是保證供電正常的必然要求與基礎，所以這就要求相關(guān)的風(fēng)電站在建設時(shí)就必須要保證一個(gè)穩定的質(zhì)量要求，同時(shí)在電站運行時(shí)也要遵循相關(guān)規定與要求，不斷提高工作人員的專(zhuān)業(yè)知識技能培養與專(zhuān)業(yè)知識的學(xué)習，嚴格遵守每天對于風(fēng)電站工作機組的認真檢修與維護，從細節上避免問(wèn)題故障的發(fā)生。

參考文獻

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[2]邢李方，葛鎣，常嘉，等.風(fēng)電機組偏航機構故障分析及處理辦法[J].電力系統裝備，2019（3）：184-185.

來(lái)源：北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)

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