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摘要：随着新能源在我国的快速发展, 风力发电在我国扮演着越来越重要的角色。风能是一种可再生能源，为了响应国家开发新能源以及节能减排的号召，许多发电企业在我国风能丰富的地区都建立了风电场。但由于风电场的环境恶劣，加上风力发电机长时间的运行会导致其发生故障停机，这样会严重影响风电场的发电效率。因此，为了有效减少设备发生故障的概率，需要风电场的工作人员要加强对设备的运行与维护，确保其正常工作。本文分析了当前风力发电机的实际运行维护情况，然后结合实际提出合理措施，为风电场风力发电的安全稳定运行提供良好的依据。
关键词：风电场；风力发电机；运行维护
1风力发电机简介
风力发电机（简称风机）是利用风能转化为机械能，再通过机械能转化为电能的发电设备[1]，由轮毂、叶片、齿轮箱、发电机、机舱、塔架等构成。风机按组成系统可分为变桨系统、变流系统、偏航系统、水冷系统、主控系统等。目前我国利用最广泛的风机为双馈异步型和永磁直驱同步型风机。
2风机运行中存在的故障
2.1叶片故障
风机在运行时，在满足风速要求的情况下，其叶片会持续不断的转动，叶片悬挂在高空受到自身重力、离心力等相互作用，又经常受到大气射线、暴风、雷电等侵袭，加上叶片在转动过程中还会受到变桨系统和发电机设备内部制约的影响，这些因素都会使风机叶片发生故障。
2.2发电机故障
发电机是风机的核心部件，若没有采取相应的保护措施，发电机会受到电磁干扰影响而出现故障。另外，发电机在制造过程中出现的质量问题和其零部件的加工精度达不到标准，发电机在转动过程中会发生偏移，从而导致出现异常振动，严重影响发电机轴承和主轴的使用寿命，长时间运行会使发电机内部构件磨损严重甚至出现断裂的情况，使发电机不能正常运行。在对风力发电机进行安装、检修时，没有按照相关规定进行正确操作，也会导致发电机在运行过程中发生故障。
2.3变流器故障
变流器是风机的关键部件，其作用是把风机机侧发出不稳定的电能调节为电网所能接收的电能，使风机发出的电压幅值和频率与电网一致。但由于风的随机性，变流器的电气量也会随着不断变化，过电流和过电压产生的结温现象是导致变流器出现故障的主要因素[2]，然而电流电压过低又会引发欠电压现象，当变流器的功率模块长时间承受超出自身极限的循环载荷时就会导致变流器出现故障。
3风电场中风力发电机运行维护管理中存在的问题
3.1 运行维护管理制度问题
由于风电场的风机数量较多, 加上大多数风电场执行运行检修独立管理[3]，运行人员和检修人员的岗位责任制尚未完善，大部分风电场没有针对风机的运行维护管理工作制定多种规章制度以及建立相应的台账信息，在对风机日常运行和定期维护时没有健全的管理体系可供参考，例如，风机定期维护的时间和配置的检修人员，对风机的隐患排查和消除缺陷等，这都会导致风机的维护消缺工作不能按时完成。而且，各管理部门之间没有达到较好的沟通协调，导致风电场的工作人员在管理时出现混乱的局面，以至于安全生产不能有效的进行。
3.2缺乏专业人才
当前我国在风电场的工作人员基本为电气、机械、自动化等专业出身[4]，大都不具备风电场有关的专业知识，而风电场一般建立在荒无人烟的地方，生活环境十分恶劣，大多数风电场还要面临倒班的问题，加上企业给员工的工资待遇和补贴并不丰厚，很难吸引和维持人才队伍，对于不能长时间在艰苦环境中坚守岗位的青年工作者则会选择离职，这不但面临风电场工作人员短缺的情况，还会极大影响风电场的日常安全生产。
3.3工作人员能力不足
如今，风电产业中不管是管理人员还是工作人员，存在的问题是技术水平较低和工作能力不足的现象，没有熟练掌握风机的运行维护操作流程，自身的综合能力水平也比较低，大部分工作人员都没有经过系统的培训，使得有关的理论知识掌握并不充分[5]。
另外，由于一些工作人员由于自身责任意识较低，存在麻痹或者侥幸心理，只能够在风机的表面上满足检修工作，并不能解决风机故障或维护的核心问题，大多数风电场风机的检修维护工作一般都依赖于厂家的专业人员，以至于合同期过后对于风机的运行维护出现不能自理的情况。
3.4工程与生产之间存在问题
我国大多数风电场均存在工程施工与生产之间存在分工不明确，交接不到位等问题，由于风电场施工的管理制度还没有完善，工程上遗留的问题往往推诿至生产的责任，导致对风机的施工与运行维护环节出现各种矛盾。
4风电场中风力发电机的运行维护措施
4.1完善运行和维护管理制度
对于风电场中风力发电机的正常运行和维护, 最重要的就是要建立完善的运行维护管理制度[6]和健全的运行检修规程，并建立好运行与维护台账，依据相关制度和规程，能够保证风机日常运行和维护工作规范有效的进行。还应制定明确的岗位职责，例如，对于运行人员，主要负责监控风机日常的安全运行，保证风机各项参数都符合标准，做好日常值班记录，定期按要求对风机状态进行评估分析，严格执行“两票三制”制度[7]；对于维护人员，按要求定期对风机和集电线路进行全面检查，当出现风机存在缺陷或线路损坏时，要及时进行检修或更换，保证风机能够正常运行。
4.2提高运行与维护人员的技能水平
在对风电场风机进行运行维护时，运行与维护人员的技能水平发挥着关键作用，只有精湛的技术和丰富的实践经验，才能为风机的高效运行保驾护航。提高运行与维护人员的技能水平和整体的综合素质可以通过系统培训的方式实现，定期对相关人员进行技能考试或举办技术比武，并对培训效果给予适当的奖惩。另外，运行人员和检修人员应加强沟通合作，互相分享工作经验，共同提高技能水平。
4.3制定完善的维护计划
风电场风机的运行需要系统的维护管理，一般包括日常维护和定期维护[8]，风机的日常维护主要包括:检查风机的外观是否正常；检查风机基础螺栓是否有松动;检查各电缆是否破损;检查各配电箱是否有烧焦味道或放电声音;检查各管道是否畅通或有泄漏现象；检查发电机的轴承、齿轮箱是否有异响等。定期维护主要包括：对齿轮箱和各系统轴承、相互啮合的齿轮加注润滑油，对于不合格的润滑油要及时进行更换，防止机械转动设备发生磨损；检查发电机绕组和电缆的绝缘性是否满足要求；检查风机各系统是否存在隐患或者缺陷，零备件是否损坏等；对于安装消防系统和在线监测系统的风机，还要检查并试验其是否正常可靠。
5结束语
总而言之，风电场电气设备中风力发电机的运行维护是重中之重，即使风机在运行过程中会因为各种因素而出现故障，只要风电企业完善运行维护管理制度，不断提高运行与维护人员的技能水平和制定合理的维护检修计划，必能降低风机运行过程产生的损耗，提高风机的利用小时数，为企业降本增效，也会促进风电事业的进一步发展。
参考文献
[1]唐书良.风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J].通信电源技术,2020,37(04):220-221.
[2]徐清彬. 风电变流器IGBT失效分析及其可靠性评估的研究[D].上海:上海机电学院,2016.
[3]王辉,王有发.风电场运行及其检修维护研究[J].山东工业技术,2018,(23):165.
[4]张媛.风电场电气设备中风力发电机的运行维护策略[J].电子技术与软件工程,2019,(22):223-225.
[5]傅旸.对于风电场电气设备中风力发电机的运行维护的措施[J].科技资讯,2018,16(33):50-52.
[6]何振源.风电场电气设备中风力发电机的运行维护研究[J].化工管理,2018,(26):40-41.
[7]国家电力投资集团有限公司.电力安全工作规程（发电厂和变电站电气部分）[M].北京:中国电力出版社，2018.
[8]张晓伟,刘亚儒.浅析风电场运行与检修维护管理[J].风能,2017,(01):54-56.