风力发电机组电气控制系统检修分析马宁

发表时间:2020/5/22   来源:《当代电力文化》2020年2期   作者:马宁
[导读] 近年来,在世界范围内能源消耗现象日益严重
         摘要:近年来,在世界范围内能源消耗现象日益严重,各国环境问题日益突出,在此情况下,我国在发展过程中,大力倡导可持续发展战略,将绿色能源作为能源发展的重点。结合风力发电技术的应用情况来看,近年来该项技术水平不断提高,并且有大规模发展潜力,是一种能够提供大量电能的可再生能源技术,从长远角度来看,此项技术可能会成为我国发展过程中重要的代替能源。但是目前我国风力发电事业还处于起步阶段。
         关键词:风力发电机组;电气控制系统;检修
         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
         叶片是整个风力发电机的重要组件之一,其作用非常大,叶片的好坏可以影响到风力发电机的发电效能以及基础性能。实际上,风力发电机的叶片经常性的发生故障,即发电机叶片故障问题占据整个故障发生原因的30%。
         1.2风力发电机变流器运行异常
         风力发电机的重要组件还有变流器,其作用是可以控制不断变化的叶轮转速下输出端的电压,具体的控制原理其实就是保持变流器中电压幅度以及频率与电网电压幅度以及频率一致。风力发电机变流器运行异常的原因可以从散热不均来分析。现阶段的变流器散热方式有风冷、水冷两种形式。主要是针对变流器柜体进行散热,因为柜体的温度一旦过高,就会影响到内部的热敏感元件以及线路的稳定运行,导致变流器运行异常。变流器主要是通过断路器进一步实现阻断电流,达成短路保护功能的,因此要是出现变流器运行异常情况,就会影响断路保护功能的发挥。
         1.3 发电机振动异常
         发电机振动是评价电路质量的重要标志之一,因为要是太强烈的发电机振动会破坏发单机的稳定,导致发电机的大轴断裂,影响风电厂的安全生产,同时还会降低整个风电厂的经济效益。因此,发电厂势必要保持稳定的发电机振动。而出现发电机振动异常因素可能为发电机设计理念不符合电力厂加工技术要求,或者是发电机的零件部质量以及精度没有达到要求。当然,也有可能是发电机工作量太大,导致发电机出现振动异常现象。
         2风力发电机组电力控制系统检修要点
         2.1 PLC检查
         在风力发电机组运行过程中,实际控制系统的核心部分便是PLC,基于此,工作人员在对风电发电机组电力控制系统进行检修时,首先需要对系统中的PLC进行全面、系统的检查。查看PLC的操作界面以及实际工作情况,查看系统运行过程中是否存在有死机状况。当完成检查工作后,还需要对PLC的所有显示进行检查,查看其外壳是否出现不正常现象,是否存在发热状况。
         2.2 通讯检查
         当检修人员将控制系统中的PLC检查完毕之后,需要再次开展检查工作,检查对象对风力发电机组控制系统中的通讯系统。如果控制系统在运行过程中存在故障,那么当风力发电机组运行时,其中诸多设备状况是没有办法全面检测到的。在检查通讯模块时,包含有组块之间的接线、模块运行时的电源情况以及通讯信息的输入是否正确等等。
         2.3 安全链检查
         在检查风机控制系统的通信功能后,有必要检查系统中的安全链电路。在维修过程中,要始终遵循风电机组的设计原则,全面测试安全链回路的运行和控制,确保风电机组的正常运行。全面检查回路中各安全节点,逐一发现安全链回路存在的问题,全面检查和修复故障信息。一般情况下,安全链电路故障是由信号干扰引起的,需要维修人员对安全链故障逐一进行检查。当故障全部排除后,风电机组的安全可靠运行是可以保证的。
         2.4子系统设备检查
         上述故障排除工作完成后,风机控制系统中的主要设备将完成故障排除工作,然后风机控制系统中的所有子系统将进行全面故障排除。

在风力机的子系统中,包括液压系统、变桨系统、制冷系统、偏航系统等,在实际的故障排除工作中,必须结合系统设计图纸对子系统进行故障排除。电源电路检测的主要内容是电源电路检测和控制电路检测。
         在风力发电机组中,控制回路的主要功能是控制、检测和信息反馈。传感器检测到回路。在此过程中,传感器将传输电压、电流、温度、电力、压力等相关信息。通过对这些信息的诊断,可以判断控制回路的实际运行情况。一般来说,控制回路中的传感器电压较低,但也存在一些特殊情况。在维修过程中,工作人员必须区分电流传感器和电压传感器的局部电阻的实际情况。如果需要更换传感器,还应更换部分电阻,以确保检测信息的准确性。
         在实现控制功能的过程中,主要依靠风力发电系统中主要设备PLC传送的信息。电气设备在运行过程中的所有启停都需要通过弱电控制接触器的合分来实现。在检查控制功能的过程中,不能忽视接触器的检查和电磁线圈的磁检查。这部分检查内容也是维修活动中容易忽略的内容。
         在检查反馈功能电路时,工作人员需要对系统中的漏电保护、辅助触点、过电流发展、接触器等进行全面检查,以便能够全面诊断反馈功能电路中的漏电和过电流情况。一般情况下,反馈功能电路中的相关信号是基于PLC的信息输入到di卡中形成电路的。在维修过程中,设备的实际运行是通过连接和断开的形式来判断的。
         对电气设备进行故障检查时,首先要对设备的故障进行诊断和综合判断,并结合设备图纸的设计找出故障部位。如果没有故障定位,就要消除系统中的过载和跳闸现象,全面检查控制接口的实际情况。将设备中的所有检测信息与正常运行信息进行比较,以推断系统中可能出现的故障部位,并进行全面的检查和维护。如果检测到所有反馈信息正确,还需要对电气设备的控制电路和电源电路中的元件进行系统检查,以便全面、系统地排除故障,保证电力系统的正常运行。
         2.5故障处理措施
         2.5.1—发电机叶片故障的处理措施
         发电机叶片故障一旦发生,机组就要停止运行风力发电机,然后迅速的进行发电机叶片的故障排除工作。如果没能有效排除发电机叶片故障,就要进行具体的风力发电机叶片的更换,进一步消除发电机叶片故障问题。但是这样风力发电厂的经济成本就会大幅度的提升。
         2.5.2—风力发电机变流器运行异常的处理措施
         通过定期维修能够及时发现发电机存在的变流器运行故障,进而采取恰当的方法进行处理。由于风力发电机变流器运行异常的原因主要有散热不均,因此可对局部过热现象进行关注,对冷却风扇进行清洁、吹灰、打机油等维护保养工作。
         2.5.3—发电机振动异常的处理措施
         在进行风力发电过程中,出现了异常振动噪声,那么其识别和消除振动噪声的位置不容忽视,应予以重视。如果传输系统出现了故障,那么应对温度和振动等情况进行相应的检查,防止问题的发生,并对已出现的故障进行及时处理,确保风力发电正常,满足相应的要求。
         结论
         综上所述,风力发电作为我国绿色能源的重要组成部分,对于改善我国环境有着十分重要的意义。在风力发电系统运行过程中,发电机组电气控制系统直接关乎着风力发电效率,由此可见发电机组电力控制系统的重要性。检修人员在对该系统进行检修时,要分别从PLC、通讯功能、安全链回路、分系统设备等方面逐一检查,一旦发现其中存在有异常现象,要在短时间内将其解决,确保风力发电机组正常运行,为人们群众输送源源不断的优质电源,推动社会不断进步。
         参考文献:
         [1]刁宇龙.风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J].冶金丛刊,2019,(4):103,106.
         [2]王卫平,吕源源,黄亚伟.风电场电气设备中风力发电机的运行维护探讨[J].科学中国人,2019,(5):49.
         [3]绳晓玲.叶轮不平衡故障下双馈风力发电机运行特性分析及控制研究[D].北京:华北电力大学,2019.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: