摘要：本文根据风电场检修及维护的发展方向,应用先进检测设备和仪器,对风电机组电气方面状态检修进行了尝试性的工作和技术方面的总结,主要介绍了发电机,偏航系统,电气元器件,防雷接地等几个方面状态检修的经验和方法,通过风电机组电气设备的状态检修,能够明显提高对设备健康状态评估的准确性,同时提高检修效率,降低劳动强度,达到节省检修费用的目的。
关键词：风力发电机组；电气设备；状态检修方法
一．设备检修形式
1.故障检修：故障检修是指设备在发生故障或其他失效后进行的检查、隔离和修理等非计划检修方式。该检修方式属于事后检修，对设备故障不具备预见性。
2.定期维护：定期维护是指根据设备磨损和老化的统计规律，实现确定检修等级、检修间隔、检修项目、需用备件及材料等的定期检修方式。由于风电场风力发电机组工况差异较大，以同样的标准进行检修，可能检修過剩或欠检修，造成人力物力的浪费。
3.状态检修：状态检修是根据状态监测和故障诊断技术提供的设备状态信息，评估设备的状态，在故障发生前选择合适的时间进行检修的预知检修方式。通过设备原始数据、在线监控和诊断技术、专家系统和计算机系统，能够预见性的对设备检修提出检修策略，保障机组的可靠性，延长设备寿命，同时还能减少检修成本和检修风险。
二.状态监测开展需要注意的问题
1.与传统检修方式之间的矛盾
状态检修是预见性的检修，强调在系统进行预警以后才开展检修工作。传统的检修工作主要以故障检修和定期检修相结合的方式进行，强调的是事后检修和带局限性的预见性检修，所以在开展状态检修时，对故障在线监测、诊断、状态评价、检修策略有着很高的要求，其中某一环节出现问题，可能会对机组可利用率的提高起到反作用。
针对上述矛盾，可进行故障检修、定期检修和状态检修相结合的方式进行，在保障效益的同时，可以逐步对状态检修进行验证和完善，当状态检修效果达到一定程度的时候，逐步向状态检修方面进行过渡，这样既能解决保障设备可利用率问题，同时能够保障机组效益最大化。
2.新旧观念的的转变
故障检修和定期检修相结合的方式作为传统的检修方式，为大家所熟悉。若实现状态检修，可能存在部分人员的不适应，同时状态检修，对数据的分析和判断能力要求较高，所以要做好员工鼓励工作，并加大对员工的技术培训力度，使整体的技能水平得到提高。
3.故障在线监控和诊断系统、状态评价、检修策略的正确性
当前故障在线监控和诊断技术都是基于单部件和静态的分析方法，在机组各种复杂情况下的分析还需要进一步的完善，要实现在线监控和诊断技术能够基于复杂工况、动态变化机组状况下的分析、评价。检修策略的目的是延长故障间隔时间、减少故障发生和检修时间，所以检修策略是需要对检修过程不断的积累、总结、提炼，形成标准化作业流程，在故障预警发生后，检修人员能够按照系统的提示，迅速做好检修准备和开展检修工作，减少备件、工具、方法等方面的不当而造成的损失。
三．风力发电机组的维修策略
风力发电机组的维修方式可分为四种：故障检修、改进性检修、预防性检修、状态检修，四种方式各有特点及适用场所及适用时期。下面就四种方式展开讨论：
1.故障检修
所谓的故障检修就是等设备发生故障后再进行维修。这种维修方式往往检修时间长，维修工作量大，更换部件多，维修费用高，且易造成事故扩大，故这种维修方式往往只用于灾害性的事故，如各种驱动模块、通讯模块、功率元件、PLC、IGBT等关键部件损毁时的维修。
2. 改进性检修
改进性检修就是对设备先天性缺陷或频发故障进行维修。一般设备投运不久，设计存在的缺陷、部件协调性不足的问题都将暴露，有些部件未经长期验证就大面积推广，造成部件故障率偏高，这时应考虑采取改进性维修，从源头上解决故障率高的问题。
3. 预防性检修
预防性检修就是按事先制定的周期，定期更换设备部件或对设备进行局部调整、紧固，这种维修方式主要是为了定期将风力发电机组各部件的状态调整到标称状态。预防性检修的核心就是要找到导致机器重复性故障或生产损失的根本原因，并加以消除。
单台风力发电机组部件多达上千种，整机虽是按20a的使用寿命设计，但并不是所有部件的寿命都能达到20a。如，偏航电机、变桨电机采用含油免维护轴承，一般寿命在5a左右；电动变桨机组的紧急变桨蓄电池寿命一般只有2a左右；机组上使用UPS内的蓄电池寿命一般只有5a左右；变频器内的电解电容寿命一般7a左右；风力发电机组上的橡胶元件，如联轴器、减振阻尼元件、机械限位开关护套、液压系统密封圈等，由于实际运行过程中温度、油污等因素的影响，也往往达不到设计寿命。部件寿命不同，造成同一批风电机组在某一部件寿命末期，会呈现因该部件损坏引起的故障率小高峰，这也是风力发电机组的故障率呈现是多个典型浴盘曲线组合的原因。根据机组故障率的这个特点，可以得出结论：在理论上，如果在机组某一部件寿命期未进行主动检修或更换，可有效地降低故障率。
风力发电机组的大部分部件在机舱上，作业空间小，登机困难，且风力发电机是集多学科、多技术于一体的复杂设备，同时，风力发电机组发生故障往往是在风速较大时，此时机舱温度高、晃动大，环境恶劣。所以检修人员发现并解决风力发电机组故障的能力存在较大困难。所以应通过对风力发电机组所有故障信息进行整理统计，结合其他行业、其他风电场的经验数据，经分析，摸索出各部件可能的损坏周期，从而确定其使用年限。并在使用年限结束前的弱风期结合定维工作进行更换。在进行预防性维修时，必须科学制定维修计划，避免过度维修或维修范围扩大，以获得最佳效益。
3.4 设备状态检修
设备状态检修就是在设备状态评价的基础上，根据设备的日常监测、状态监测和诊断提供的信息，来判断设备的劣化程度，有计划地进行适当的维修。状态检修需要多种辅助手段，在风力发电机组上实行状态检修的主要辅助手段有振动在线监测、油品在线监测及定期化验、内视镜检查、热成像检查等。机组状态维修应该是设备维修方式中效率最高的一种方式。采用状态维修可以及时掌握故障隐患并及时消除，从而提高机组完好率和利用率，提高机组维修工作质量和节省各种费用，提高总体效益。风力发电机组的大部件，如齿轮箱、发电机、主轴承等造价高，故障率低，一般风电场不会备此类备件，这些设备损坏会造成较大电量损失。状态监测可以提前预知相关部件可能将损坏，从而提前准备相关备件及专用工器具，并在弱风期提前进行更换，从而减少电量损失。但状态检修是建立在诊断状态的基础上的，诊断手段作为一种新技术，它本身还处于不断发展和完善之中，并不是机组所有系统都可以用设备诊断技术进行维修，且状态检测投入较大。
窗体底端
结束语
无论是双馈异步型还是直驱型风力发电机组，都要及时维护，不断对比和摸索，在原有技术规程的基础上总结和提高，严禁凭经验操作，这样才能真正掌握风电机组的运行原理，根据实际情况制定合理的维护计划。所以发电企业应该着手准备设备安装、调试、试验、运行、检修相关方面的数据准备工作，为将来状态检修工作的开展提供原始数据，同时应该在员工技能提升方面上做准备，以适应状态检修的到来。
参考文献：
[1]关于220kV及500kV输电线路的状态检修技术有效运用分析[J].袁恬.通讯世界.2016(24)
[2]“大检修”体系下配网状态检修深化应用探索[J].陈晓波.低碳世界.2017(02)