风力发电机组的检修策略分析与探讨 杨巴金

发表时间:2020/8/12   来源:《电力设备》2020年第10期   作者:杨巴金
[导读] 摘要:风力发电技术在近几年呈爆发式增长态势,许多风力发电机组为了更好的争夺市场份额,在未能保证机组质量的情况下就大量的将产品推向市场,以低价优势来占领市场。
        (云南华电福新丽江风力发电有限公司  云南省丽江市  674300)
        摘要:风力发电技术在近几年呈爆发式增长态势,许多风力发电机组为了更好的争夺市场份额,在未能保证机组质量的情况下就大量的将产品推向市场,以低价优势来占领市场。这让整个设备质量难以得到有效的保障,最终导致风力发电机组可利用率低、检修成本高的状况。本文主要对风力发电机组故障诊断展开研究,期望能够为后续风电工作起到参考作用。
        关键词:风力发电机组;检修;质量
        一、风力发电机运行特征
        风能是当今典型的可再生能源之一,是目前主要的石化能源代替品。近几年,随着我国风能利用能力的提升和相关风能设备的成熟,国内各地风力发电厂不断涌现,风电机组的规模也在不断扩大。面对日益增加的风力发电机组规模和数量,各种故障的发生可能性也随之增加,使得风电场发电机组的维修费用也在不断上升。经有关数据统计得出,不少风力发电厂的发电机组维护费用已经达到总成本的五分之一以上。因此为了更好的确保风力发电机组的稳定、安全、经济运行,对风力发电机运行特征进行研究势在必行。
        1.1风电场的生产特征
        当前我国大部分地区的风电场都处于盛行风地带,且这些地区每年约有半年以上的盛行风。这些地区的风力发电总量占当地电能总量的3/4以上,甚至在无风时期都不愁电能供应问题。就风电场的生产经营而言,它在正式投入运行自怀中主要的运营成本包含了设备的折旧费、人工成本、银行利息、检修费用等。其中以检修费用最为突出,但也是最容易控制的一项。
        1.2风力发电机组故障特征
        对于一个风力发电厂的电力机组而言,任何一种机组每年都会发生不少于20种常见故障,这些故障有70%以上都是因为产品质量而造成的。通常来说,风力发电机组内部故障不会对从属设备构成威胁,且这种故障问题的存在对整个发电机组的安全威胁并不大,因此只有在负荷率非常低的情况下方可进行检修,甚至不少机组生产商更是明文规定只有在设备停止运行的条件下方可对这类故障进行检修。因此,风力发电机组的故障大多属于内部构件故障运行状态恶化造成的,尤其是传动系统的故障更容易恶化和扩大。这种故障如果不能经过巡检被发现,那么则只能依靠优质化验结果或者振动谱来进行分析。
        二、风力发电机组检修维护工作的安全风险隐患
        (1)人员高空坠落。(2)人员触电和电弧灼伤。(3)人员机械伤害。(4)电气设备火灾。(5)高空坠物伤害。(6)风电场内交通事故伤害。
        三、常见的风力发电机组故障检修策略
        3.1故障检修
        故障检修指的是当发电机组出现故障之后能够迅速通过相关技术展开检修工作,这种检修策略通常都需要长期的检修时间、工作量大且繁重。在这种故障检修工作中,往往都需要对发电机组内部的构件进行大量的修改,其维修费用高不说还容易导致故障的进一步扩大,因此这种检修方法在目前主要应用在
        大型的发电机组故障或者灾难性故障处理中,例如通讯模块、驱动模块等故障检修中。
        3.2改进性检修
        改进性检修即是指对发电机组的频发故障或先天性缺陷进行检修。

通常当发电机组投运不久后,各个构件之间的协调性不足、设计上存在的缺陷等问题均将一一出现,还有些构件还没有通过长期的严重就直接进行大面积地推广应用,这就大大增加了构件的故障发生率,此时就可以选择运用改进性检修策略,从故障发生源上解决故障发生率高的问题。
        3.3预防性检修
        所谓的预防性检修即是指按照预先制定的周期,定期更换发电机组的内部构件或者对机组进行重新地局部紧固、调整,该检修策略主要是将风力发电机组的各个构件的工作状态调整到标准状态。其中预防性检修的工作核心是首先找到造成机组重复性故障或者生产损失的本质原因,并及时地清除。然而,在进行检修时,要尽量地进行规模较小的构件拆除,如果在风力发电机组的某一个构件的寿命期没有开展主动检修或者重新更换,机组内部的大部分部件将仍正常、稳定的运转,将会有效地降低故障发生率。对于构件体积较小,但是损坏了可能将导致其它的从属损坏,或者损坏需要较长的修复周期的构建,就应该定期地在弱风期进行重新更换,还应该把拆卸下来的构建进行检修保养,以便下次更换使用。对于塔尖、向叶片这些构建,就必须定期检修保养。
        3.4设备状态检修
        设备状态检修即是在设备状态评估的前提下,按照设备的日常监测、状态监测和诊断提供的数据信息、进而为准确判断机组的运行状况,然后分析出机组设备存在的故障,并及时地采取相应的措施进行有计划性地检修。其中,风力机组状态检修需要运用到多种手段,主要的辅助手段包括油品在线监测、振动在线监测以及热成像检查、内视镜检查、定期化检等。运用状态检修能够及时地立交机组的故障状况并快速解决,进而增加机组的利用率和完好率,提高风力发电机组的检修工作质量和降低各种费用。化石能源的不断消耗和人们环保意识的不断提高,风力发电将会起到更加重要的作用和地位,而风力发电机组是风力场发电的核心设备,掌握发电机组的故障检修的策略是保证风力场正常、稳定发电的基础,因此,技术人员应该在现有的检修策略的基础上,进一步研发出更有效、更合理的风力发电机组检修策略。
        3.5明确安全责任
        (1)风场运维经理是风场现场检修维护安全工作的第一责任人,对现场检修运维安全工作负全责。(2)每次检修维护工作必须由两人以上共同完成,风场运维经理必须指定一人为现场安全工作负责人。(3)运维人员分散作业时,每工作面、点的负责人即为安全责任人。(4)风场运维经理必须明确检修运维设备管理负责人,负责管理的维修工具、安全防护装备、检测使用的仪器仪表、车辆都必须按规定进行年检,保持完好状态,不合格的工器具不允许发放和使用。(5)明确每个人是自己的安全负责人,工作现场必须按规定穿戴好劳动保护用品,杜绝疲劳作业,工具、工装、安全装备不全或有损伤、损坏的坚决不使用。安全准备工作不做好不能开始工作,工作中确保不伤害自己,不伤害他人,不被他人伤害。(6)新上岗员工初次开展工作必须明确指定老员工带领和指导工作,并负责其工作安全,经过一段实际工作并经过班组现场考核合格后,才能独立承担工作。(7)现场负责人要负责到现场工作的每个人签署个人安全协议,同时现场负责人要向入场工作人员宣讲个人安全协议内容和要求。
        四、 结语
        安全工作无小事,无终点,必须常抓不懈,警钟长鸣。只有坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全工作原则,坚决落实各项安全、生产管理规定,结合风场工作实际,不断推进风场检修运维安全工作制度化、规范化和标准化建设。风场安全工作最重要、最关键的要点就在于预防,只有各级领导和参与现场工作的每个人都行动起来,真抓实干,对各种人为造成的隐患苗头不姑息不迁就,防微杜渐,时刻警惕风险、及时处理,把各种危险因素消灭在萌芽状态,才能有效的预防现场事故和切实保障每位员工在风场工作中的人身安全。
        参考文献
        [1]张志英.风能与风力发电技术[M].北京:化学工业出版社,2010.
        [2]倪玮.风力发电系统[M].北京:机械工业出版社,2011.
        [3]李生青.变电运行设备检修技术及安全管理[J].科技创新与应用,2012,(34):181.
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