吴国鹏
中国水电建设集团朝阳风电开发有限公司 辽宁 朝122100
摘要：风电作为一种可再生的清洁能源，获得了越来越多的关注，并逐渐进行推广应用，有助于不断优化当前的能源结构，进而促进社会经济的可持续发展。风电机组作为风力发电的关键设备，对于风力发电的顺利进行具有决定性的影响，但是由于其工作环境非常恶劣，长期处于各种不利因素的共同作用下，这就会导致风电机组出现各种不同程度的故障。为了确保风电机组能够始终处于良好的工作状态，就要对进行科学合理的日常检修维护，并对其存在的各种故障进行及时的排除，进而为风电机组的正常运行提供可靠保障。
关键词：风电机组；检修维护；故障处理
1前言
随着风力发电的不断推广运行，多个百万千瓦级的风电场逐步投入运行，促进了风力发电的进一步发展。风电机组作为风力发电的重要设备，对于风力发电工作的顺利开展具有十分重要的现实意义，这就要确保其始终处于良好的工作状态。但是风电机组的工作环境往往非常恶劣，长期处于多种不利因素的影响下，这就会对其正常运行造成不小的阻碍。通过结合风电机组的工作特点和实际的工作情况，对其进行科学合理的日常检修维护，并对其存在的故障进行及时的排除，恢复其工作能力，进而为风电企业带来良好的经济效益。
2风电机组的常见故障和诊断方法
在对风电机组进行维护的过程中，需要重视系统故障报警和异常报表的分析工作，并对风电机组的整体工作性能进行深入的对比分析。根据故障性质的不同对其类型进行科学合理的划分，这就为故障的顺利排除提供了科学合理的指导，有助于提高故障的排除效率，降低机组的维护成本，为机组的正常运行提供可靠保障。
2.1主控系统
主控系统故障：主控系统是风电机组的核心，负责风机运行过程中的逻辑判断和动作，决定着风机的整体协调运行。当前，主控系统各项控制功能多通过PLC模块实现的，并采用了背板总线的连接方式。结合主控系统的结构组成可知，最容易发生故障的就是其组成的电子器件，而电子器件故障可以分为模块故障和外部故障两种类型。主控系统常见的模块故障主要有：模拟量信号输出显示不正常、输入信号无反应以及模块指示灯熄灭等。
故障诊断：针对模块故障而言，可以对其控制程序进行重新刷新，当无法恢复时，只能对相应的故障元件进行更换。外部故障通常是由监控系统通过报警的形式向后台技术人员展示的，通过对报警代码进行分析，能够快速准确地定位外部器件的故障位置，为故障的快速排除建立了良好的基础。
2.2齿轮箱
齿轮箱故障：齿轮箱负责将主轴和发电机进行有效的连接，其构造和受力情况比较复杂，在不同运行条件和载荷的共同作用下，可能会出现失效故障，进而影响风电机组的正常运行。齿轮箱的常见故障根据其位置的不同可以分为：齿轮故障和轴承故障两种类型。
故障诊断：振动作为表征齿轮和轴承运行状况的主要指标，通过进行系统全面的振动监测能够对齿轮箱的运行情况进行科学合理的判断。为了确保齿轮箱的正常运行，就要做好相应的维护保养工作，首先，需要对其连接管路、中心孔、端盖以及冷却器的密封性进行定期检查，发现渗漏要及时进行维修；其次，还要对齿轮箱内喷油管的流速和喷油量和排气管是否发生开裂检查，确保其正常运行；最后还要对齿轮箱的弹性支撑进行检查，确保其能够提供足够的支撑力，为齿轮箱的正常运行建立良好基础。
2.3变桨系统
变桨系统故障：变桨系统作为风电机组重要的执行机构，负责对转速进行有效的控制，进而提高风能的利用率。根据故障类型的不同，变桨系统故障主要分为电气和机械故障两大类，并且由于其结构非常复杂，构成零件数量众多，这就导致其故障率非常高。
故障诊断：对于电气部分而言，主要的维护检修措施有：手动变桨测试、急停收桨测试以及充电回路测试等，通过进行定期检测能够及时发现其中存在的问题，并采取有效的改善控制措施；对于机械部分而言，则需要对电机、轴承密封性以及润滑油系统等进行定期的维护检查，确保其始终处于良好的工作状态。
2.4发电机
发电机故障：发电机作为风电机组的核心部件，其主要负责将机械能转化为电能，并且为电气系统提供持续的电力供应。发电机在各种不同工况和电磁的影响下，所发生的常见故障主要有：振动过大、轴承过热、转子/定子短路以及绝缘损坏等。据不完全统计，轴承故障和定子故障占发电机故障的78%之高，因此，在故障检测过程中要予以充分的重视。
故障诊断：结合发电机的故障特征，当前常用的故障检测方式主要有：转子/定子电流信号、电压情况以及输出功率反馈等，根据检测结果就能对发电机故障进行科学合理的判断，进而为故障的及时排除建立良好的基础。
2.5叶片
叶片故障：叶片主要负责吸收风能，通常采用纤维增强复合材料构成，在其工作过程中，会受到潮湿、腐蚀以及温度变化的影响，进而导致其逐渐出现疲劳裂纹，甚至造成断裂的发生。随着风电机组功率的逐渐升高，其所采用的叶片长度也逐渐增加，其长度已经超过90m，这就对其整体质量提出了较高的要求。
故障诊断：为了及时了解页面的整体情况，需要对其进行定期的检测，通过分析材料在多种应力作用下的应力变化情况，进而对故障进行科学合理的预测。通过将红外成像检测方式运用于叶片的故障检测工作中，能够通过不同温度下辐射的红外成像对故障进行科学合理的判断。
3风电机组的检修和故障处理策略
3.1检修方式的选择
根据风电机组故障检修方式的不同，其故障诊断方式可以分为日常、定期以及故障后维修等3种类型。在风电机组的运行初期，由于尚处于磨合期，此时的故障率往往较高，这就要加强日常的检修维护工作，进而能够及时发现其中存在的故障隐患，并采取有效的应对措施；随着风电机组进入到稳定运行的阶段，此时风电机组各部件完成了磨合进入了有效的配合阶段，运维人员需要严格按照所制定的维护保养方案，对风电机组进行定期维护，对重要的设备进行重点检查；随着风电机组运行时间的不断增长，其部件逐渐发生老化、异响、漏油以及振动等各种问题，此时需要在日常检修和定期维护的基础上，增加故障后维修，及时排除其存在的各种故障隐患。
3.2风电机组偏航机构故障处理
对于偏航的非正常噪音，需要定期进行电机密封轴承的更换，补充润滑油，清理变速器齿轮内部的油泥和杂质，确保轴承能够得到充分的润滑；对偏航制动器的最大压力和阻尼压力进行科学合理的检测，及时清理制动器摩擦片上的灰尘和机械杂质，确保其摩擦片的厚度不少于2mm；对偏航定位不准确时，需要检车驱动器内部的行星轮，确保其能够正常的进行咬合，存在断齿要及时进行更换。
3.3变流器故障处理
当变流器发生故障，通过采用波形分析方法能够对故障位置进行快速准确的定位。将故障时刻的波形进行有效的下载分析，需要分别下载：转速波形、有功功率波形、三相定子电流波形以及转子电流波形等，通过分析明确具体的故障相，再逐一分析故障相各波形变化，进而能够根据波形的变化情况，对故障进行判断。
3.4液压系统故障处理
液压泵的建压时间超过60秒，可能是由于连接油管密封不严，导致泄漏。观察建压压力值是否一直低于200bar或者在低于180bar时启动泵，在运作时声音是否有异常，据此可判断液压泵及连接油管是否出现故障，同时可以透过加油孔看油面是否波动或翻滚，进行泄漏排查。
4 结语
总而言之，风电机组在工作过程中会受到多种不利因素的影响，这就会导致其出现各种不同程度的故障，进而影响其正常运行。为了确保风电机组能够始终处于良好的工作状态，就要对其采取科学合理的日常检修与维护，及时排除其存在的故障，为风电机组的正常运行提供可靠保障。
参考文献：
[1] 刘伟. 风电机组传动系统维护与故障诊断[J]. 硅谷, 2014(02):91-92.
[2] 白海存. 风力发电机组批量性故障分析及处理[J]. 科技创新与应用, 2016(02):115-121.
[3] 黄玉飞. 浅析风电场运营维护与管理[J]. 科学技术创新, 2012(05):159-160.
[4] 李娇娇,方瑞明,梁颖, 等. 基于马尔科夫过程理论的风电机组检修策略[J]. 微型机与应用, 2013(27):246-246.
[5] 刘敏,刘贵平,刘坤杰. 风电机组检修决策平台的需求分析[J]. 电脑编程技巧与维护, 2018(07):34-35.
作者简介：姓名：吴国鹏（1989.11--）；性别：男，民族：汉，籍贯：辽宁朝阳人，学历：本科；现有职称：初级工程师；研究方向：电气工程。