越小虎
西安中车永电捷力风能有限公司 陕西 西安 710016
摘要：现当今，随着我国经济的飞速发展，风电机组的日常检修维护与故障处理越来越受到关注。风电机组故障按照故障发生后机组所处的状态分为自启故障、不可自启动故障、报警故障三种，本部分通过故障举例及判定故障原因的步骤及方法入手对风电机组故障原因及处理进行简析。
关键词：风电机组;日常检修维护;故障处理
引言
2019年以来，随着多个百万千瓦级风电场的陆续开建，陆上风电进入4.0时代。而海上风电也迈入大容量高速发展阶段，风电场的日常检修和维护工作就显得尤为关键，同时合理的检修和维护工作也是保障风电机组能够持续稳定的重要因素。通过对机组进行日常检修，我们能够有效掌握风电机组当前的运行情况，了解机组各个零部件的运行状况是否存在问题，拟定出针对这一机组的维护计划，在问题产生的初期就采取合理的维修策略，以避免损害加剧，造成对人身安全的危害或财产损失。本文分析了风电机组的常见故障和诊断方法，并针对问题提出对应的检修和故障处理策略，有助于保证风电机组的安全运行，确保机组可利用率和发电场经济效益的提升。
1风电机组的常见故障和诊断方法
1.1发电机常见故障及诊断方法
发电机属于风电机组的核心部件，其主要功能是把旋转机械能转化为电能，并持续向电气系统供应电力。由于近年来我国风电机组容量不断增大，发电机的尺寸也逐渐增大，这就对发电机的密封保护造成了困难。发电机在各种工况和电磁条件下持续工作较易发生问题。这一部件常见的故障主要有：发电机振动过大、轴承过热、转子/定子线圈短路、转子棒断裂和绝缘损坏。据文献统计，在全部的发电机故障中，轴承故障率达到百分之四十，定子故障率达到百分之三十八，而其他故障率则为百分之二十二。按照发电机的故障特征，通常所使用的诊断方式一般是从转子/定子电流信号、电压情况和输出功率反馈等进行分析。
1.2齿轮箱常见故障及诊断方法
齿轮箱位于机舱内。这一部件是双馈机组传动链的重要构成部分之一，用于连接主轴和发电机。齿轮箱通常组成结构和受力状况较为复杂，尤其是在不同的运行条件和载荷下工作时，易于产生失效的状况。这一部件常见的故障可分为齿轮故障和轴承故障。其中，常见的齿轮故障有：断齿、齿面疲劳、粘着等；轴承故障有：磨损、点蚀、裂纹、表面剥落等。轴承是齿轮箱的重要部件，如果在运行中出现故障，往往会对齿轮箱造成巨大的破坏。振动监测是当前最为有效且使用最多的检测方法，是衡量齿轮和轴承是否正常运行的主要指标。而在日常维修中，需要对齿轮箱管路、中心孔、端盖、冷却器等进行密封性检查，观察是否存在漏油及损坏情况。定期还要打开齿轮箱观察孔或使用内窥镜，检查喷油管流速及喷油量是否变小、检查排气管开裂及弯折情况、定期效验传感器及振动测试，同时齿轮箱弹性支承也是重点检查的地方。和主控、变桨、变流器等电器设备的不同，齿轮箱、电机等机械部件的日常维护和保养更为重要。
2风电机组的检修和故障处理策略
2.1风电机组的电气维护
在进行电气维护前，必须确认机组处于停机维护模式。首先要检查控制柜内所有断路器能否快速分断。断路器分断出现延迟或者不能分断现象时，应及时更换。维护频度为每年一次。然后再检查变流器、发电机和各控制柜内散热风扇噪音振动、风量情况。如果风扇的噪音或振动较大时，则应及时更换对IGBT散热模块进行清洁，用压缩空气对模块便面可能积累的异物沉积进行清理，以免影响散热效果。维护频度为每年一次。
最后检查塔底、机舱和轮毂各控制柜及各类控制箱内的元器件是否有拉弧烟熏的痕迹，各电缆、铜排接头是否有受热色变的情况，以及各类元器件的连接线是否有松动，特别是各类接插件和段子排的连接情况。维护频度为每半年一次。
2.2选购设备时全面评估
随着社会经济的快速发展，设备制造行业也日新月异。为了在激烈的市场竞争占据一席之地，部分设备生产单位在招标阶段采取低价中标的方法，更有部分部企业为了降低成产成本，在材料上偷工减料，在工艺和技术方面也不按照标准进行生产，导致设备产品的质量不达标，使得设备在应用后期出现多种多样的问题。因此，在选购设备时，需要对设备的生产商进行全面评估，包括其生产制造能力、工艺技术地水平、企业管理水平和企业的相关资质等，一定要选择信誉较好的厂商，确保设备质量，以有效规避设备运行中的风险。
2.3加强平时的训练和考核
（1）平时应注重组织检修运维岗位人员开展安全知识和规章制度的学习和操作技能的训练，提高工作能力和安全防范知识水平，提高自我保护能力。（2）平时应注重对安全规章制度的知识考核，可定期或不定期的组织现场人员考试。（3）对于现场发现的安全管理违章违规的问题和责任人，必须严格按制度进行处罚并向上级报告。
2.4日常维护
日常维护的主要内容就是对风电场运行状况进行巡视并对出现的常规故障进行消缺。常规故障的消缺对于设备使用和风电场的运行至关重要，消缺工作的关键点是及时性和有效性。通过日常维护及时发现设备出现的故障或者在设备故障未显现之前就及时发现，避免设备的破坏和故障的加剧；另外要在最短的时间内排除发现的设备故障，恢复整个系统的正常运行，避免由于单一设备故障影响风电场整体运行。另外风电场的检修维护管理还包括对重点设备的重点检修以及对整个风电场系统的改造和检修。
2.5采用有针对性的故障处理策略
各种类型的风机在长期的运行过程中应采取不同的故障处理策略。例如，风机功率曲线不达标、个别机组无法满发。此时应当先从机组叶片对零、风向标对北、机组找中等机械部件方面入手检查，同时对风机算法和控制逻辑进行优化等软件方面进行多种检测，另外还要考虑到风机机位是否处于尾流效应中，海拔等因素也要考虑在内。再例如，当变桨电机频繁发生故障时，除考虑变桨电机制造商的选择和更换外，还应综合考虑整套变桨系统设计及维护情况。后备电源的充放电性能、变桨轴承和减速箱的润滑效果、收开桨逻辑等都会对变桨电机故障造成重要影响。甚至由于各风场所处区域，风机特性差异较大，通过实施纠正性技术改造加以解决。风电场的运行维护和故障处理需要我们在日常维护中加以不断探索和归纳，还应当制定科学合理的风电场管理规程，加强管理措施，推动设施设备的技术改良工作，确保风电机组更加稳定的运行。还应当制定科学合理的风电场管理规程，加强管理措施，推动设施设备的技术改良工作，使风力发电事业的发展更符合我国能源需求增长的需要。
结语
风电场的运行与维护管理涉及许多不同的方面，通过本文提出的一系列管理措施能够有效实现对风电场整个运行检修工作的管理。随着风电场建设规模的扩大以及新技术的引进，未来在风电场的运行检修工作中将会面临更多更复杂的问题，这就需要相关人员不断加强对风电场运行检修管理的研究，从各方面提高管理水平，建立完善的风电场运行检修管理系统，从而更好地发挥风电场的供电性能，为当地经济社会发展提供支持，更是为风力发电企业创造效益，实现可持续良性发展。
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，2019（5）.
[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，2018（4）.
[3]黄玉飞.浅析风电场运营维护与管理[J].科学技术创新，2019（8）.