探析电气和控制设备在风电机组中的检修运用

发表时间:2021/4/19   来源:《中国电业》2021年第2期   作者:李瑞青
[导读] 当前,我国社会经济发展正在加快,
        李瑞青
        囯家电投集团内蒙古新能源有限公司 010000

        【摘要】当前,我国社会经济发展正在加快,工业生产和人民生活需要更多的电力资源作为支撑。在电力工业的发展过程中,不断研究各种新的发电方式,有效地提高了我国电力资源的传输效率和质量。对电气及控制设备在风电机组检修中的实际应用进行了分析和探讨。

        【关键词】控制设备;风电机组;检修
        
        当前,人类社会的发展速度正在加快,这对电力资源的需求提出了更高的要求,有力地促进了我国风电产业的快速发展。通过风力发电机组的有效应用,为人们提供了充足的电力资源。同时,实现了开发过程中自然资源的有效利用,实现了绿色发电的理念。由此可见,风电机组的发电过程对我国社会经济的发展和人民生活水平的提高起着重要的作用。经过4年的工作和运行,风电场需要对风电场内的整个风机进行维护和维修。风电场需要切实提高风电机组维修人员的维修技术和流程。当风电机组发生故障时,可在第一时间解决并实施,最大限度地提高风电机组的发电效率。
        
        
        1.电气与控制设备在风电机组的检修思路
        在风力发电机组的电气和控制设备中,最重要的部分是控制系统,它是整个风力发电机组的核心部分,承担着风力发电机组所有系统设备和控制模块的控制。因此,风电机组的维护人员必须充分掌握整个系统的结构和运行方式。通常,在内部控制系统中,主要部件是PLC主机的PLC通讯模块,其中有数字输出模块和安全链路模拟模块等几个部分,通过通信协议和通信模块的方式,将PLC内部主机的命令有效地传输到基础设备进行处理。如果通信模块出现故障问题,将直接导致信息无法正常传输。风电机组内部安全电路模块为串联电路,相互连接。如果产生一个节点,如果完全断开就完成了,整个安全链基本处于完全短路状态,这对工作人员和风电机组的安全造成了严重影响。安全链回路主要用于监控工作,包括风电机组在发电过程中的超速、振动、紧急停机和PLC主机工作稳定等相关项目,一旦某个工作环节出现问题,监控安全链就会处于短路的工作状态,并发出相应的报警信号。
        
        2.电器和控制设备检查
        控制系统是风电基础的重要组成部分,它能有效地控制风电机组的系统和管理,是风电系统正常运行的基础。机组控制系统包括PLC主机和模拟量输入模块。内部通信模块主要基于通信协议,实时传输内部PLC主机及相关命令信息。同时,能充分保证机组运行期间电气设备始终处于正常工作模式。风电机组内部安全电路是风电机组整体工作的有效保障,通过串联电路的连接方式,如果其中一个环节出现故障问题,可以直接对系统电路进行保护,避免安全事故的发生。
        2.1  PLC 故障检查
        PLC作为风力发电机组的核心控制系统,在风力发电机组中起着重要的作用。在风电机组的故障检测中,要从PLC系统故障问题入手,检查PLC系统操作界面的有效性,确定PLC系统中使用的软件版本信息,以确定LC系统是否处于正常工作状态,并判断PLC外部硬件温度,观察是否过热,然后进行后续故障排除。
        2.2  通讯故障检查
        PLC检测工作完成后,需要对风机的通信功能进行检测。如果风电机组安全链出现故障,则无法检测到整个系统设备的内部信号,说明PLC内控系统的通讯功能出现故障。检查风电机组的通信模块,主要通过电源、电源模块、接线器、设置波特率等方式进行检测,同时检查通信地址和通信信号强度等。


        2.3 安全链故障检查
        风电机组通信功能完全恢复正常后,要重点检查安全回路的状态。如果风机内部设备处于停止工作状态,很可能是安全链电路没有完全闭合。为了检测安全链电路,需要检查内部软件工作状态和每个辅助模块的工作状态。安全回路的检查是后续系统检查操作的基本保证。在排除软硬件故障问题后,还需要有效分析各安全节点之间的连接功能,结合电路图的原理进行判断,判断出实际故障问题和问题的具体原因。安全链信号在传输过程中会受到信号的干扰,导致安全链节点工作异常。在回路安全检测的基础上,需要有效地确定故障的基本原因。比如当出现严重的振动超限等问题时,其实设备在运行过程中的安全线已经达到极限状态。此时,可以采用闭合安全电路的方法,等到全线状态恢复正常后,才能进行后续的故障检查操作。
        2.4 分系统故障检查
        风力发电机组的子系统主要包括螺旋桨系统、平衡系统、液压系统和润滑系统。在这些系统的故障排除过程中,需要重点关注电路图标的准确指示。电路的检测类型主要包括两个方面:一是电路的精确控制,二是电源电路的控制。控制回路的功能可分为测量反馈和整体控制。控制回路和测量功能主要对系统内部的工作压力、温度、风速、电压、电流等不同类型的信号进行教学,可以有效地转换成统一的电压信号,通过PLC软件进行信号检测,传感器检测工作需要重点检查电流传感器的局部电阻和整个电路的供电质量水平。在检测工作中,需要准确安装局部电阻,控制功能可以利用PLC软件发出相应的控制信号,从而有效地实现通电或通电自动断开的效果,实现自动故障预防的目的。计数器故障的主要原因是触点之间的粘附或垫圈故障。接触器的故障直接导致电气设备不能正常工作。电气设备的故障检查需要有效地结合实际故障类型、图纸和电路中的故障现象进行具体分析,准确判断内部是否产生跳闸或者是烧毁等故障问题,同时还需要检查供电设备内部是否存在线路烧毁,同时进行反馈回路的供电状态进行判断。
        
        3 电气自动化控制的故障分析
        电气自动化控制设备是通过计算机的控制为主,机器控制为辅的一种自动化控制设备。主要的目的是为了实现生产中的自动化,通过对信息的自动化处理,提升企业的生产效率。近些年来,计算机技术在飞速的发展之中,因此,只需要计算机软件就可以将信息分析并整理,就可以实现电子自动化控制。
        电气自动化控制的设备故障和系统软件的故障是电气自动化故障的两大故障。发生的原因也是多种多样的,使用寿命、运行程序、电流或电压不符合要求、工作环境出现问题等都可能导致电气自动化控制设备出现故障。因此,电气自动化控制设备在运行的时候,检修人员的失误、设备检修工作不认真或者没有采取及时有效的预防措施,都会使电气自动化控制设备的故障问题更加严峻。按照电气自动化设备故障发生的时间段可以细分为三个阶段:初期、间歇性以及消耗性设备故障。
        
        
        结束语
        在监测风电机组工作状态的过程中,需要通过PLC内部系统进行检查。同时,还要检查信息和通讯功能。最后,必须检查安全性。通过这种方法,可以有效地判断风电机组内部系统的故障问题,确定故障区域的具体位置,最终制定出科学有效的设备故障解决方案。
        
    参考文献:
        [1]马广章,杨盼.电气和控制设备在风电机组中的检修研究[J].电子世界,2017(24):198+200.
        [2]汪海成.电气和控制设备在风电机组的检修分析[J].电子测试,2016(13):116-117.
        [3]张军治.浅析电气与控制设备在风电机组的检修策略[J].南方农机,2016,47(09):87+91.







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