风电场电气设备中风力发电机的运行维护措施

发表时间:2021/6/25   来源:《当代电力文化》2021年第6期   作者:王浩泽
[导读] 随着我国可持续发展战略的有效实施,清洁、可持续的风能越来越受到人们的重视
        王浩泽
        中电内蒙古风力发电有限公司   内蒙古   013550
        摘要:随着我国可持续发展战略的有效实施,清洁、可持续的风能越来越受到人们的重视。风电产业取得了相当大的成就,技术也趋于成熟。但是,与其他发达国家相比,我国风电产业还处于落后的发展状态,有很大的发展空间,在实际运行过程中,风电机组出现了很多故障,如果不能得到有效的维护,将制约风电产业的发展。面对这种情况,相关人员必须加大风电机组的运行维护力度,降低故障概率,继续推动风电场的安全可靠运行。
        关键词:风电场;电气设备;风力发电机;运行维护;措施
        1并网型风电机组发电机概述
        ①  笼型感应异步发电机
        如:YFF-750kW,690V, 1512r/min
        用于定桨距失速型风电机组
        ②  双绕组双速异步发电机
        如:YFF-600/150kW
        YFF-1300/250kW
       690V, 1512r/min/1010r/min
        用于定桨距失速型风电机组
        2风力发电机的类型
        2.1恒速风力涡轮机
        恒速风力发电机采用笼型异步发电机,发电机通过变压器直接接入电网。由于笼型感应发电机只能在额定转速以上的较窄范围内工作,故通常称之为恒速风力机。这种风电机组在实际运行过程中具有十分显著的优势,但也存在不足和缺陷。例如,在发电机运行过程中,对额定功率的要求比较高,为了产生旋转磁场,还可能恶化电网的功率因数,造成不必要的运行问题,也影响到风电机组的整体运行安全。
        2.2变速风力涡轮机
        在风电产业可持续发展的过程中,风电机组的种类越来越多样化,技术含量也越来越高。与上述两种风电机组相比,变速风电机组在风电产业的建设和运行中也发挥着重要作用。这种发电机的核心和关键基础在于“变速”一词。顾名思义,它可以实现风力发电过程中的自动调速,从而更好地保障电网运输安全,提高电网运行效率。在实践中,根据不同的特点,这种类型的风力机也可以分为不同的类型和模式。但不管是哪种模式,它的基本特点是变速运行。
        3风力发电机组运行中存在的问题
        3.1发电机叶片故障
        在风力发电过程中,发电机叶片是重要的发电设备,是风力发电的主要动力源。在风力发电过程中,它们在自然风、阵风和自身重力的作用下,为发电机提供电力,完成发电。然而,在风力发电过程中,发电机叶片可能会受到内部激振力的破坏,对风电场的正常运行产生很大影响。
        3.2磁力的作用使轴承面发生老化
        风力发电机组多使用双馈异步发电机,在发电机正常运行时,发电机的定转子处在正弦交变磁场中。由于发电机定子、转子扇形冲片和硅钢片等叠装因素,再加上铁芯槽通风孔等的存在,定转子扇形冲压片叠装后接缝的不对称性、硅钢片碾压方向不同造成导磁率的不同、铁心槽和通风孔的存在以及安装的工艺使磁通不平衡等原因,这种不平衡产生不平衡的磁阻和不平衡的磁力,逐渐地浸蚀轴承主体表面的材质,在长期的发热、磁力、振动等多种因素的作用下使发电机的轴承内外面发生变化,日积月累形成类似于老化的材质变化。


        3.3运行维护制度不完善
        在风电机组运行过程中,管理制度不严格,大多数风电场对风电机组的运行、维护和管理等记录没有很多规章制度。没有相关的维护登记,其整体维护管理会非常混乱,再加上管理体制不协调,会阻碍整个输变电线路的稳定。电路的维护依赖于其完善的维护体系,只有在维护时间一定的情况下,才能进行相应的维护。
        4风电场发电机运行维护的改进
        4.1发电机运行管理体系的建立和完善
        制度的完善和发展是我们健康生活的基础。对于风电场风电机组运行管理系统来说,完善的系统是风电机组良好运行的保证。一个健全、完整的管理体系应该包括以下几个要素:一是落实责任,明确每个人的工作职责,同时这将把整个队伍的维修、检修水平提高到一个新的水平。二是定期更换设备,确保设备性能不被这个社会淘汰。三是引进优秀人才,引进尖端故障检测技术,提高整个维修队伍的水平,提高维修质量,维护保养。
        4.2定期对设备进行润滑油和清洁的处理
        润滑油之于机械设备就像沙漠绿洲的水之于旅途中的骆驼,只有定时定量进行润滑油的护理,才能减少机械的磨损,提高风力发电的运作效率。目前叶片根部、齿轮等方面都需要进行润滑油处理,维修护理人员应该定期对根部、齿轮的部分进行检测和护理,将不同时间安装的叶片做好维护登记、编号,每次根据叶片已经使用的时间进行不同程度的维护,主要通过观察法判断机械磨损的程度。在进行维护工作交接时,应该将之前登记的维护情况进行妥善保存,便于备查。
        4.3加强电路的维护和诊断
        在风电场电气设备检测中对线路的检测非常重要。可以采用单元分割法进行线路的检测。根据风电场电气设备的结构和线路特点来进行划分,一般可以划分为电源系统、控制系统、执行系统、保护系统等。线路故障主要分为 3 种,三芯电缆中如果有芯线与地线相连了,其他两芯已经断路了,则会出现短路。如果集电线路出现故障时,需要检查保护继电保护组、风机、箱变。同时,也应该注意雷电暴雨天气对风机和电路的影响,在电气设备上应该加装避雷器,对可能突发的降雪霜冻天气应该采取适当的防范措施,在必要时可以采取停电方法进行融化,在需要融冰的线路上进行短线处理,产生局部高温,但在在操作过程中应该注意安全问题,操作过程应该配备专业的安全人员,在向线路输入电流时,变压器的出口必须配备低压保护装置,融冰线路的线径必须大于或等于短路线路和连接线路。
        4.4培养有理论和经验的高技术人才
        目前风电行业是市场上一个比较小的行业,相关专业的高技术、高理论人才相对匮乏,尤其是综合性专业人才,尤其是熟悉电力、热能、机械等领域的人才,企业可以适当与校园专业进行对接,选派优势专业人才到企业进行实践,从机械维修和运动联系入手,培养相关专业人才既要注重实际操作能力,又要注重知识领域的深度。风力发电的维护成本高且必要,这决定了维护的重要性,加强了职业道德建设,培养了专业谨慎的专业人才素质,在设备维护上绝对谨慎。在培养既有理论又有经验的高技术人才的过程中,要选好合适的管理人才,做好风电设备维修工作的规划,同时也要以身作则,以良好的职业态度对行业新人产生强烈的影响,让严谨的工作作风始终成为行业的优良文化。
        4.5提高维修水平
        由于维护工作,其工作过程必须由专业人员控制。所以,必须介绍的是,这一领域的高质量和电力的相关工作。首先,要想提高维修人员的维修质量,就必须整理工厂内的工作人员,接受特别的技术培训,建立相应的报酬和惩罚系统。在培训过程中员工的成果与贡献相结合,技术人员和教练员将得到资金以使他们对学习感兴趣,因此在正常的检查工作中,可以得到训练的质量。相关维护人员首先可以分析风力发电设备的线结构,精通线结构后进行有效的维护工作,最终,管理部门需要根据职员的能力,科学地配置这些员工的工作岗位。并选择一些严谨能干的工作才能,为专家的选择提供一些方便。
        5结束语
        风力发电机组是一种重要的电气设备,直接影响到发电质量。风电场工作人员在实际运行维护工作中,必须明确自身职责,有责任心,从实际出发,根据实际情况进行科学分析,制定有针对性的维护措施,进一步提高设备运行质量,降低故障发生的可能性,提高风力发电的质量和效率。
        参考文献
        [1]傅旸.对于风电场电气设备中风力发电机的运行维护的措施[J].科技资讯,2018,16(33):50+52.
        [2]何振源.风电场电气设备中风力发电机的运行维护研究[J].化工管理,2018(26):40-41.
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