张健
大唐向阳风电有限公司 吉林长春 130012
摘要:随着我国社会经济的快速发展，对于电力能源使用需求的逐渐增加，各种发电方式也在不断的出现，其中风力发电的应用效率非常高。相比于其他的发电方式，风力发电不会对环境产生较大的危害，同时风能属于可再生的节能资源，是我国推行的节能环保工程。然而，由于风力发电机组运行的过程中会受到多方面因素的影响，从而出现各种安全事故问题。因此，需要加强对风力发电机组的安全保护，确保发电机组的稳定运行，为电力能源的生产奠定良好的基础。本文主要针对的是风力发电机组的相关概述以及安全性的分析进行介绍，结合实际的情况，采取对应的安全运行保护措施，提高风力发电的生产效率。
关键词:风力发电;机组安全;保护技术
引言
在风力发电应用过程中，考察与审核是必不可少的环节，并且对其应用的材料也制定了明确的要求，制定了严格的发电设计标准，加强了对电气的控制力度，还将各种因素的影响纳入安全运行保障的考量范围。然而在风力发电机组运行过程中，安全事故问题仍时有发生，只有从安全技术的强化入手，才可保障风力发电机组的安全运行。
1安全保护系统介绍
风力发电机组控制系统是一个综合性系统。尤其是对于并网运行的风力发电机组，控制系统不仅要监视电网、风况和机组运行数据，对机组进行并网与脱网控制，以确保运行过程中的安全性和可靠性，还需要根据风速和风向的变化对机组进行优化控制，以提高机组的运行效率和发电质量。中国的风能资源较丰富的地区，主要分布在北部和沿海近海岛屿两个带状范围内，分布区域的自然环境较恶劣，且远离主要的人口聚集区，因而获得人工的检查维护的机会较少，一旦发生故障或事故，及时获得修理的可能也较少。因此风力发电机组的运行需要连续而且安全的控制系统，而且不能够被严酷的外部环境所影响。在风力发电机组控制系统中，安全保护系统是最高层的防护措施，虽然其在控制系统中的工作时间与频率最少，但是优先级却是最高的，一旦安全保护系统进入运行状态，整个控制系统的其他各个子系统的控制功能则自动服从于安全保护系统。
2风力发电机组运行安全性的分析
2.1运行环境恶劣
在风力发电机组运行的过程中由于设备长期处于野外露天的环境，其工作环境非常的恶劣。同时风力资源并不是人为能够控制的，因此在一些极端恶劣的天气情况下，就会遇到机组承载超负荷的情况。风力发电机组的运行安全随时可能会受到周围环境的影响，为了确保发电机组的质量，就需要加强对发电机组的科学实验分析。通过对发电机组材料的耐高温、耐低温、耐腐蚀等性能进行合理的分析，检测之后保证发电机组的使用寿命以及使用安全。
2.2风机的设计
对于风力发电机组运行的过程中使用的变浆距技术可以有效的减少运行过程中承载的荷载能力。同时，在无风的环境中也可以实现自动的调整。在发生风力资源的时候，可以保证风机的运行稳定与安全。在实施风机系统控制的过程中可以利用不同的独立叶片变桨结构来保证机组运行的稳定。即使在遇到极端恶劣的环境情况下，也能够有效地保护发电机组不受到破坏。通过风机记住制动以及刹车系统确保风机的叶片合理的使用。同时，风机在运行的时候其动态荷载会超过静态荷载。所以在天气恶劣的环境下工作人员就需要对风机进行提前保护，确保发电机组的设备安全。
3保障风力发电机组安全运行技术的应用对策分析
3.1提高风力发电机组安装质量
安装是风力发电机组运行之前的环节，确保良好的安装质量，可以使风力发电机组的运行效率更高，使之安全运行得以保障，进而将风力发电机组的经济效益完全展现出来。
风力发电机组通常安装于户外地势较高处，安装过程中较为困难。安装过程中，必须加强对各个部件的控制，严格对重要的连接点进行排查，特别要加强电气线缆接头的状态检查，如果接头连接的紧密性不够，一旦发电机出现故障问题将会导致连接处出现短路起火等现象，进而导致严重的火灾事故出现，这对导致整个系统瘫痪，为发电企业带来不可估量的经济损失。基于此，在风力发电机组安装过程中，应加强对各个安装部位的检查，严格按照国家规定标准进行安装与检测，从源头上消除潜在的安全隐患。
3.2扭缆保护
风机的纽揽保护是由纽揽开关来实现，基于每一次偏航，纽揽计数器都将计数，当风机纽揽角度≧1000°时风机将停机强制解缆；当风速小于3．0m／s，且风机纽揽角度≧540°时会停机并且自动解缆。
3.3消防保护
风力发电机组容易发生火灾，机舱内部的发电机、液压系统、刹车系统、偏航驱动器、控制柜，轮毂内部的驱动电机、电池柜以及塔底的变流器、变压器等。这些部件由于长时间处于工作状态，如果保养不及时或零部件老化等，极易发生火灾现象。针对这种情况，需要配置独立的火灾探测器，来及时发觉火情；在容易引发火情部位，利用光纤火灾探测器或感温电缆等，这些传感器对风机机舱内各部件温度、烟雾浓度和火焰进行实时监测，保证现场信息快速准确地采集和反馈。鉴于风场远离城市中心，传统的消防员定期巡防的模式已经远远不能保障消防安全，一定要采用基于物联网的远程消防监测系统，做到随时监测，即刻通报。另外要有针对性的置备消防物料，比如，惰性气体或高压水雾灭火装置等，以方便对密闭的空间和空气流动性较强的位置，如齿轮箱、发电机和刹车系统等，发现火情时能够第一时间进行有效扑救。
3.4加强设备巡检管理
系统的运行状况取决于控制系统软硬件的应用情况，在风力发电机组运行时，工作人员必须在控制室内对各个机组的运行情况进行严密监控，并对其运行参数进行准确记录，定期到运行现场进行巡检，以确保风机叶片正常运行，系统运行无异响。将软硬件系统的检查纳入到日常检查项目当中，定期进行系统软件参数的测定，加强设备的维护与检修工作，从主动预防入手，减少设备故障问题的发生。同时，要制定设备巡检操作标准，确保检查后将检查情况详细记录于检修台账之上，并对具体的检查情况加以分析与总结，以便于日后保养与维修工作的查阅与参考。
3.5加强风电齿轮箱维护管理
齿轮箱是风力发电机组的重要结构组成，加强对齿轮箱的保养与维护，可以确保机组的安全与稳定运行。日常检查中，要对齿轮箱的油位进行检查，以免其出现漏油现象，同时要检查齿面，以免其出现不平整现象或发生不明震动或异响的情况。不仅要强化对齿轮箱主体的保养，还要定期检查其运行相关部件，任何一个微小部件出现故障都会对机组的正常运行带来影响。如果风力发电机组属于三点支撑结构，如果机组的支承主体出现变形将会导致齿轮箱出现重心偏移问题，使齿轮轴承出现偏载现象，进而使之无法正常运行。同时，如果主轴承无法正常使用，或出现轴箱固定不牢固的现象，齿轮箱将会承载较大的压力，进而使行星架轴承难以正常运行。
结语
随着我国科学技术的发展，风力发电对应的研究也在逐步的深入，它促进了我国风力发电行业的稳定发展。由于在风力发电的过程中会出现不同的机组故障问题，这会给设备的运行带来严重的影响。为了有效地解决这些隐患问题的发生，需要采取合理的安全技术，实现机组设备的有力防护避免安全事故的发生，提高风力发电的生产效率，为我国生活生产提供足够的电力能源支撑。
参考文献
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