摘要：本文阐述了风力发电厂生产特点及风机检修和维护的基本要求，指出了风机维护检修工作的主要内容，并重点分析了风机的典型故障成因及检修方法，为提高风机的检修水平，有效保证风机的可靠运行提供参考。
关键词：风力发电厂；风机；检修维护；典型故障
0引言
随着风力发电技术的不断发展，风力发电场逐渐形成规模。风机的使用量不断增加，风机的稳定运行是风力发电厂电能稳定输出保障。风电厂运行的过程中，要及时做好风机的检修工作，降低风机的故障频率，提高风机的使用性能，降低电厂运维成本，保证电网稳定电能输出。
1．风力发电厂生产特点
风机是将风能转化为机械能驱动发电机发电的装置。其传动系统包括叶片、主轴、联轴器、齿轮箱等部分。风力发电节能环保，动力来源是自然界的风力，由于风力的大小、风向、持续时间受天气的影响，多数风力发电厂只能在盛风期发电，一旦进入无风期，基本就没有电力输出。因此，加强风机的检修维护工作，保证风力发电机组的可靠运行，在盛风期争取更大的电力输出，对于提高风力发电厂的经济效益至关重要。
2．风机检修维护的基本要求
⑴风电机组属于专业技术较强的机械设备，运行维护人员必须上岗前必须是接受相关培训，并进行专业技能考核。
⑵运行维护人员要认真学习并掌握风电机组结构组成及运行原理。根据风机的运行维护手册进行操作。
⑶掌握计算机监控系统的使用方法。熟悉风机的各种状态的信息、故障信号、故障属性、故障的判断及故障处理方法。
⑷检修过程要有安全意识，避开运动零部件，确保各种防护措施安全可靠。
3．风机检修维护的内容
3.1风机维护的意义
风机运行工况比较恶劣，且均在野外露天运行。叶片尺寸大，离地高度高。风力及风向变化不定。机组运行中可能出现各种问题，如果及时处理很容易引起设备损坏，因此，需要加强风机的检修工作，消除隐患。
⑴保证风机在满负荷运转时的安全稳定性，延长风机相关零部件的使用寿命，降低运维成本。
⑵有效提高风机的运转率，减少因故障停机时间，增加生电厂电力输出；
3.2风电机组维护工作
⑴运检人员应掌握每天的天气状况，对极端恶劣天气做好预案，应对风电场有可能出现的异常情况。
⑵通过主控室计算机监控风电机组各项参数。根据标准数据分析风电机组的各项参数的变化情况，对异常数值进行连续监控，必要时要提前进行处理。并记录好详细的运行日志。
⑶检查风电机组回转部位有无异响；电缆有无绞缠现象，叶片的运行状态是否正常，调向系统动作是否灵活。
⑷定期检查风机联接件之间的螺栓有无松动，联接螺栓因气候、偏载及振动等因数的作用会发生松动，造成连接部件松脱，需要定期检查。螺栓预紧力随着温度的降低减小，当温度低于-5℃时，预紧力矩下降到额定力矩的80%， 可选择在低于-5℃进行紧固。螺栓紧固检查一般安排在无风或风小的夏季，耽误风机发电。
⑸定期补加和采样化验风机的齿轮箱和偏航减速齿轮箱润滑油。若化验结果显示润滑油优质污染需要立即更换。发电机轴承，偏航轴承，偏航齿等传动部位采用的是干油润滑。运行过程中由于油温的升高极易发生流失或变质，造成磨损。维护时按润滑表补加。并根据设备说明要求控制补加剂量。对于发电机轴承来说，过多的润滑脂挤入电机绕组后会烧坏电机。
⑹ 为了保证风机的各项功能的稳定性，需要定期对其各项功能进行测试。包括紧急停机测试，过速测试，振动开关测试，液压元件定值测试，扭缆开关测试，控制器极限定值测试，传感器性能测试等。
⑺检查风电机组有无渗油的现象、防腐情况，例如，定期检查变桨轴承表面的防腐涂层有无脱落的现象便于及时修补。对其桨轴承密封性检查时要首先观察密封有无损坏，再检查齿面完成情况。检查新设备投入机组运行500小时进行全面检修，气候出现异常时要增加减少巡回检查周期。
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4．风力发电机典型故障分析
4.1液压系统故障
风力机的液压系统主要作用是为风机油缸和制动器提供驱动压力，在系统压力的作用下释放机械刹车，可驱动油缸执行变桨操作。液压系统的典型机械故障是油温过高、液压系统压力降低及液压马达超负荷及发电机超速等。一般是由于液压油污染，阀组卡滞，液压油减少等原因引起的。可通过排除液压阀组故障，更换滤网、及时补充液压油、调节系统压力等措施进行维修。
4.2 变桨系统故障
4.2.1 控制系统故障
⑴制动器不动作，电动机无法正常运行。检查制动器回路上的电线有无虚接或者断开，排除控制回路问题。
⑵变桨角度有差异
变桨电机的旋转编码器与叶片角度计数器得到的叶片角度有偏差，处理时主要步骤有：①将角度计数器复位，看故障是否消失；②检查旋转编码器与叶片角度计数器的接线及插头是否松动，并进行处理。③前两步处理后有还有偏差说明检查旋转编码器与叶片角度计数器本身出现问题。
⑶变桨电机过热
电机内部短路或电机过载。①检查变桨齿轮箱有无异物，齿轮有无卡滞。②变桨电机刹车有无打开。③电机内部线路由于老化短路。
⑷变桨控制器故障
轮毂中控制器和主控器之间的通讯中断引起的。①用万用表查看轮毂中控制器有无故障②以此检查滑环是否有油污，并进行清理。③滑环接线情况检查，有无短接、错接、接地、破皮等现象，并有针对性的排除。
4.2.2 机械系统故障
⑴机械系统的故障主要是由于维护不当或质量问题造成的变桨减速齿轮箱的卡滞或损坏，齿轮箱的卡滞会导致变桨电机出现过流过热现象。
⑵叶片轴承磨损和变桨齿轮齿面磨损
①检查自动润滑系统润滑油量是否充足，按规定的油量添加润滑油；②根据润滑油路系统压力进行判断油路有无堵塞，如果发现润滑系统压力高于正常值，需要检修管路堵塞位置并进行清理。
4.2.3 变桨系统飞车
由于蓄电池电能不足、滑环接触不良及超速模块失效等原因引起。①定期检查蓄电池电压，并做放电实验。②检查齿轮箱有无漏油，避免滑环被油液干扰。③定期测试超速模块的功能，确保模块的执行性。
4.3 齿轮箱故障
如果齿轮箱润滑不良或润滑油变质会造成齿面和轴承过早磨损。如果齿轮箱轴承型号偏小会造成轴承损坏。齿轮强度不足会造成齿面咬伤甚至损坏。齿轮箱首次运行时，要对其润滑系统进行泄露测试。并根据运行工况、润滑油的特点及空气中的灰尘含量，制定润滑表及齿轮箱润滑油更换频率。另外，及时更换齿轮油滤清器的滤芯，当其进出口压力相差2bar时，要对滤清器进行维护。滤芯使用时间最多不能超过12个月。
5．结论
本文从风电场的运行特点出发，提出了风力发电机日常维护的主要内容，并针对典型的故障处理方法进行详细分析。风电场需要根据自身的运行特点，环境因素及风机风电设备的型号制定科学合理的检修维护制度。保证风机的可靠运行，提高风机的使用寿命，降低日常维修成本。
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作者简介：吴向权，性别：男，彝族，籍贯：云南省南涧县人，工程硕士，毕业于云南大学，现有职称：高级工程师；研究方向：电力工程、新能源发电项目建设管理及生产运营。
论文作者:吴向权
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/12
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