龙源贵州风力发电有限公司 贵州省贵阳市 550002
摘要：文章介绍风力发电机组的基本故障特征，对风力发电机组的故障分析步骤和程序进行分析，并介绍目前比较常用的风电机组故障检修与维护策略，以供参考。
关键词：风力发电机；检修；维护
1引言
近年来随着全球经济的发展，资源紧缺和环境恶化问题不断加剧，各国都在大力开展风能、太阳能等清洁型可再生能源。我国近年来也加大了对风能的开发力度，而且将风力发电作为我国新能源战略的重点内容，所以说风力发电具有广阔的市场和发展前景。近年来在计算机等先进技术的推动下，风力发电技术也取得了较大的进步和发展，风电装备也因此经历了由进口到国产化的发展过程，其投资成本也随之降低。但是从目前风力发电技术可以看出，风电机组的检修与维护工作仍然是风电场日常管理工作的重点，而且也此工作中表现出检修与维护成本高居不下的问题，尤其是针对一些偏远且环境恶劣地区的风电机组来说，其机组的检修与维护工作也具有较高的难度和较大的风险，因此也对风电机组的检修与维护技术和相关措施的制定与实施提出了较高的要求。
2风力发电机组的基本故障特征
对目前风电场中风力发电机日常运行中的故障特征进行总结可知，其通常表现为故障类型和数量较多的特点，而且拒不完全统计，风力发电机组在日常运行中的故障类型可以超过20种，而且其最大的特点就是这些故障类型之中有超过70%的故障是由部件损坏而引起的。而且其另外一个特征就是对于风力发电机组的内部部件以及机械部件两部分来说，其内部部件的损坏通常不会对其从属部件等造成进一步的损坏，但是机械部件则不同，其一旦发生损坏通常会引发从属损坏问题的发生。此外，针对风力发电机组的检修规律来说，通常是在机组负荷率较低的情况下才会进行检修，这样可以确保检修人员的人身安全。甚至有些风电场通常是在发电机组停运的情况下才会进行相应的检修，这就对风力发电机组的检修和维护质量造成了不利影响。主要表现为一是由于机组停运或者进行检修的周期过长，这就会导致检修不足而增加机组运行中的故障概率，无法及时排除故障隐患来确保风电机组的稳定运行。二是由于定期巡检的项目和手段过于简单，仅仅通过巡检哪怕是严密的巡检策略无法对风电机组机械构件运行状态的恶化问题进行有效检测，而且针对这一问题通常智能通过进行特定的化验或者对振动频谱进行分析才能得出。三是如果检修周期过长，导致其主传动系统构件出现损坏问题而没有被及时发现和排除，这不仅会引发其相关联其他构件同样发生损坏问题，而且会在较长的恢复时间以及检修间隔时间内引发更为严重的损坏问题。
3风力发电机故障分析
3.1故障排除
无论是风力发电机组中的机械设备还是电气设备来说，其在正常的运行过程中都不可避免会出现设备损坏的问题，这就需要对风力发电机组运行中可能发生的故障类型以及危害程度进行总结和分析，然后针对不同的故障类型来采取相应的故障检修和处理方法来对故障进行排除。以风力发电机运行中容易由于风力作用而在长时间的工作过程中出现磨损的问题为例，如果不进行及时的检修和故障排除，就会由于磨损的不断加剧而导致更为严重的故障发生。
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3.2数据统计
在风力发电机组的检修与维护工作中，比较重要的工作之一就是进行数据统计，通过对风电机组运行中定期的运行数据进行统计和分析，就可以将数据分析结果作为对机组运行中故障隐患的预测依据，然后根据预测结果来进行风电机组检修与维护周期的制定，在确保机组稳定和可靠运行的前提下，尽量减少检修与维护次数来降低费用的消耗，从而提高机组运行的经济性，且提高机组运行的工作效率，这是对风力发电机组进行检修与维护的重要内容之一。
3.3故障分析
风力发电机组的故障分析就是一是根据上述数据统计来对故障隐患进行预测，二是根据已经发生的故障对故障原因进行分析，然后在上述预测和分析之后提出相应的故障检修以及故障处理计划和措施，然后通过有效的检修与维护方案的实施来降低机组运行中的故障概率，提高机组运行的工作效率，延长机组的使用寿命。以风电机组运行中比较常见的故障为例，其中比较常见的机械故障就是电机输出轴承和键块磨损原因而导致的超负荷的问题，以及由于齿盘断裂而导致的偏航电机超负荷的问题。而电气故障则主要是软偏模块超负荷损坏以及软偏触屏版损坏等问题，对上述故障进行详细分析之后就可以得出，故障的原因就是电压波动的正负值调频过低的原因，而对其进行处理的方式就是对发电机的安装程序进行调整，实现对电压不稳问题的有效控制来降低由此引发的故障概率。
4风力发电机的检修及日常维护策略
4.1故障检修
所谓故障检修的策略就是在风电机组运行中故障已经发生之后针对故障所采用的故障部位和原因查找以及故障处理的方式。此种故障检修策略具有悠久的历史，且一直在各个行业的设备检修工作中存在和应用。但是此种检修模式已经逐渐由传统的主要模式转变为辅助模式，通常在一些突发故障发生时使用。这主要是由于以故障检修模式为主要模式的传统方法，通常不会对机组进行保养，只是在机组故障发生之后才对其进行检修，因此通常此种检修模式不仅具有较大的检修工作量，需要进行数量较多的内部部件的更换，所以也需要消耗大量的时间和成本，而且还会由于故障检修的不及时而导致更为严重的故障发生，从而给机组造成较大的损失，甚至会引发安全事故的发生。因此，在目前的风力发电机组运行中通常将此模式作为IGBT等关键构件损坏的灾难性机组故障的检修模式。
4.2改进性检修
此检修模式也是目前比较常规的检修方式，就是对风电机组运行中比较常见的故障以及本身存在的先天缺陷进行分析，并且针对性地提出相应的检修方法和策略。此种检修模式通常在风电机组刚安装完成并投入运行的初期使用，这主要是由于此阶段中比较常见的故障就是协调性故障以及设计缺陷引发的故障等。因此就针对这些因素采取改进型的检修策略，及时提出策略来降低机组故障的发生概率。
4.3状态检修
此种检修模式是在风电机组中智能化设备以及自动化控制系统不断引入和应用的形势下逐渐兴起的新型检修模式，就是针对机组中不同设备在一段时间内的运行参数记录和分析，总结其参数变化规律并分析其数据变化中表现出来的故障隐患，从而实现对机组运行状态的掌握以及对机组运行中故障隐患的预测，然后根据预测故障来针对性制定相应的检修计划和方案。此外，目前利用比较先进的传感器技术和计算机技术等，可以实现对机组中不同设备运行参数数据的实时采集、传输并通过计算机中心软件对数据进行实时监测和分析，采用神经网络系统、专家系统等比较先进的技术实现对故障的准确预测，大大降低机组运行中的故障概率，是目前最有效的故障检修方式。
5结语
风力发电机组是风电场中的重要组成部分，为了确保机组的稳定和可靠运行并降低机组检修与维护的费用，就需要针对风电场实际情况来对检修策略和模式进行选择，通过先进的技术来提高对故障的预测准确性，降低机组运行中对故障概率。此外，还要加强对机组日常运行中的维护工作，通过听、看、摸、闻等日常巡检方法及时发现机组运行中的异常现象，而且在故障排除之后对现场进行清理，为机组正常运行和下次检修提供方柏霓。
参考文献：
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论文作者:姚云志
论文发表刊物:《科技新时代》2018年9期
论文发表时间:2018/11/14
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