摘要：为满足社会发展对电力能源的需求，风力发电作为一种新型发电方式，现在已经得到了更进一步的发展。在风力发电过程中，发电机作为核心组成部分，在根本上决定了发电效率，但是其在运行过程中经常会因为各种因素而出现故障，并且存在不同程度的机组老化现象。为了能够提高发电机运行效果，必须要结合其运行原理，对各项常见故障进行分析，并制定完善维护方案，采取合理的措施对其进行有效管理，降低各种因素对设备运行造成的影响。
关键词：风力发电机；运行维护；分析
1 风力发电机的基本原理及特点
风力发电的基本原理，风能具有一定的动能，通过风轮机将风能转化为机械能，拖动发电机发电。风力发电的原理是利用风带动风车叶片旋转，再通过增速器将旋转的速度提高来促使发电机发电的。依据目前的风车技术，大约3m/s的微风速度便可以开始发电。发电的原理非常简单，空气流动的动能作用在叶轮上，将动能转换成机械能，从而推动叶片旋转，带动发电机发出电来。
风力发电的特点
（1）可再生的清洁能源
（2）建设周期相对短
（3）装机容量规模灵活
（4）可靠性能高
（5）造价低廉
（6）运行维护
（7）实际占地面积小
（8）单机容量小
2.风力发电机常见故障分析
2.1 发电机叶片故障
风力发电机组叶片主要起到将风能转换机械能的作用，然后通过发电机将其转换为电能，达到发电的目的。但是在发电机运行过程中，其需要长时间不间断运行，加速了设备的老化，并且设备各部件在长时间运行的状态下磨损情况加重，影响了叶片的正常运行。为了能够保证叶片更好的旋转，可以针对叶片部件叶片尖端旋转速度高以及扫风面积大等运行特征，对其厚度与弦长进行逐步递增的设计。增加了叶片厚度，可以提高结构的稳定性，即便是遭遇强风也不会弯曲或者折断，降低了叶片结构的消耗，并提高了发电效率。
2.2 发电机变流器故障
变流器作为风力发电机中重要组成部分，如果其出现故障，则会使得发电机不能正常运行。直驱式风力发电机与双馈式风力发电机中都存在变流器，目前我国风力发电主要使用的发电机为双馈式发电机，其在正常运行时，需要由两个变流器正常运行才可正常并网发电。受变流器的安装位置影响，在运行过程中经常会出现部件升温过高、电磁干扰以及灰尘淤积等情况，导致变流器产生过热、过电流以及过电压等问题，情况严重的甚至会因为超负荷而出现击穿或者烧毁等问题，影响发电机的正常工作。
2.3 发电机保护故障
发电机是风力发电活动中的核心组成，除了要与其他电气设备一样进行常规养护，另外还需要采取专门的保护措施，避免其受各因素影响而出现故障。就我国风力发电现状来看，风电机组容量在不断加大，相应的发电机规模也在不断加大，单一的维护措施已经不能满足其运行需求，如果缺乏密闭的保护措施，发电机会受到电磁影响而出现故障。另外，机组高速旋转运行也会加快机组内零件的磨损，当旋转产生离心力足够大时，机组的震动幅度也会随之增大，增加了发电机故障发生的概率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果发电机组长期处于超负荷运行状态下，并且没有采取相应的措施对其进行保护，发电机会因为内部构件磨损严重，而出现部件断裂的情况，导致发电机不能正常工作。
3 风力发电机运行维护的具体方法
风力发电机是一个综合性的产品，包含电气、机械、空气动力学等多种学科，每个部分都有着十分紧密的联系。风力发电机的运行效果将会对发电厂整体运行效率产生决定性的影响，因此，我们可以通过以下几个措施，对风力发电机进行运行维护，保障发电机正常运行。
3.1 进行风力发电机的定期维护
进行定期维护工作，可以使风力发电机的使用寿命得以延长，时刻保持在良好的运行状态。我们可以通过以下几个方面来进行风力发电机的定期维护：对风力发电机的联接件进行定期检查，特别是螺栓力矩的检查，除此之外，还要对转动部件的润滑性能进行检查，确保功能的正常。
干油润滑与稀油润滑组成了风力发电机的润滑系统，我们通常采用稀油润滑方式来进行发电机偏航减速齿轮与齿轮箱的润滑，我们所采用的维护方式是：补加与采样化验，如果发展润滑剂不能再加以使用，一定要更换润滑剂。
在偏航齿轮、发电机轴承和偏航轴承上，我们一般都使用的是干油润滑剂，这三个部件在运行时将会产生较高的温度，温度高容易使润滑剂变质，因此，我们可以采用补加的方式来对这些部件进行定期维护，这里要值得注意的是，在补加的过程中，补加的润滑剂一定要适量，如果加入了过多的润滑剂，可能会使电机烧坏。
作为风力发电厂发电机组维护的功能测试之一，过速测试一直是工作人员常常使用的测试方式，过速测试主要包含扭缆开关测试、振动开关测试、液压系统元件定值测试、紧急停机测试等多个测试步骤，除此之外，我们还可以通过控制器极限定值来进行发电机组的过速测试。
4 进行风电发电机的日常维护工作
在风电发电机运行的过程中，风力发电机组发生故障是在所难免的，但是，出现故障后，如果我们在第一时间内能够及时的进行分析和修复处理，就能将电厂的损失和影响降到最低。为了防止发电机发生故障后出现手忙脚乱的现象，我们可以采用日常维护的方式，保证时刻掌握发电机组的状况。
4.1 可以通过观察的方式，来确认安全平台与发电机里的梯子是否松动，风力发电机控制柜里的电缆线是否出现松动的现象，有没有异味产生，除此之外，还要对扭缆传感器的拉环进行检查，偏航齿润滑的情况进行检查、液压站表计压力是否存在异常现象、油管接头是否存在渗油情况等，这些小的环节都要经过精心的检查和分析，防止出现遗漏情况，从而造成后期的故障。
4.2 利用听的方式，来检查控制柜里有没有放电声音，倘若存在放电声，我们就可以初步认定控制柜中存在接触不良的接线端子，应当对控制柜进行全面、细致的排查，除此之外，还要通过听的方式来检查偏航时是否存在干磨的声音，听发电机轴承、齿轮箱中是否存在异常声音、叶片切风是否存在异常声等。
4.3 利用动手操作的方式，来进行设备的修剪，这种方式也是最直接的一种维护方式，在修剪完成后，一定要对设备修剪的现场进行全面的清理，要将液压站元件接头油脂等异物清理干净，防止日后在检查泄露现象时油脂残存而出现错误判断的情况。
结语
发电机是风力发电系统中的核心组成部分，为保证其运行效果，需要在了解其运行原理的基础上，针对常见故障进行分析，然后选择有效的措施进行管理，并以满足生产需求为目的，制定相应的管理方案，降低各因素对设备运行造成的不良影响，提高发电机运行的可靠性与稳定性。
参考文献：
[1]吕冠成.浅谈风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J].电子制作，2014，10：217+216.
[2]张鼎甲.浅谈风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J].企业技术开发，2011，21：34-35.
论文作者:田宇
论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/7
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