风电电气运行中的常见故障及应对措施论文_王栋

风电电气运行中的常见故障及应对措施论文_王栋

(大唐山西新能源公司 山西太原 030032)

摘要:经济在不断的发展,社会的飞速发展导致各个行业对电能需求呈现上升的趋势,风电厂电气设备运行更显不间断性,处于持续运行状态,在一定程度上增大了故障发生率,对风电厂供电稳定性与可靠性造成威胁。基于此,要重视探讨风电厂电气运行中常见故障问题,深入挖掘诱因,形成行之有效的应对策略,有效减少事故发生,维护系统运行的高效性与安全性,在根本上为风电厂电气运行创造优质的条件。

关键词:风力发电;电气设备;故障;措施

引言

风力发电是将风的动能转换为电能的发电形式,我国风能资源丰富,且风能作为一种清洁可再生能源,利用风能进行发电,非常符合我国开发新能源以及节能减排的政策号召。在风力发电系统中,电气设备是保证发电工作顺利运行的重要保障,但是由于风力发电所处环境的特殊性,会对电气设备的运行产生一定的影响,一旦电气设备出现故障,会直接影响到风力发电运行的安全性和稳定性。所以需要对风电电气运行中的常见故障进行分析,找出问题的原因,然后有针对性的制定应对措施,最大程度的降低电气设备的故障率,确保风力发电的安全稳定运行。

1风电电气运行中的常见故障

1.1电气设备升温过快

风电厂的生产一般为较长时间的连续过程,这必然会导致相关的电气设备出现损耗情况,这些损耗产生时会释放大量热量,使得电气设备运行时的温度不断升高。如果电气设备长期处在高温运行状态,其绝缘体部分就会加速老化。当电气设备长期处在这种工况下,不仅会造成电气设备的损坏,还会引起许多安全问题。电气设备升温过快主要是由于长期运行中,其金属部分的热消耗过大,而设备自身又不具有较好的散热能力,导致设备无法进行有效冷却。另外,由于风电厂管理工作不善,不能及时发现设备升温过快的情况,导致电气设备的运行出现故障。

1.2风力发电中发电机的常见故障

发电机作为风力发电系统中的核心部件,是各项能量转化的枢纽,其运行的稳定性非常关键。在发电机中的常见故障主要有叶片故障、变流器故障以及保护故障等,通过发电机叶片的转动将风能转换为机械能,由于叶片长期处于高速旋转的状态,就会导致叶片磨损和老化,影响叶片运行的稳定性。变流器在运行过程中,经常会出现局部高温、电磁干扰以及灰尘淤积等现象,进而导致变流器出现过热、过电流以及过电压等现象,在超负荷运行的情况下还会出现击穿和烧毁等故障,直接影响到发电机运行的安全性。在发电机组长期处于超负荷运行的状态下,如果没有采取相应的保护措施,就会因为构件磨损严重而出现断裂现象,发电机无法正常运行。

1.3电气设备出现接地不良

目前在风电厂电气设备运行的过程中还存在着接地不良的问题,通常来说为了保护操作人员的人身安全,大都情况下会使用接地保护技术,但是在具有的工作中,常常因为其操作不规范,管理不善,常常有电气设备接地不良的情况发生,影响其正常使用。此外,由于电气设备接地的材料大都为金属类产品,在其表面很容易产生铁锈,极容易被腐蚀,这种情况的发生,也会对电气设备的接地效果造成不利影响。

2风电电气运行常见故障的应对措施

2.1风电场集电线路故障的应对措施

为了提高集电线路运行的安全稳定性,降低故障的发生几率,应该从设计、施工、运行维护等几个方面加强管理。首先,在风电场设计阶段,应该对施工现场的地理环境和气候特点进行详细的调查分析,通过大量的数据查证和经验,选择适宜的电气设备,保证集电线路中的电气设备符合相关的标准要求。在施工阶段,严格按照设计图纸执行,严禁私自更改施工方案,每个环节都要保证施工质量,加强施工监理。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在集电线路投运后,做好维护检修工作,定期开展集电线路设备的隐患排查,制定排查维护方案和具体内容,在排查时一定要认真仔细,发现问题及时处理。尤其是在大风季节以及特殊的天气情况下,更要加大排查的力度,保证集电线路中各电气设备的可靠运行。

2.2解决发电机滑环碳刷冒火的措施

想要保障风电厂电气设备的正常运行,对一些常见的故障要加以解决,以保障其正常的运行。对于发电机碳刷漏电、产生火花等一系列问题,想要得到有效的解决,需要从以下几点注意:(1)对于发电机使用的碳刷型号不一致,也很容易导致漏电或者产生火花,对于这种情况在采购的时候一定要注意,要选取型号、规格都相同的碳刷,以保障电阻值在同一水平。(2)企业单位应该要加强监管,并加强对碳刷检查次数,如若发现有任何的异常要及时的处理。(3)在具体的工作中,可以借助一些现代化手段来对发电机的碳刷部位进行监测,如红外线测温仪装置等,在检测的过程中若是碳刷的电流有异常情况,偏小或者无电流的情况下为了不影响后续的工作,应及时联系维修人员来进行调整。若是调整以后电流值仍然达不到使用标准,那么就应该及时的跟换碳刷。此外,还应该保持刷架及刷柜的清洁,如若发现积垢,应将其及时的清除掉。

2.3加强电压动态监督,结合电压保护装置,维护电压稳定性

对于电气设备的运行,电压是故障产生的根源,一旦电压不稳定,会诱发很多方面的问题。因此,要对电压监控工作给予重视,动态掌握电压运行实际状况,一旦发生异常,要及时进行调整与更改。一般情况下,电压的稳定离不开电压保护装置的作用,一旦出现电压值超标现象,保护装置会立即启动,维持电压的平稳性,避免安全事故的发生,为电气设备稳定运行提供保障。

2.4配电箱故障解决措施

相关工作人员要根据配电箱所处环境的具体情况,在其周边配置一定的安全防护措施,避免因外界因素的影响造成配电箱的故障问题。比如,在野外野生动物活动频繁的地区,在配电箱的周围设置障碍物,以便将野生动物与配电箱进行隔离;对于配电箱受到人为频繁破坏的情况,要安排相关人员进行定期进行巡查和维护,并联系有关部门对这类盗窃行为进行严厉打击。

2.5齿轮箱常见故障的应对措施

通过对齿轮箱的故障研究,提前做好各项防范措施具有很强的必要性。通过调查分析,齿轮箱发生的故障多数都是可以采取合理的措施避免故障的发生。为了保证齿轮箱的正常运行,做好随机监控和定期检查工作,定期对齿轮箱的温度、清洁度、噪声、振动登记、轴承以及油液状况进行检查。检查工作可分为外观检查和仪器检测,对齿轮箱中各个部件进行全面的检查。还可安装离线式滤油装置,降低润滑油的污染程度,提高齿轮箱运行的清洁度,降低轴承疲劳和磨损概率。加强对齿轮箱运行状态的在线监测,对于设备出现的故障能够及时报警和预测,对设备的运行状态进行有效评估,避免故障的扩大化,有效降低齿轮箱故障的发生几率。

结语

在风电厂的运行和生产过程中,电气设备占据着非常重要的位置,在实际的运作过程中,不可避免的会遇到各种故障,因此必须重视和总结这些故障产生的原因,被予以解决。除此之外,还要加强对电厂电气设备的维护和检修工作,可以采用一些先进的技术提升对设备的保护,也只有这样才能降低设备发展故障的几率,保障供电的安全性和稳定性,为企业的发展提供保障。

参考文献:

[1]金晓航,孙毅,单继宏,吴根勇.风力发电机组故障诊断与预测技术研究综述[J].仪器仪表学报,2017-05-15.

[2]王晨清,宋国兵,迟永宁,刘凯,申全宇.风电系统故障特征分析[J].电力系统自动化,2015-11-10.

[3]艾斯卡尔,朱永利,唐斌伟.风力发电机组故障穿越问题综述[J].电力系统保护与控制,2013-09-19.

论文作者:王栋

论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期

论文发表时间:2019/5/16

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