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摘要：在风力发电机运行的过程中,常常会发生很多的故障,因此,需要对发生的故障进行分析,查找原因,进而采取有效的维护措施,促进风力发电机的良好运行。本文主要针对风力发电机的运行维护进行了相关方面的探讨。
关键词：风力发电机组；故障；维护
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。
一、风力发电机概述
风力发电机，是将风能转换为机械功的动力机械，机械功带动转子旋转，最终输出交流电的电力设备。随着社会用电量的极具攀升，对于风力发电机的要求也越来越高，因此，做好风力发电机的运行维护工作，避免其发生重大故障，是风电场工作人员的重要工作，下图是某电厂风力发电机的样式图（如图1所示）。
图1
二、风力发电机结构组成以及运行原理
风力发电机主要由辅助系统、传动系统、原动机部分、执行部分以及控制系统等组成，各部分之间相互协调，共同来保证设备的正常运行。风力发电机在运行时，主要完成两部分能量的转换，即风力机风轮捕获风能，并将其转化为风力机输出的机械能；发电机装置将风力机输出的机械能，转化为并网电网。发电机组除了要完成对各项能量的转换，同时还要完成信息的传递，两个方面工作相互影响，保证风力发电机组可以保持在正常运行状态，进而提高发电效率，获取更多奖发电量。
三、风力发电机常见故障
3.1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。
3.2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。
3.3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。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。
四、风力发电机故障排除与维护措施
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电厂整体运行效率产生决定性的影响，所以需要对风力发电机的故障进行排除和维护。
4.1故障排除
4.1.1确定故障原因
对于发电机组故障的排除，必须要明确故障发生的原因，在现场对设备结构进行全面检查，分析可能出现的故障，并将故障原因缩小到一定范围内。发电机在运行过程中会产生数据，应对各项数据进行整理分析，将其作为故障分析的数据支持，尤其存在异常的数据，将其作为设备故障的排查，确定问题发生的原因。工作人员对发电机组故障的排查，也可以为后期的养护管理工作提供依据，做到有的放矢，提高设备维护的有效性。
4.1.2故障处理
在风力发电过程中，风能为不可控因素，为保证发电机组的运行安全，就需要对其进行极限值设定，一旦超过设定值就要进行复位处理，避免机组超负荷运行。另外，还应设置温度复位，对于长时间持续运行温度上升的机组，当达到设定值后进行关停处理，避免温度过高烧毁设备。同时，还应针对传感器误动作故障、设备误报故障以及风力发电机运行不可靠等方面采取相应的处理，通过有效的操作来减少故障发生的概率，提高发电机组运行的效率[2]。
4.2发电机维护
4.2.1日常维护
在日常生产活动开展中，需要结合发电机组运行原理，对常发生故障的部位进行重点管理，制定完善的维护方案，并选择专业能力强的维护人员参与工作，尽量将一切故障萌芽扼杀，提高设备运行的可靠性。首先，注意观察。对各项故障常发生部位进行重点观察，例如确定风力发电机内梯子与安全平台连接牢固程度，是否存在螺栓松动情况；液压站表计压力是否存在异常，以及旋转部件与转动部件之间是否存在磨损与失效等现象；确定扭缆传感器将拉环完好度等。其次，认真巡查。维护人员在巡查过程中着重注意各部件运行是否存在异常，并对存在故障的部位技术进行处理，另外还需要做好各部件的清洁工作。
4.2.2定期维护
应结合发电实际情况，针对发电机运行状态制定定期维护管理方案，确定维护重点，如风力发电机联接件的检查，尤其要做好螺栓力矩的检查，保证各传动部件之间润滑性能处于优良状态。安排专业维护班组来负责发电机的巡查与维护，并落实责任制度，以此来保证维护管理工作的贯彻落实。
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.
[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
[3]郑仁德.论风电场电厂电气设备的检修管理[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2012（10）.
作者简介：宋铁超（1983.2-），男，吉林榆树人，东北电力大学应用技术学院大专，起重机械管理 ，单位：西北水利水电工程有限责任公司，研究方向：电力设备。
论文作者:宋铁超
论文发表刊物:《电力设备》2016年第10期
论文发表时间:2016/7/25
标签：发电机论文; 故障论文; 风力发电机论文; 机组论文; 变流器论文; 叶片论文; 设备论文; 《电力设备》2016年第10期论文;