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摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，风力发电也越来越受到重视。在此背景下，我国风电场数量也有所增加，如何加强风电场运行与检修维护管理成为了社会重点关注的问题。文中针对在风电场管理过程中常见的故障风机维修问题，通过建立故障维修调度的数学模型，进行了方案优化的研究，以期能降低风电场因风机故障造成的发电功率损耗，从而提高风电场的运行效益。
关键词：风机;故障;振动
引言
在众多新能源中，风能是一种无污染的可再生能源，具有大规模开发利用的前景．在世界能源短缺的大背景下，风力发电成为利用最为成熟的新能源，成为现在重要的能源补充的力量，值得大力发展。近几年在我国已发生多起风机事故，因此有必要分析事故的原因，从技术和管理方面提出并实施预防预控措施，避免类似事故再次发生。
1风机维修
风电机组作为风电场运营的核心设备，排除风机故障是风电场运行的前提。风机维修首先要挑选高质量风机设备，以安全生产为基础，通过协同生产、内容细化优势，构建安全性、全局性风电场运行系统，构建高效、安全管理条件，测试风机运行的参数，保证风机时刻都处于良好的运行状态。
2存在的问题
（1）叶片掉漆磨损和开胶。风机叶片的主要材质为玻璃纤维增强环氧树脂，在长期运行中，风蚀会导致叶片边缘出现掉漆或磨损，随着时间的增长，磨损会越发严重，由此引发风机叶轮质量问题，导致风机振动越发厉害，甚至叶片开胶，破坏动平衡可能造成风机倒塔，故需要进行定期性的停机维护，增加了维修工作量，停机时造成发电损失相对于停机维修的作用也较大。（2）主轴承损坏。风电机组中主轴承受的载荷来源主要有风机叶片及轮毂的重力载荷、主轴的自重载荷、主轴轴承的支撑力和推止力、风通过叶片以及轮毂作用在主轴上的惯性载荷及气动载荷等，因此主轴需要承受径向力和风力产生的轴向力，除此之外，由于风机工作环境的特殊性，随着风速的骤变，还会产生轴向冲击。以大唐苦水东风场主轴轴承失效原因进行分析，风机在运行过程中由于风机安装位置与地面间存在5°的倾角和受风力的影响，整个主轴会受到较大的径向力与轴向力，当风机运行时由于受到风力产生的轴向力及风骤变造成的冲击，使滚珠一直紧靠保持架运行，导致保持架及轴承内圈磨损，长时间运行剥落产生的铁屑在不断的运行过程中伴随油脂聚集在排油口附近。在径向载荷的作用下，铁屑在滚柱与轴承内圈之间产生较大的摩擦力，导致滚柱及轴承内圈磨损严重。由于润滑油内存在铁屑，不仅失去润滑效果，而且长时间运行导致轴承内部各处均受到不同程度的损伤。
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3防范措施
3.1通过机组运维方案大数据平台监测数据得到的风机故障信息的准确性
若故障明确，则在故障风机发出故障警报时所需要的维修服务类型已确定，可直接进行维修，故相应的维修操作时间为确定值；若故障不明确，则需要在维修前先进行故障排查，而在故障风机发出故障警报时所需要的维修服务类型不确定，导致所需的维修操作时间也不确定。
3.2风机主轴承日常维护
首先通过远程风机主监控平台定期检查是否存在主轴承温度过高的风机，通过振动在线监测系统检查是否存在振动过大的风机；其次结合后台数据在巡检中利用听针等工具，对设备运转中的卡涩现象、有无杂音、运转是否平稳等进行检测，并且检查加油记录时间，油品，油脂添加的量及每台设备轴承用油的型号规格是否正确，要保证油质符合要求，无杂质，没有变质，不能缺油，定期进行补油，保证冷却效果，以避免由于出现轴承损坏，影响到设备运行，避免造成长停。
3.3根据不同类别采取相应的维修策略
考虑到每台风机机位的风速、风机性能等情况的不同而导致各机组间输出功率的差异，风电场应将电网调度指令按不同权重合理地分配到每台风电机组。因此，在对故障风机维修时，应按照承担发电任务的权重对故障风机进行分类，根据不同类别采取相应的维修策略。例如对于发电量表现优异的故障风机应考虑优先维修。
3.4构建现代化管理系统
ERP系统是风电场主要的管理系统，利用信息化管理模式，可以有效提升风电场的管理质量。在ERP系统构建中，需要针对风电场运维、项目、物资、管理等多个管理体系，实现模块化管理模式，从而实现一体化运维管理的目标。ERP是以计算机软件和互联网为核心的技术平台，应用系统化管理理念，对企业决策、员工决策展开管理，结合风机日常运维材料管理系统，实现风机零部件、主体设备的采购、运输、管理、记录，构建风机运维供应链、资金链条，加强日常运维中各个环节管理，一旦检测到风电场运行参数超标，ERP管理系统会自动发出警报，并提出故障信息，运维管理部门可以结合系统提示信息针对性展开维修。同时，采用新型的运维管理理念——5P管理，包括业务改造、人力资源管理、产品支持、行为规范、伙伴选择，ERP系统运行水平与5P管理有着直接关系。业务改造要从细节层面出发，不断提升风电场运行性能；人力资源管理是加强运维管理人员管控，通过相关制度明确运维人员的行为；产品支持是通过供应链采购相关零部件、设备，保证设备质量；行为规范是落实运维岗位的标准、要求、内容、权责，严格按照相关制度标准开展各项工作；伙伴选择是针对风电场外包管理模式，选择有资质的运维管理企业，确保风电场的运行质量。
3.5风机保护管理
加强风机保护管理，严格保护逻辑的修改、投退、试验等工作;要进一步规范“两票”工作程序，把好“两票”审核关，定期开展“两票”执行情况检查，加强“两票”执行考核;加强作业现场安全技术交底，强化作业现场安全巡查和监护。
3.6远程调控
在风电场实际运行管理当中，可以采用远程集控方法，这样可以有效减少人工劳力的投入。远程调控是集约式管理的重要组成部分，在人机交互系统上实现一键式操控。远程调控可以实现一体化调控目标。风电企业在远程集控中心操作当中，可以对企业管理的风电场进行远程操控，一旦某个风机运行参数超出阈值，可以远程关闭或调整运行参数，保证风电场运行安全。这样一方面可以提升风电场的运行效率；另一方面可以降低设备运维成本，展开针对性维修。
结语
综上所述，风电场在生产运行过程中，风机叶片开胶或者主轴承损坏等大部件损坏造成长停是影响安全生产的主要因素，故通过远程监控，构建现代化管理系统，强化现场巡检和维护质量，提升风机的健康运行水平，从而提高风电场的运行效益。
参考文献
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[2]王维友,杨璋.振动分析在风机轴承故障诊断中的应用[J].装备维修技术,2015,(02):31-35.
[3]李颖颖,王海琳,赵鑫.基于信号分析的异步电机故障诊断方法浅析[J].新型工业化,2014,(02):62-66
论文作者:王天航
论文发表刊物:《防护工程》2019年20期
论文发表时间:2020/3/7
标签：风机论文; 风电场论文; 故障论文; 主轴论文; 载荷论文; 轴承论文; 叶片论文; 《防护工程》2019年20期论文;