摘要：随着我国经济技术的不断发展和进步，风力发电逐渐受到越来越多的人关注。随着时代的进步，我们不断创新以适应目前风力发电厂的需求。中国风力发电场呈现出规模化方向发展的态势。对风力发电机的需求必然会增加，对风力涡轮机的技术要求也更高。风力涡轮机的使用增加了，同时也需要面临诸多的问题。所以，需要强化检测电动机的工作。此外，对于检修和维护工作要提倡以人为本，要求工作人员要多思考，在工作中要多总结，每个工作的细节都要认真细心，善于提出问题并运用理论知识解决问题，通过加强日常的技术维护，可以降低风力发电机的故障发生频率，避免产生重复性故障。
关键词：风电场；电气设备；风力发电机；运行维护
一、风力发电机简介
风力发电机是将风能转化为机械能，通过机械能使转子旋转，然后发电的电力设备。风力发电机的工作原理比较简单，主要是风轮在风力的带动下旋转，通过风轮的旋转将风的动能转化为风轮轴的机械能，最后促使发电机发电。广义上来说，风能也是太阳能，所以也可以说风力发电机，是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发电机。风力发电机通常由机头、转体、尾翼、叶片组成，其中叶片用来接受风力并通过机头将其转化为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向以便获得最大的风能；转体能使机头灵活转动以此来实现尾翼调整方向的功能；机头转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。风力发电机的类型主要有异步型、同步型、水平轴型和垂直型四种。
二、风力发电机常见故障分析
2.1发电机叶片故障
当风力发电机处于运行状态时，其叶片是持续转动的，这就导致叶片在转过程中会受到自身重力、自然风等各方面力的作用，与此同时，一旦叶片开始转动，就会受到设备内部的激振作用，这些都会对对叶片造成损伤。一般情况下，叶片的损伤主要包括叶片弯曲、偏移、或者断裂，不仅如此，还可能会缩短叶片的使用寿命。
2.2变流器故障
正常情况下，风力发电机产生的是直流电，然后将直流电储存在蓄电池中。但是，在实际电能使用过程中，需要采用交流电，这就需要工作人员将直流电转变成交流电，因此，变流器直接影响着风力发电设备的安全运行。变流器处于工作状态中时，常见故障和电压的稳定性有着密切关联。电流电压过高时，就会导致变流器过热；电压电流过低时，就会导致变流器欠压，这些情况都会影响到变流器开关的稳定性，严重的话可能会击穿变流器。
2.3发电机故障
在整个系统运行过程中，自然风能会产生机械能，发电机把这部分机械能尽可能地转化为电能，然后在通过电网传输到用户。在这个过程中，发电机容易出现过热的现象，基于发电需要，发电机的实际工作时长又居高不下，长此以往，就会对设备造成一定程度的损坏。
三、风力发电故障原因分析
风力发电系统的构成部件较多，并且各部件的运行也较为复杂，运行过程中可能会出现各种各样的问题，现对故障原因进行如下分析。
3.1叶片故障原因
在发电机的工作过程中，叶片的转动速度是随着风速的变化而变化的，并且，在转动速率的改变过程中，会出现瞬时变化，这会对叶片形成一定影响；如果叶片相对较长，就会削弱叶片的刚性，乃至出现轻微振动就会损伤叶片。除此之外，叶片长期处于暴露状态下，其表面不可避免地出现厚重的积灰，这些积灰容易导致叶片受力不均匀，最终影响设备的正常运行。
3.2发电机异常振动原因探究
一般来说，发电机的异常振动包括两方面的原因，其一是发电机在设计和制造过程中存在一定的质量问题，一小部分零部件在设计加工时，没有充分考虑到实际使用需求，造成整个设备无法正常运行；其二是设备在运行过程中，它是一个庞大而复杂的系统，容易受到外在条件的影响，导致某些部件不同程度的受损，继而出现异常振动。如果发电机长期在这种情况下工作，设备的零部件极易出现松动状况，再加上工作人员在前期安装和后期检修过程中的违规操作，就会造成设备运行时的异常振动现象。
3.3发电及温度过高原因分析
造成发电及温度过高的原因主要是设备运行时间长、铁铜损耗大，造成设备温度不断升高；另外，设备的制冷系统还存在部分缺陷，热量无法及时散发出去。
四、风力发电机的运行维护措施
4.1完善检修管理制度
4.1.1完善风力发电机检测维修流程
完整的检测维修流程在风力发电机运行维护工作中占据着重要地位，可以从根本上保证运行维护工作的有序进行。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对风力发电机进行管理的时候，需要对组成的线路以及各个元件进行全面、仔细的检测。如果出现问题，需要合理检验线路的承受能力。当线路或元件不能继续使用时，需要予以更换，维修之后还要进行质量检验，合格后才可以使用。通常而言，检测顺序为先检测局部故障，之后在对整个线路进行检测以及维修。
4.1.2加强定期维护制度的完善
为了保证风力发电机运行维护工作的顺利进行，需要进行定期的检查与维护，还需要完善定期维护制度。通过制度对运行维护人员起到一定的约束作用，使其全身心的投入到维护工作中去，提高维护工作的开展效率，减少故障所造成的危害。同时对定期维护的方案及时间进行明确，进而不断提升风力发电机的检修质量。
4.2定期维护
4.2.1必要的整机维护
在对风力发电机进行定期维护的时候，需要检修必要的整机维护。对尘土、锈迹或是泄露等问题进行定期检查，如果出现这些问题需要及时进行处理，保证发电机的干净、整洁，从而减少故障的出现。另外，还要对所有的紧固件，比如垫圈、螺栓等，连接情况进行检查；对各引接电缆的绝缘性能进行检查；对绝缘电阻进行检查，使其能够满足实际要求。
4.2.2轴承与润滑系统的维护
风力发电机的润滑方式可以分为稀油润滑和干油润滑两种。通常情况下，偏航减速齿轮箱和风轮发电机的齿轮箱使用稀油润滑方式，主要使用对过期的润滑油进行更换的方式进行维护。而轴承偏航齿轮主要使用干润滑油方式，经过长时间的运行，导致温度上升引发变质现象的出现，对此，需要及时补充润滑油，合理控制补充量，避免电气出现烧坏等不良现象。在整个过程中需要对润滑脂的补充工作引起重视，间隔时间：传动端2000h，非传动端2000h。补充量：传动端100g，非传动端120g。在进行轴承与润滑系统的维护的时候，需要注意以下内容：①对所使用的润滑脂类型进行仔细、全面的检查；②对油嘴以及周围区域进行全面清洁；③对润滑通道进行检查，保证其畅通；④在轴承内注入规定用量的润滑油。
4.2.3定、转子绕组维护
在对定、转子绕组进行维护的时候，需要根据发电机的运行规律，如果发电机首次启动或者是经过长时间的停机之后，需要每年进行一次绝缘电阻测试工作，对于其他测试工作只需要在故障出现时进行即可。一般而言，绕组干燥的新电机具备较高的绝缘电阻。一旦电气设备在运输过程中或者是存储期间，出现不合理的地方或是出现受潮现象，也会使电阻大大降低。除此之外，如果绕组温度上升也会降低绝缘电阻值。
4.3日常维护
由于风力发电机整机的组成结构较多，因此根据故障的不同类型会采用不同的维修方案，必要时要进行现场的维护。为提高维修的效率，可以通过对风力发电机的整体状况进行掌控，方便风力发电机的正常运行。具体的维护方式：首先对风力发电机组的安全破平台和梯子进行细致的检查，保证各部分正常运行；其次，要仔细观察风电机组内的安全平台和梯子是否牢固，有无连接螺栓松动；再次，是对控制柜进行倾听，检查有没有放电的现象，若有声音，应该进行进一步的检查，主要对接线端子、接触不良等问题进行检查；最后，需要在检修维护工作之后，对现场工作进行经历，同时保证接头干净，无泄漏情况。
4.4加强维修人员技术水平
在对风力发电机进行运行维护的时候，检修人员的技术水平发挥着重要作用，检修人员技术水平的高低直接影响着风力发电机的运行效率以及运行安全。比如，针对风力发电机中的零部件是否出现问题及故障，维修人员可以根据自身的工作经验来进行判断。如果维修人员技术水平不高，经验不足，就不能找到问题及故障所在，延误了最佳的检修时机，进而致使风力发电机不能正常运行。因此，为了保证风力发电机运行维护水平的不断提升，需要加大对运行维护人员的培养力度，加大培训力度，使其能够熟练的掌握更多的维修机巧，使其能够有效辨别并处理出现的故障问题，避免故障严重化。另外，培养检修人员的责任意识，在运行维护工作中认真履行自身的责任，提升风力发电机的运行维护效果。
结语
总而言之，风电场的运行效率以及运行安全在很大程度上取决于风力发电机的正常运行。风力发电机在运行过程中出现的故障种类较多，并且在运行维护管理过程中存在着不少缺陷与不足。对此，有关人员必须要引起重视，采取有效的运行维护措施，加大运行维护管理力度，减少故障出现的几率，一旦出现故障，可以在最短的时间内发现并解决，提升风力发电的经济效益，促进风电行业的进一步发展。
参考文献：
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[3]董鲁川.对于风电场电气设备中风力发电机的运行维护的措施[J].电子测试，2016.
作者简介：
周永强（1991.01.20），性别：男；籍贯：山东省潍坊市；民族：汉；学历：本科；职称：助理工程师；职务：风力发电检修员
论文作者:周永强
论文发表刊物:《电力设备》2018年第36期
论文发表时间:2019/6/6
标签：风力发电机论文; 叶片论文; 发电机论文; 故障论文; 运行维护论文; 工作论文; 变流器论文; 《电力设备》2018年第36期论文;