风力发电机组的检修策略分析与探讨论文_吕娟娟1,吴凯丽2

风力发电机组的检修策略分析与探讨论文_吕娟娟1,吴凯丽2

(内蒙古华电新能源分公司 内蒙古呼和浩特市 010020)

摘要:当今社会,随着传统能源的日渐枯竭,环保意识的深入民心,以及可持续发展战略的实行,火力发电等老旧方式已经渐趋落寞,而风力发电则以清洁环保、蕴藏量大等优势被世界国家所高度重视。在日后的发展中,风力发电的作用与地位将日益提升。作为风电场正常运营的核心设备,风力发电机的高效运行对于提高企业的工作效率与经济效益都极为重要。鉴于此,本文对风力发电机组的检修策略进行了分析探讨。

关键词:发电场发电机组检修

一、风电场的生产特点

在风力发电厂运行的过程中,很多发电厂的生命周期很多,只是在半年内得到盛行,但是随即就出现衰退的现象,这是因为很多风力发电厂忽视了对风力发电机组进行有效的维修,只是一味的重视对其进行使用,没有过多的关注其使用寿命等情况,所以在这种情况下,就面临无电可发的现象。要想保证风电场更加长远的使用,就应该对高盛风期的发电机组进行维护,这也与其工作效率以及相应的收益具有密切的关系。在风电场实际运行以后,需要对成本加以合理的控制,在这之中,主要包含的内容是相应的折旧费用以及人工成本等,这些影响因素都需要在投产初期进行控制,否则在后期就难以进行有效的调节,这是核心的问题所在,只有这样才能促进利用率的提升,保证将各项费用控制在能够承受的范围之内。

二、风力发电机运行特征

2.1生产特征

若想提高风电场的经济效益,必先提高风力发电机组的可利用率。由于风力发电对于风能的运用有着苛刻的要求,所以,若想最大限度地提高风力发电机组的可利用率就必须从风力的自身属性入手,选择盛风期时段进行重点突破。综观全国,各大发电场的盛风期多为半年左右,在这一时段产生的总电量尤为可观,而若是换做无风期,则面临无电可发的困境。因此,因地制宜、因时制宜,准确地判断本场的盛风期乃是提高风力发电机组可利用率的一项不可缺少的前提条件。正式投产之后,风电场会产生很多运作成本,例如,人工费、折旧费、检修费、银行利息等。对于银行利息和折旧费这部分成本主要依靠投资来解决。由于风电场一旦运营之后,将很难进行调节,故此,降低成本的关键则是在于提高风电机组的可利用功率,并降低检修维护成本和人工费用的支出。

2.2风力发电机组的基本故障特征

通常来说,属于同一风电场的同型号风力机组在全年运行过程中多会出现至少二十种障碍,其中百分之七十的故障是由于部件损坏所致。从结构上讲,大部分风力发电机组分为内部部件和机械部件两大部分,前者的损坏一般不会引发从属损坏,而后者的损坏则会导致从属损坏。为保证人身安全,若想登机巡检,一般都必须在负荷率偏低时进行,甚至有的制造厂规定只有在发电机组停运时才可登机,这些硬性规定在客观上为发电机组的检修制造了很大的障碍。此外,即使经过严密的巡检,很多机械构件运行状态的恶化也不能够被准确地检测出来,尤其是位于主传动系统的大构件,若想检验出其是否恶化,必须通过对化验结果或者振动频谱来分析得出,这也是检修风力发电机组所无法避免的难题之一。更棘手的是,一旦主传动系统的构件损坏常会引致相关联的其他构件的损坏,漫长的恢复时间将进一步加重损失。

三、制定检修策略所应注意的几点问题

由于不同的风电场在地理环境,风向变化频率等客观因素上都有所不同,所以,无论机组部件的寿命,还是系统的协调性方面都是不相同的。即使是同型机组出现故障的特点也不尽相同。由于地理位置的差异,同一风电场各大系统所承受的工作强度也有很大的差别。故此,若想制定理想的检修策略必须要注意以下几点问题:其一,同一风电场中不同机组的差异;其二,不同厂家出产的机组结构的差异;其三,同一厂家出产的不同型号机组在结构和配置上的差异。只有分清重点,才能有针对性地消除故障。综上所述,理想的检修策略应该是:主要采取预防性检修,辅以状态检修,将被动检修作为一种临时性措施,至于改进性检修则作为一种补充性方式。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此外,若想使机组保持一个良好的工作状态,还应该多加保养,增强使用人员的素质,以避免不必要的损害。

四、风力发电机组的维修策略

在对发电机组进行检修的过程中,主要具有四种维修方式,一种是故障检修,一种是改进检修,一种是预防性检修,还有一种是状态检修,不同的检修方式是在不同的环境下进行的。

4.1故障检修

所谓的故障检修就是等设备发生故障后再进行维修。这种维修方式往往检修时间长,维修工作量大,更换部件多,维修费用高,且易造成事故扩大,故这种维修方式往往只用于灾害性的事故,如各种驱动模块、通讯模块、功率元件、PLC、IGBT等关键部件损毁时的维修。

4.2改进性检修

改进性检修就是对设备先天性缺陷或频发故障进行维修。一般设备投运不久,设计存在的缺陷、部件协调性不足的问题都将暴露,有些部件未经长期验证就大面积推广,造成部件故障率偏高,这时应考虑采取改进性维修,从源头上解决故障率高的问题。

4.3预防性检修

预防性检修就是按事先制定的周期,定期更换设备部件或对设备进行局部调整、紧固,这种维修方式主要是为了定期将风力发电机组各部件的状态调整到标称状态。预防性检修的核心就是要找到导致机器重复性故障或生产损失的根本原因,并加以消除。单台风力发电机组部件多达上千种,整机虽是按20a的使用寿命设计,但并不是所有部件的寿命都能达到20a。风力发电机组上的橡胶元件,如联轴器、减振阻尼元件、机械限位开关护套、液压系统密封圈等,由于实际运行过程中温度、油污等因素的影响,也往往达不到设计寿命。风力发电机组的故障率呈现是多个典型浴盘曲线组合的原因。根据机组故障率的这个特点,可以得出结论:在理论上,如果在机组某一部件寿命期未进行主动检修或更换,可有效地降低故障率。但如何判断诸多部件寿命期将结束存在困难

4.4设备状态检修

设备状态检修就是在设备状态评价的基础上,根据设备的日常监测、状态监测和诊断提供的信息,来判断设备的劣化程度,有计划地进行适当的维修。状态检修需要多种辅助手段,在风力发电机组上实行状态检修的主要辅助手段有振动在线监测、油品在线监测及定期化验、内视镜检查、热成像检查等。机组状态维修应该是设备维修方式中效率最高的一种方式。采用状态维修可以及时掌握故障隐患并及时消除,从而提高机组完好率和利用率,提高机组维修工作质量和节省各种费用,提高总体效益。状态监测可以提前预知相关部件可能将损坏,从而提前准备相关备件及专用工器具,并在弱风期提前进行更换,从而减少电量损失。

结束语

当今社会,随着传统能源的日渐枯竭,环保意识的深入民心,以及可持续发展战略的实行,火力发电等老旧方式已经渐趋落寞,而风力发电则以清洁环保、蕴藏量大等优势被世界国家所高度重视。在日后的发展中,风力发电的作用与地位将日益提升。虽然,本文已经提出了具体的检修策略,但由于各大风电场地理位置的不同,温度气候的差异,以及风向变化率的差异,工作人员在制定理想的检修策略方案时,还应该结语以往的经验,根据本场的具体特点,详细统计数据,做好风力发电机组的检修工作。

参考文献

[1]刘井峰.风力发电机组的检修策略研究[J].科技展望.2015(23).

[2]辛海升.小型风力发电机噪声产生机理的分析[J].内蒙古农业大学学报(自然科学版),2013(1).

[3]杨宾.浅谈风力发电机组的检修策略[J].电子制造,2013(16).

[4]廖燕坂.浅谈风力发电机组的检修策略[J].能源与环境,2013(1).

论文作者:吕娟娟1,吴凯丽2

论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期

论文发表时间:2018/8/22

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