试论风电场风力发电机的运行与维护论文_许子龙

试论风电场风力发电机的运行与维护论文_许子龙

(辽宁龙源新能源发展有限公司 辽宁省沈阳市 110000)

摘要:伴随我国的不断发展进步,对能源的需求量也日益增加,为了适应持续发展的态势并保护好我们赖以生存的环境,风力发电作为电力能源的重要生产方式已经被列为了我国的重点研究项目。其中电动机是决定风力发电效果的主要因素之一,承担着转化风能、机械能及电能的重要任务,所以对风力发电机的维护尤为重要,直接影响着发电机组正常运行与否和发电量多少的问题。本文探讨了风力发电机的运行,并提出了一些运行维护方法。

关键词:风电场;风力发电机;运行;维护

为保障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已经有了很大发展进步。发电机作为风电场风力发电的核心部件,在源头控制了发电效率的高低,不过在它运作的过程中往往会由于种种原因而导致一些问题的产生,除此之外还会存在机组老化、磨损等状况。由此可见要想提升发电机的运行效率,就必须对发电机组实施运行维护及保养工作,结合运行原理,分析故障,制定对应方案,实施有效管理,减少各种不利因素对设备运行的影响。

一、风力发电简介

伴随人们对电力资源的需求不断高涨,风力发电身为新型环保能源占据了重要的位置,并有着广阔的发展前景。其中的风力发电机是主要构成部分,可以实现风能、机械能及电能的相互转化,风力发电机的主要零部件有风轮、对风装置、传动装置、调速装置、塔架、发电机等。

风力发电机运行的时候重点进行两部分能量的转化,也就是风力机风轮捕捉风能,并把它转换为风力机输出的机械能;发电机装置把风力机输出的机械能转换成并网电网,除此之外发电机组还要传递信息。两工作协调作用,确保风力发电机组能够正常的运行,从而提升发电效率,收获更多电量。

二、对发电过程中的常见故障分析

1.发电机叶片故障

发电机组中的叶片是把风能通过旋转转化成机械能,接着发电机将其转换成电能。为了使叶片可以旋转更顺畅且效率最高,考虑到叶片的尖端部位旋转速度高,扫风面积大,对其采取了厚度与弦长不断增加的设计。叶片根部加厚是为了稳固结构,防止强风的时候不会发生弯折,并且能够降低叶片结构的损耗。常见的叶片故障包括叶片断裂、弯曲等,这也受自然条件与长期的损耗影响。

2.发电机变流器故障

变流器属于发电机组中的重要组成部分,直驱式风力发电机与双馈式风力发电机都紧紧着依赖着它,中国的风力发电机组主要是双馈式发电机,需要两个变流器才能够实现正常的并网发电,该设备由此就显得尤为重要。因为变流器的安装位置总是会有温度过高、容易积尘、电磁干扰等影响,容易造成变流器发生故障,影响发电机的正常运作。常见的变流器故障包括如下几种:温度超高,电压过大,电流超标等造成变流器电子开关因为超负荷而产生击穿甚至烧毁的情况,有的还会导致设备永久性地破坏。

3.发电机故障

发电机作为风力发电的核心部件,不仅需要常规保养还需要专门针对性的保护措施,防止其出现故障。在我国风力发电中的风电机组容量不断增加,发电机规模也不断变大,单一的维护方法早已不能满足需求,如果缺乏密闭的保护措施,发电机就会受到电磁干扰而出现故障。并且,机组的高速运转会加大机组内部零部件的磨损,旋转产生的离心力越大,机组受到的震荡越大,这也加大了发电机故障的发生几率。

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三、如何解决故障

1.分析故障原因

当发电机组出现故障的时候,技术工作人员需要结合实地考察情况对有可能出现的故障进行分析,把故障的类型与范围等缩小到基本准确的范围。如分析故障性质,总结其多发性原因,及时采取排解方法应对,保障发电工作的正常运行。

2.核对运行数据

风电机组在运行过程中产生的一系列数据需要专员对其进行收集整理,在日常工作中一旦发现数据异常,应当立即做出反应,排查问题所在,找到问题根源。所以,对设备工作的状况实施详尽的统计与分析是很关键的,一定要受到足够的重视,这样才有利于发电机组的日常检查及维护工作的正常运转,并且能够为风电场的设计、风资源评估等提供重要的数据参考。

3.远程排除故障

风力发电机组通常设立在远离市中心的位置,主要是依靠远程操控对发电机组的运行进行控制,为了保障其可以顺利运转,设定了双向保护功能,在发电机组中增加了多重能够自动复位的处理故障措施。在实际工作中,风能的大小是不受人为控制的,所以需要对风力发电机的极限值有所限制,一旦超标就应当立即启动复位装置,以防机组超负荷运转引起不可挽回的损失。另外,长时间的运转会导致机器的温度升高,当达到机器本身的最高能受极限时,需要立即对关停,否则很可能会把机组设备烧坏。

四、发电机的维护工作

1.日常维护

日常工作中一定要综合发电机组的运行原理,对发生故障较多的地方着重管理,制作细致的维护计划,由专业知识与能力强的人员参与执行,将故障尽可能地及早预防或者消除,使设备的运转及工作效率大幅度提升。密切关注多发故障部位是否有异常情况,一些相关的小零件等是否出现松动磨损等现象,对各部件的清洁工作要做到位。

2.定期维护

根据发电切实状况,对发电机的运行状态拟定维护管理计划,明确维护重点,做好相关检查,确保各个部件处于优良状态。组织专业维护人员负责发电机的巡查及维护工作,细化责任范围,使维护管理工作能够切实贯彻实施。

结束语

对风力发电机的维护能够确保发电机组的正常高效运行,伴随风力发电机的进步发展,一定要把运行及维护工作做好,以此保障发电量及设备的使用寿命,进而提高发电工作的效率。

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,2015,10:217+216.

[2]刘兵.发电厂电气设备维护方案的优化研究[J].科协论坛(下半月),2014(12).

[3]安艳丽.风力发电运行价值分析与研究[D].河北农业大学,2014.

作者简介:许子龙(1989-04-22),男,汉族,籍贯:河北省丰润县,学历:本科,当前职务:运行检修员,当前职称:助理工程师,研究方向:新能源与风力发电

论文作者:许子龙

论文发表刊物:《电力设备》2017年第22期

论文发表时间:2017/12/7

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