摘要：风能属于可再生性资源，利用风能进行发电即所谓的“风力发电”为现今我国能源供应方面发挥重要作用的一项新技术。随着风力发电技术的进步与研究的深入，风力发电机组安全运行问题成为备受关注的探究热点，那么风力发电机组安全运行对企业发展有什么重要意义，怎样保障风力发电机组安全运行对故障进行检修呢，这是本文重点探究内容。
关键词：风力发电机组；安全运行；控制措施
前言：在实际工作中，虽然风力发电机组在材料选择、设计、电气控制等多方面对安全运行均作出了充分的考虑，不过机组事故仍旧时常发生，那么需事先结合可能存在的安全隐患，给予相应的安全控制。
1风力发电机组概述
1.1风力发电机组介绍
风力发电主要是利用风机实现风能和电能的转化，借助电磁感应原理进行，将转化得到的电能经过调压等操作输送到电网以及用户中去。我国经过多年建设，风力发电机组建设已经相对完善，在传统恒速恒频风力发电机组的基础上改进，采用新的技术以及设备来完善创新风力发电，目前常用的新技术是变桨距技术。通过这一技术能够实现风机叶轮转速的动态调整，根据风速实际变化进行调整并引进变流技术，综合作用下保证了风力发电输出频率的恒定。变速恒频技术的引入保证了风力发电质量，因此我国目前在风力发电并网系统中应用的即这一技术。
1.2风力发电机组基本构成
如图1所示，风力发电机组主要由叶轮、变桨系统、传动系统、主控系统、变频系统、发电机、机舱以及偏航系统、塔架构成。利用风能来带动叶轮旋转，为提高发电效率增加变桨系统提升旋转速度。通过传动系统进行传动，并增加变频系统以及主控系统来保证转速稳定，然后传动到发电机中进行发电。
图1风力发电机组基本构成图
2 故障诊断系统
在中央监控服务器中建立故障诊断系统实现故障诊断和发现机组隐患，故障诊断系统从数据库中获取数据，并通过时域分析、频域分析、包络分析等方法找出信号的内在规律。
2.1 风电机组主要部件的故障
（1）风电机组在运行阶段设备的故障率很高，叶片、发电机、齿轮箱最常见。故障形式表现为风机叶片不平衡、不对中、基础薄弱、机械松动、轴弯曲、轴承故障、齿轮缺陷和破损等。
（2）叶片是机组中最昂贵的部件，由于风力和风向变化带来气动载荷变化，叶片在运动过程中将出现不规则的振动，引起叶片的断裂和疲劳失效。
（3）主轴是连接轮毂和齿轮箱的关键部件，属于低速轴，其主要功能是传递驱动扭矩，将叶轮载荷传递给机舱。高速轴是连接齿轮箱和发电机的关键部件，两端采用柔性联轴器安装。低速轴和高速轴的故障主要有质量不平衡、轴弯曲、轴不对中、机械松动、动静摩擦等。
（4）齿轮箱是风力发电机组的重要部件，其作用是将叶轮在风力下产生的动力传递给发电机，其常见的失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合和擦伤、齿面磨损和塑性变形。
（5）发电机轴承故障是发电机故障的重要原因，轴承故障主要是轴与轴承内圈、轴承外圈与端盖轴承室之间的相互传动造成的磨损。
3风力发电机组运行安全控制措施
3.1设备的检修
对于风力发电机组的运行而言，设备的安全质量直接决定了发电的质量，一旦其中某一部件或者某一设备出现问题均会直接影响风力发电机组的正常运行。因此，在风力发电机组的工作与运行过程中，需要定期的对其各项设备以及各个部件进行定期的检修与维护，不仅仅要保证各个零部件和设备的质量，还应该保证各个部件以及设备的参数设置正确，能够正常运行。当检测中发现问题之后，需要根据问题以及潜在安全隐患进行分析，采取有效的方法和技术手段来排除安全隐患。针对问题解决问题，针对安全隐患排除隐患，有效规避风力发电机组故障风向。另外，对于这种户外工作的发电机组而言，不良天气尤其需要加强检测维护，根据预测的极端天气开始前需要对风力发电机组进行一次全面临时检查，保证当前风力发电机组的状态能够很好应对不良天气状况，保证其正常运行。对于工作人员而言，还应该不断的加强专业素养和技术水平，以满足风力发电机组设备检修的实际要求。
3.2风机安装质量的保障
在进行风力发电机组安全的时候，必须要按照相应的规范以及标准来进行安装，只有保证风力发电机组的安装质量，才能保证风力发电的效益以及安全。而且当前风力发电机组的工作环境还往往比较恶劣，给其安装带来了更多的困难。因此，在安装的时候，需要加强控制，按照标准以及规范来进行安装。同时完成安装之后还必须要进行对安装质量进行检查，对于安装不合格的风力发电机组责令整改或者是重建，加强验收工作，保证每一个安装的风力发电机组保质保量，全面的保障风机发现组达到了实际的运行效果。
3.3数据监测的分析
在风力发电机组的实际运行过程中，其运行状态会受到以自然环境为代表的众多因素的影响。因此，必须加强风力发电机组的实际运行状态进行监控，包括工作环境的温度、风机的实际转速、电力功率的检测、并网电力数据信息的监测等。当监控中发现异常数据的时候，应该结合实际情况以及工作人员的工作经验进行初步问题分析和故障定位，然后针对实际情况和异常情况进行现场调查，确定异常原因以及是否存在安全隐患，最终给出异常问题解决方案，保证风力发电系统的正常运行。为保证风力发电机组状态监测的科学性，还需要不断对技术进行改革与创新，引入新的信息技术、网络技术、传感技术以及自动化技术等。
3.4对特殊危险状况采取措施
气候改变，雷雨闪电均会为机组安全带来威胁，需做好过电压保护、雷电接受与传导系统、等电位连接等的有效防范，定期察看接地系统良好情况为减少雷击事件的关键举措。虽机组增设有雷电防护装置，不过出现雷击的几率仍较大，因而雷暴天气里人员应远离或禁止触摸风机，雷击结束需待1h后方可靠近发电机组；同时，空气潮湿的情况下，风力发电机组叶片受潮出现杂音，此时不可靠近风力发电机组，预防感应电。此外，风机运行可能会有风速超出安全工作范围的现象，若风机过速，功率过大，势必会威胁到机组安全运行。
3.5掌握风力发电机组安全运行注意事项：
（1）风力发电机处于运行状态中时，若需检查齿轮箱机械部件、噪声等级与发电机，应进入机舱，不可进入轮毂中；
（2）无论何时，风力发电机中都应有至少2个人，且当开门进入塔中时，应小心，不可站于打开的半径中且需多观察，保证无其他人在该半径内；
（3）如遇风力发电机组出现失火事故，应按下紧急停机按钮，再切断主开关与变压器刀闸，尽可能做好灭火工作，避免火势蔓延，再拨打火警电话，若机组出现威胁人员与设备安全的故障，值班人员需即刻拉开该机组线路侧断路器，再组织工作者撤离险区；
（4）风力发电机组机舱工作期间，风速在12m/s以下则应开启机舱盖，不过在离开风力发电机组前需把机舱盖合上，再锁定。风速超出14m/s后需关闭机舱盖。风速在18m/s以上则应坚决禁止登塔。
4结语
中国风力等新能源发电行业发展前景较广，估计在今后相当长一段时间里均会呈现出高速发展态势，且盈利能力因技术的成熟而慢慢提升。因风力发电机组在风力发电领域得到广泛应用，这又对风力发电机组安全运行提出了更高要求。因而除以上所述的几点外，国家也需对施工安装、运行管理、规划建设、研发制造等的各类标准体系给予有效建设，多方协作，共同努力，才可使风电行业真正得到持续稳定发展。
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论文作者:李博劲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/1
标签：风力发电机组论文; 机组论文; 齿轮箱论文; 故障论文; 风机论文; 机舱论文; 风力发电论文; 《基层建设》2019年第11期论文;