关键词：风力发电厂；电气设备；安全运行；诊断
随着人们越来越重视发展新能源，风能作为一种储量丰富、可再生的能源，获得了人们广泛关注，因此风电行业实现了快速发展。风机设备能够将风能转化为机械能，然后再有风电设备将机械能转化为电能，最后经过逆变装置并入电网。图1即为风机设备。
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图1 风机设备示意图
在风力发电过程中，在风力作用下风机会连续转动，但是风是会经常变化的，风力和强度都会发生不断的变化，同时风机还具有高振动的特点，在这些因素的影响下，风电故障率比较高。一旦风机发生故障维修起来会非常复杂，危险性较高，这是由于风机维修时需要面临高空作业和高压作业两方面的难点。为了有效的降低风机维修的费用，提高风电企业的运行效益和保证风电企业运行的效益，需要保证风机设备的运行安全和稳定。随着风电行业的快速发展，风电规模增速很快，因此保证风电设备的安全运行对于保证电网运行的稳定性具有重要意义。
1 电气设备运行中常见的安全故障
1.1 过电压对电气设备正常运行的影响
在风力发电厂中，通常变压器的外接侧线都是露天架设的，这样外界环境对其的影响就会比较大，雷雨等天气会长期对其造成影响，这就需要做好电气设备的防雷措施。同时，风力发电厂电气系统中，如果对断路器进行了非正常的操作，可能会总成电网内部电磁能力发生转化，致使电压异常升高，此时容易导致变压器内部的绝缘功能被破坏，严重时可能会将变压器烧坏。
1.2 变压器发生短路或接地故障
受到各种因素的影响，变压器可能会出现短路或者是接地的故障，当变压器出现短路或者是接地的故障时，电流会直接作用到变压器，这样可能会造成变压器内部结构发生变形，甚至导致其被烧毁。在实际工作中，通常会采用在变压器高低压测分别安装跌落式断器和空气断路器的方式保护线路路安全。
1.3 出现频繁跳闸
当电气设备出现逐次拉合时，会对变压器的正常运行造成非常不利的影响，甚至会导致变压器被烧毁，为了有效的避免这一情况的发生，需要对开关和母线之间的线路接地情况进行定期等的检查，通过这样的方式及时排除各种故障的可能性，从而有效地保证变电设备的正常运行。尤其是在接地电阻不能够满足实际要求时，在雷电等过电流作用下，会导致线路保险容易出现跳闸，这样会给电气设备造成比较大的影响。
2 加强电气设备的日常检修维护措施
2.1 对电气设备及线路进行验电
验电是一种非常常用的电气设备检修技术，一般来说验电工作都是在电气设备在装设接地线之前，设备停止运转断电情况下进行的。通过验电操作，可以对处于停电状态下的电气设备以及电路是否还存在电压进行检测，从而可以避免带电装设接地线以及误入带电间隔等事故的出现，提高运维工作的安全性。在开展验电工作中应注意，应对检修设备中进线与出线两侧相一致的部位逐一进行验电工作，切忌不可同时进行。为了提高验电工作过程中的安全性，操作人员应做好相应的防护工作，包括必须佩戴绝缘手套，确保验电设备的质量等。
2.2 在电气设备上装设接地线
为了提高电气设备运行的安全性，防止设备的维护检修人员在停电检修时，由于突然来电或者是电气设备及线路残余的静电感应电压等对检修人员安全造成威胁，需要在电气设备上装设接地线。在确定接电线的安装位置时，应选择电气设备可能来电以及可能存在感应电流外泄的位置，在进行接地电线的安装和拆除工作时，应至少由两名安全人员共同进行，要确保人员做好安全防护措施，佩戴绝缘手套来进行相关操作。在接地线的安装和拆除作业中，必须要特别注意接地端和导体端的链接或是拆除的先后顺序，在实际工作中安装与拆装的顺序是正好相反的，在安装时，应先进行接地端的装设，再进行导体端的装设，而拆除时则正好相反，先拆除导体端在拆除接地端，再拆装工作中应严格按照这一顺序进行操作。在电气设备接地线安装过程中，若出现操作人员走错间隔的情况，可能会由于误碰误分合断路器及隔离开关而造成事故，为了避免这一问题，应做好标识工作，在一些主要场所应悬挂必要的标识，或者是对这些场所进行遮拦。
3 关跳闸故障的检测与排除
3.1 10kV（35kV）线路跳闸
当线路出现跳闸的情况之后，检修人员应查看保护动作的情况，在具体的工作中应从故障出现点一直到线路出口进行详细的检查，如果检查过程中并没有发现异常问题，则应对跳闸开关进行检查，要重点检查消弧线圈的情况，以及三通拐臂以及开关位置指示器等。在对跳闸开关进行检查时，根据开关种类的不同检查的重点也有所区别，对于弹簧机构开关，应对弹簧储能是否正常进行详细的检查；对于电磁机构开关，则应重点检查其开关动力保险接触是否良好；对于液压结构开关，则应重点检查压力是否正常；此外还需要注意的是，在进行强送操作之前，应对保护信号进行确认，确认其是否已经恢复，在得到确定的结论之后才能够进行强送。
3.2 主变低压侧开关跳闸
主变低压侧开关跳闸可以分为越级跳闸、母线故障和开关误动三种情况，当出现主变低压侧开关跳闸之后，无论是上述哪种原因引发的，都需要检查一次设备和二次侧，然后基于检查结果来判断具体的故障原因。如果主变低压侧出现过流保护动作，则需要按照以下措施来确定故障原因：首先，应查看是否是由于线路故障开关拒动或者是主变低压侧开关误动而导致的，在排除了这两种故障之后，则需要通过对设备进行检查，判断是否是由母线故障或者是线路故障而导致的保护拒动越级。在进行二次设备的检查时，应对所有设备的保护压板是否有漏投进行重点的检查，同时对线路开关操作直流保险是否有熔断进行详细的检查。在进行一次设备的检查时，则应对主变低压侧过流保护区进行重点的检查，即从主变低压侧 CT 至母线，至所有母线连接的设备，再至线路出口。
结论
近年来我国风电行业获得了非常快的发展，装机总量和技术水平都在不断提高，但是在电气设备的运行管理方面还存在很多不足，这一定程度上制约了我国风电行业的进一步发展，基于这种情况，需要加强电气设备的运行维护管理工作，从而当出现各种突发事件时，可以及时的进行处理，有效的保证电气设备的正常运行，保证风力发电厂的稳定运行，促进风电行业的进一步发展。
参考文献
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个人简介：王浩宇 1992年3月，男，汉，天津河西区人，本科学历，助理工程师，研究方向：新能源发电（光伏发电、风力发电）安全管理.
论文作者:王浩宇
论文发表刊物:《中国电业》2019年第21期
论文发表时间:2020/4/15
标签：电气设备论文; 风力论文; 故障论文; 设备论文; 发电厂论文; 变压器论文; 风电论文; 《中国电业》2019年第21期论文;