1.风力发电机组的故障特性

 

1.1故障的形成

 

风力发电机组的设计寿命一般为20~25年，大部分风力发电机组安装在自然环境非常恶劣的地区。风力发电机组长期在灰尘、低温、冰雪、雷电、风暴等恶劣环境中工作。风力发电机组的实际工作条件极其复杂。此外，由于风力发电机组电气老化、润滑不良、漏油、部件故障、螺栓断裂等原因，风力发电机组的相关部件在实际使用寿命内容易损坏和故障。

 

1.2故障的危害

 

如果风电机组经常出现故障，不仅增加了维护工作量，而且最严重的是风电机组提前退役。小故障导致风电机组停机，风电场发电损失；大故障导致发电机、齿轮箱、轴承、叶片等大部件损坏；严重火灾、飞机、倒塔、叶片轮毂脱落等事故。我们需要做的是防止风电机组出现故障。对风电机组的系统和设备进行全面检查和维护，确保风电机组运行良好，防止故障发生。

 

2.风力发电机组故障处理

 

2.1故障处理过程及原则

 

在日常工作中，维修人员应编制风电机组维修工艺规程，建立健全风电机组维修台账，及时记录维修情况，定期检查维修工具仪表，做好耗材备件储备，做好故障处理工作。

 

故障维护前，应根据风电机组的历史故障进行原因分析，准备工具和备件。在故障维护过程中，应按照维护过程进行操作。维护中发现的问题必须仔细记录，完善台账，必要时组织专题分析会议，找出原因，提出可行的解决方案和技术方案，确保故障维护后无缺陷。故障维护后，及时填写维护记录，包括故障现象、原因、处理过程和遗留缺陷。

 

运维人员在处理风电机组故障时，应遵循“综合治理、预防为主”的原则。通过SCADA远程监控风电机组的运行参数及其变化，发现异常情况时，应对风电机组进行连续监控，并根据变化进行必要的技术处理，减少风电机组停机造成的发电损失。

 

2.2故障处理方法

 

维修人员通过维修台账和SCADA监控了解设备故障的历史和过程；检查设备运行情况、电路烧伤、开路或短路、机械部件损坏、开关、按钮状态是否正确；仔细听电气设备运行的声音是否异常；闻风电机组设备是否有异味，过热、短路、击穿设备有烟花焦味、塑料、油挥发性气味；监测设备温度和振动变化；测量电气设备的电压、电阻、电流、通断和绝缘是否正常，快速查明故障原因。

 

维修人员根据电气设备的工作原理和控制原理，结合故障现象，通过主电路、控制电路、信号和辅助电路分析故障原因，确定故障范围，用正常部件更换可疑部件，确定故障部位；对于动态随机故障，可人工扰动运行中的电气设备，观察风电机组的运行情况，捕捉故障现象；比较故障风电机组的相关参数、运行情况和正常风电机组，采用相互比较的方法调整风电机组；观察继电器和接触器是否有序工作，记录故障数据和现象，找出故障位置；根据故障现象，依次列出故障原因，逐一查找和验证，找出真正的故障原因和部分。通过上述方法，结合实际情况，不断思考、总结和积累，逐步掌握故障处理方法。

 

3.风力发电机组的运维策略

 

3.1定期工作计划

 

建立健全风电机组各部件设备台账，补充完善基础数据，包括厂家、主要技术参数、规格、型号、制造记录、出厂检验记录、现场验收记录、安装调试过程中的异常记录，以及投入生产后的重大缺陷、维护、变更、技术改造等重要动态信息。

 

定期登机检查，及时发现风电机组设备缺陷和危及风电机组安全的隐患，并跟踪检查设备缺陷和异常处理情况。定期对设备缺陷和异常情况进行统计分析；有缺陷的设备应加强运行监控，必要时制定有针对性的应急预案。定期分析记录设备振动、轴承温度、油温、油位、压力等运行数据，掌握设备运行状态的变化。

 

定期工作时，按照定期工作标准对叶轮、机舱、塔架、传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、主控系统、变桨系统、变流系统等进行全面检查，对各部件进行清洗、测量、测试、维护、加油、扭矩检查和更换，消除设备和系统缺陷，降低风电机组故障率，提高风电场发电量。

 

3.2旧风电场增效

 

随着风电机组运行寿命的增加，旧风电机组的数量逐年增加。截至2022年底，我国运行10年以上的旧风电机组约7500万千瓦，超过风电总装机容量的20%。旧风电机组品牌多，变桨系统、变流系统与主控系统兼容性差，市场份额低，零部件老化，故障率高，厂家倒闭，技术落后，软件监控功能不完善，增加了风电机组的维护难度。通过技术改造提高效率，改造为兼容性好、可靠性高的控制系统，降低了风电机组的维护难度，增加了风电场的发电量。

 

旧风电场升级改造，将多台旧小风电机组升级为先进高效的大风电机组，大大减少位置点数量，节约用地；一些退役的旧小风电机组可以作为备件重复使用，通过检测可以正常使用的部件，解决了由于厂家停产而没有备件使用的问题。从而提高了风电机组的利用率，降低了风电场的维护成本。

 

结语：

 

总之，要提高风电机组故障处理和风电场运行维护能力，及时发现设备隐患，减少设备损坏的发生，确保风电机组设备的安全、可靠、经济运行。