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摘 要：经济社会发展迅猛，城市化发展对电力等能源的要求也就不断上涨。为了加快城市化进程，贯彻落实可持续发展理念，风电、水电及火电等新能源的体系是否完善就成了人们关注的重点。本文针对风力发电机的运行维护作为探讨中心，指出当前电力机组运行中出现过的问题和故障同时探讨了解决措施。
关键词：电气设备;风力发电机;问题与对策
引言：
电力事业的发展促成了一批电厂的建成。这些电厂利用火、水、电等能源为城市发展创造更强大的动力，并且在节能环保等方面有着优越的表现。但目前风力发电事业仍处于上升阶段，在实际运行工作中还存在许多不足，例如：机械设备故障、工作团队责任意识较差、设计环节与实际不符等。针对这些问题，笔者进行了一些阐述，并就其维护和运行提供了一些解决措施。
1常见设备故障及工作管理问题
1.1常见故障
一般来说，风力发电机的构成部分之间应该是相协调的，如果其中一个组成部分出现问题，则整个风力设备都会无法运转。发电机的叶片、变流器易出现故障，而发电机本身如果出现不正常的振动频率，也需要进行故障检修：
1.1.1叶片：叶片的故障率在风电设备整体的大部件故障中占三分之一。首先，风力发电机，顾名思义，它的动力来源是风能，而具备这种发电条件的环境一般处于高原之上。这些环境普遍气候恶劣，气压与海拔成正比，且天气变化莫测，十分复杂。发电机上的叶片常年暴露在这种恶劣环境中，极易受到损害。叶片运转是否正常直接影响了整机是否可以正常工作，当叶片发生故障时，发电机设备需要及时停止运转并更换叶片，这不仅为施工提升了难度，还让建设企业产生了较大的经济损失。[1]
1.1.2变流器：与叶片一样，变流器是整个发电机组最重要的“成员”之一。它在整机运转中扮演了“控制者”的角色，即在叶轮转速不一致的情况下保证机组电压输出与电网电压平衡。此外，变流器还可以控制风电机组的功率，但需要在主控的配合下完成。基于变流器的功能，其在运转过程中会产生大量的热量，因此变流器柜体的散热工作就显得十分重要。如果柜体热量过高，内部的元件会因为高温出现损伤。目前，可以解决这种问题的就是变流器散热体系，它分为水冷和风冷两个类型。如果机组出现短路现象，电流会异常增大，此时拉弧烧毁或无法断开的情况就出现了。
1.1.3.发电机自身问题：一般来说，工作人员在评定电机质量时，会以发电机振动作为主要评判依据之一。发电机异常振动有很多原因，主要原因有二：一方面，如果发电机的设计图纸和实际施工有出入，会造成发电机内部零件质量参差不齐、精度不够的问题，这时发电机的质量是远不能支持正常工作的，因此会出现异常振动;另一方面，如果发电机的工作量剧增，需要在短时间内生产出大量电力，却没有缓冲时间，这时发电机其实是处于“超负荷”工作状态的。[2]如果发电机长期处于这种危险边缘，就会出现磨损、故障，久而久之，异常振动的现象就产生了。此外，除了硬件问题和超负荷的问题，在发电机异常振动的问题上还需要考虑人为因素，例如：技术人员是否定期保养、维护机器;极端天气前，技术团队有没有采取相应的保护措施等等。
2解决措施
2.1完善管理体系，培养高素质、高技能人才团队
由笔者所见，电力行业虽不断发展，但电力企业内部的人員管理等制度仍然存在落后问题。为了提高两者的匹配程度，进一步发展电力事业，电力企业应当作出根本性的改变，力求培养出一批高素质的电力技术人才。首先，企业需要优化内部职员体系，树立技术先锋等模范形象，引导工作人员树立责任意识、明确自身职责，并且不断提高自身综合素质和思想道德水平。此外，企业还需要建立相关奖惩制度，用“引导”和“约束”完善管理体系，为优秀人才创建更多的发展道路，以落实责任制等形式加快团队生产和工作效率，确保电力设备的运行工作顺利。
2.2案例分析：以“看、听、做”的方式完善设备检修制度
2020年3月12日，某地风电机组设备失火，在事故发生的1个小时之内火势蔓延，如同一个“火炬”。管理部门紧急召集专家小组和技术人员进行问题排查，优先排除了“非正常停机问题”和“超速问题”，紧接着调取了监控数据，从集电线路、箱变高压侧断路器及变频器等构成部分开始排查，找寻事故原因，最终确定了是箱变引发的故障及多起事故。具体检修过程如下：
当发电机组出现故障时，工作人员及时启动了紧急预案，以前人经验或专业理论知识进行问题的分析和处理，把握最佳抢修时间，避免公司或社会出现更大的经济损失。
实际检修中，工作人员应使用了“看、听、做”等手段进行观察和修复。[3]
首先，问题出现时，优先进行整机的目测和观察。综合考虑两个“松动”问题，即安全平台、风电机组的爬梯是否松动;控制柜中的电缆线是否松动。同时，需要检查扭缆传感器和偏航齿、液压站表计、油管接头等细节，防止拉环松动或没上润滑油等问题外，还需要确认表计压力是否正常、油管接头处是否漏油等。
其次，工作人员应当以“听、闻”的方式寻找问题源头。检查控制柜内是否产生异味，听其中是否存在异常放电声。当听见控制柜内出现放电声时，就可以确认故障源头是柜内接线端接触不良。此外，还需要进一步排查控制柜内的零部件细节，倾听是否还存在干磨、叶片切风异常声等声音，防止轴承和齿轮之间出现异常转动问题。
最后，在问题的排查中，工作人员需要动手进行处理。与日常维护类似，实际检修中，如果出现问题，可以使用“修剪”的办法解决问题。修剪完毕后，应当清洁现场，尤其注意清理元件接头渗出的油脂。如果清洁工作不到位，在日后的检修工作中很可能因为这些油脂出现问题的误判等情况。
2.3完善维修制度
风力发电设备的维修并不仅仅依赖于电力专业的技术维修人员，它的日常运转包含了机械、空气动力学等多种高精尖学科的灵活运用。因此，针对电力机组的日常维护，应当从以下几个方面入手：
2.3.1定期检查螺栓力矩等联接件;
2.3.2定期检查转动部件的润滑程度，并及时补油进行润滑，防止其因干涩而无法运转。润滑油的选择也十分有讲究：偏航减速齿轮和齿轮箱之间，应当使用稀油进行润滑;而偏航齿轮和发电机的轴承及偏航轴承之间，应当使用干油进行润滑。需要注意的是，这些转动部件在运转中会释放大量的热量，而润滑剂会因高温产生化学变化，这需要工作人员定期补加适量的润滑油，如果剂量过多可能适得其反。此外，工作人员还需要定期对润滑油进行采样，如果发现其变质或不能再投入使用，应当及时进行更换。[4]
2.3.3.定期检查发电机组的功能是否正常：使用手动触发的方法检测设备的紧急停机功能是否正常、扭缆开关是否正常、振动传感器是否正常;使用控制器极限定值配合过速测试检查发电机组的运行状况。如下图1为工作人员在对相关设备进行检查：
3结束语
促进电力事业发展，不仅可以加快经济社会的转型，还可以为居民带来更为便利、经济的生活感受。此外，电力事业的发展还与可持续发展的战略不谋而合，在节约资源、整合资源、绿色环保以及在积极响应国家对“碳达峰”“碳中和”政策的号召等方面，风力发电无疑是一个问题的“突破口”。
参考文献：
[1]杨耀东. 风电场电气设备中风力发电机的运行维护策略[J]. 科技成果纵横， 2020（1）：132-132.
[2]朱江. 浅论风电场电气设备中风力发电机的运行与维护[J]. 科技风， 2020， No.430（26）：151-152.
[3]王振华， 朱业红. 风电场电气设备中风力发电机的运行与维护[J]. 商品与质量， 2019， 000（012）：231.
[4]王云超. 探讨风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J]. 探索科学， 2019， 000（009）：51-52.
（宝应县融保达风力发电有限公司，江苏 扬州 225800）
关键词：电气设备;风力发电机;问题与对策
引言：
电力事业的发展促成了一批电厂的建成。这些电厂利用火、水、电等能源为城市发展创造更强大的动力，并且在节能环保等方面有着优越的表现。但目前风力发电事业仍处于上升阶段，在实际运行工作中还存在许多不足，例如：机械设备故障、工作团队责任意识较差、设计环节与实际不符等。针对这些问题，笔者进行了一些阐述，并就其维护和运行提供了一些解决措施。
1常见设备故障及工作管理问题
1.1常见故障
一般来说，风力发电机的构成部分之间应该是相协调的，如果其中一个组成部分出现问题，则整个风力设备都会无法运转。发电机的叶片、变流器易出现故障，而发电机本身如果出现不正常的振动频率，也需要进行故障检修：
1.1.1叶片：叶片的故障率在风电设备整体的大部件故障中占三分之一。首先，风力发电机，顾名思义，它的动力来源是风能，而具备这种发电条件的环境一般处于高原之上。这些环境普遍气候恶劣，气压与海拔成正比，且天气变化莫测，十分复杂。发电机上的叶片常年暴露在这种恶劣环境中，极易受到损害。叶片运转是否正常直接影响了整机是否可以正常工作，当叶片发生故障时，发电机设备需要及时停止运转并更换叶片，这不仅为施工提升了难度，还让建设企业产生了较大的经济损失。[1]
1.1.2变流器：与叶片一样，变流器是整个发电机组最重要的“成员”之一。它在整机运转中扮演了“控制者”的角色，即在叶轮转速不一致的情况下保证机组电压输出与电网电压平衡。此外，变流器还可以控制风电机组的功率，但需要在主控的配合下完成。基于变流器的功能，其在运转过程中会产生大量的热量，因此变流器柜体的散热工作就显得十分重要。如果柜体热量过高，内部的元件会因为高温出现损伤。目前，可以解决这种问题的就是变流器散热体系，它分为水冷和风冷两个类型。如果机组出现短路现象，电流会异常增大，此时拉弧烧毁或无法断开的情况就出现了。
1.1.3.发电机自身问题：一般来说，工作人员在评定电机质量时，会以发电机振动作为主要评判依据之一。发电机异常振动有很多原因，主要原因有二：一方面，如果发电机的设计图纸和实际施工有出入，会造成发电机内部零件质量参差不齐、精度不够的问题，这时发电机的质量是远不能支持正常工作的，因此会出现异常振动;另一方面，如果发电机的工作量剧增，需要在短时间内生产出大量电力，却没有缓冲时间，这时发电机其实是处于“超负荷”工作状态的。[2]如果发电机长期处于这种危险边缘，就会出现磨损、故障，久而久之，异常振动的现象就产生了。此外，除了硬件问题和超负荷的问题，在发电机异常振动的问题上还需要考虑人为因素，例如：技术人员是否定期保养、维护机器;极端天气前，技术团队有没有采取相应的保护措施等等。
2解决措施
2.1完善管理体系，培养高素质、高技能人才团队
由笔者所见，电力行业虽不断发展，但电力企业内部的人員管理等制度仍然存在落后问题。为了提高两者的匹配程度，进一步发展电力事业，电力企业应当作出根本性的改变，力求培养出一批高素质的电力技术人才。首先，企业需要优化内部职员体系，树立技术先锋等模范形象，引导工作人员树立责任意识、明确自身职责，并且不断提高自身综合素质和思想道德水平。此外，企业还需要建立相关奖惩制度，用“引导”和“约束”完善管理体系，为优秀人才创建更多的发展道路，以落实责任制等形式加快团队生产和工作效率，确保电力设备的运行工作顺利。
2.2案例分析：以“看、听、做”的方式完善设备检修制度
2020年3月12日，某地风电机组设备失火，在事故发生的1个小时之内火势蔓延，如同一个“火炬”。管理部门紧急召集专家小组和技术人员进行问题排查，优先排除了“非正常停机问题”和“超速问题”，紧接着调取了监控数据，从集电线路、箱变高压侧断路器及变频器等构成部分开始排查，找寻事故原因，最终确定了是箱变引发的故障及多起事故。具体检修过程如下：
当发电机组出现故障时，工作人员及时启动了紧急预案，以前人经验或专业理论知识进行问题的分析和处理，把握最佳抢修时间，避免公司或社会出现更大的经济损失。
实际检修中，工作人员应使用了“看、听、做”等手段进行观察和修复。[3]
首先，问题出现时，优先进行整机的目测和观察。综合考虑两个“松动”问题，即安全平台、风电机组的爬梯是否松动;控制柜中的电缆线是否松动。同时，需要检查扭缆传感器和偏航齿、液压站表计、油管接头等细节，防止拉环松动或没上润滑油等问题外，还需要确认表计压力是否正常、油管接头处是否漏油等。
其次，工作人员应当以“听、闻”的方式寻找问题源头。检查控制柜内是否产生异味，听其中是否存在异常放电声。当听见控制柜内出现放电声时，就可以确认故障源头是柜内接线端接触不良。此外，还需要进一步排查控制柜内的零部件细节，倾听是否还存在干磨、叶片切风异常声等声音，防止轴承和齿轮之间出现异常转动问题。
最后，在问题的排查中，工作人员需要动手进行处理。与日常维护类似，实际检修中，如果出现问题，可以使用“修剪”的办法解决问题。修剪完毕后，应当清洁现场，尤其注意清理元件接头渗出的油脂。如果清洁工作不到位，在日后的检修工作中很可能因为这些油脂出现问题的误判等情况。
2.3完善维修制度
风力发电设备的维修并不仅仅依赖于电力专业的技术维修人员，它的日常运转包含了机械、空气动力学等多种高精尖学科的灵活运用。因此，针对电力机组的日常维护，应当从以下几个方面入手：
2.3.1定期检查螺栓力矩等联接件;
2.3.2定期检查转动部件的润滑程度，并及时补油进行润滑，防止其因干涩而无法运转。润滑油的选择也十分有讲究：偏航减速齿轮和齿轮箱之间，应当使用稀油进行润滑;而偏航齿轮和发电机的轴承及偏航轴承之间，应当使用干油进行润滑。需要注意的是，这些转动部件在运转中会释放大量的热量，而润滑剂会因高温产生化学变化，这需要工作人员定期补加适量的润滑油，如果剂量过多可能适得其反。此外，工作人员还需要定期对润滑油进行采样，如果发现其变质或不能再投入使用，应当及时进行更换。[4]
2.3.3.定期检查发电机组的功能是否正常：使用手动触发的方法检测设备的紧急停机功能是否正常、扭缆开关是否正常、振动传感器是否正常;使用控制器极限定值配合过速测试检查发电机组的运行状况。如下图1为工作人员在对相关设备进行检查：
3结束语
促进电力事业发展，不仅可以加快经济社会的转型，还可以为居民带来更为便利、经济的生活感受。此外，电力事业的发展还与可持续发展的战略不谋而合，在节约资源、整合资源、绿色环保以及在积极响应国家对“碳达峰”“碳中和”政策的号召等方面，风力发电无疑是一个问题的“突破口”。
参考文献：
[1]杨耀东. 风电场电气设备中风力发电机的运行维护策略[J]. 科技成果纵横， 2020（1）：132-132.
[2]朱江. 浅论风电场电气设备中风力发电机的运行与维护[J]. 科技风， 2020， No.430（26）：151-152.
[3]王振华， 朱业红. 风电场电气设备中风力发电机的运行与维护[J]. 商品与质量， 2019， 000（012）：231.
[4]王云超. 探讨风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J]. 探索科学， 2019， 000（009）：51-52.
（宝应县融保达风力发电有限公司，江苏 扬州 225800）