风电机组的日常检修维护与故障消缺研究

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  摘要:风电机组又称风力发电机组,简称风机。它是通过风轮、发电机等部件将风能转换成电能。在这过程中,每一个部件都具有不同的执行功能,以此来确保风电机组的正常运行,而由这些不同的元件组成的整体,就是风力发电系统。因此,风电机组的正常运行需要确保每个元器件的可靠运行,而保障每个元器件安全稳定的运行就需要做好风机的日常维护和检修技改。而风机的日常维护除了做好定期维护工作外,最重要的是要做好风机的消缺和预控维护工作。
  关键词:风电机组;日常检修维护;故障消缺;
  引言:
  风电机组由不同的系统组成,风机的系统又由不同的元器件组成,然而所有的元器件都具有一定的使用期限,除了这些元器件本身的使用寿命外,很多外界因素都会加剧元器件的老化、损坏,这就可能导致整体机组停运,影响设备稳定运行和风机的可利用率,更可能引起大部件损坏、风机倒塔等安全事故的发生。因此,为确保风电机组的正常发电,应当及时做好故障消缺工作、定期维护工作和预控维护工作,才能提高风电机组的可利用率,降低风机的损失电量,保证风机的安全稳定运行。
  一、风电机组日常检修维护
  (一)定期检修维护
  现场维护人员应当根据不同类型的风电机组制定各个设备不同的维护周期,来保证风电机组各部件的安全稳定运行。风电机组检修的周期可分为三个月、半年、一年、三年、五年。如:三个月定期维护,主要是对风机上安全防护器材进行检查,对风机各部件在以往三个月运行中存在缺陷、异常进行检修维护,对风机上各个轴承进行油脂添加润滑等,除此通过此次三个月的定期维护为下次更长的周期的检修维护工作提供检修和技改的依据。定期维护,按定期维护项目表逐项进行,对所完成的维护项目应记入检修记录中,并整理存档,长期保存;也可根据生产厂家要求进行。此类维护必须进行较全面(对己掌握规律的老机组可以有重点地进行)的检查、清扫、试验、测量、检验、注油润滑和修理,清除设备和系统的缺陷,更换已到期的、需定期更换的部件。
  (二)日常巡检
  日常巡检是指在风机不同的工况下,对风机不同的部件进行巡视检查。巡检主要进行检查、测量、监测工作,不进行修理工作,一般情况不影响风机的正常运行。但是日常巡检是对定期维护工作和预控维护工作、专项技改工作提供重要的依据的重要环节,做好日常巡检至关重要。
  日常巡检重点检查风机在运行时有无异常声音、叶片运行状态、变桨系统、液压系统、传动系统、偏航系统、刹车系统工作是否正常,电缆扭缆情况,检查风机各部分是否渗油。在风力发电机组巡检工作中,要根据设备近期的实际情况有针对性地重点检查:(1)故障处理后重新投运的机组;(2)启停频繁的机组;(3)负荷重、温度偏高的机组;(4)带“病”运行的机組;(5)新投入运行的机组。日常巡检的周期较短,维护时间短,但是日常巡检是发现风机异常状况的主要途径。
  (三)预控维护
  预控维护,是风力发电机组现场维护一种比较成熟的维护理念。做好预控维护是保证风机可靠运行的重要手段。那什么是预控维护呢?举个例子说,比如我们人生病了,但有时候我们身体哪个器官病变了,我们是不知道的,只有等我们病倒了,我们才会找医生进行治疗,对症下药或者进行手术后,我们才能恢复健康。而风机病了,也是一样的,有时候某些元器件发生异常了,他是不会一下子影响风机的正常运行的,设备的劣化、老化,到损坏是有一个过程的。而消除异常和消除故障的维护成本往往是不一样的,而我们现场预控维护的目的就是要在这个过程中,通过相应的手段找到风机这些隐患,在他们没有影响风机正常运行的情况下,将他们消除解决,从而保证风机安全稳定运行,将风机故障由不可控,变成可控再控,提高风机的可利用率和发电量。
  做好预控维护,首先要求现场技术人员要熟悉设备的各项参数、运行模式、运行原理,对风机的每一种异常情况都要清楚了解掌握是什么造成风机各元器件异常情况的根本原因。其次,要做好风机的日常巡检,只有这样,当设备出现异常时,才能及时发现异常,才能对症下药,及时快速准确的消除隐患,保证风机安全可靠的运行,而不是等到风机发生故障了,设备的元器件损坏了才进行处理。所以说,做好预控维护不仅能延长设备的使用节约维护成本,还能避免风机在大风期间故障停机,从而提高风力发电的经济效益。
  二、风电机组日常故障消缺
  (一)电气故障处理
  风力发电机组在日常维护过程中,90%以上的故障主要是电气故障。而电气故障主要发生在两大部位,一类是轮毂内的电气故障,这类的电气故障主要是由于轮毂内的电气设备是随着风轮不停的旋转的,这就导致电气设备不断运行的同时还要时时刻刻承受着轮毂离心力的作用,只要出现轻微的接触不良或者震动,都可能导致风机的故障。第二大类的故障主要是塔筒底部的变频器和控制元器件的故障,这类电气故障的主要原因是因为,风力发电机组都是选址在一些自然环境较为恶劣的地方,除了设备本身技术的不成熟外,环境因素对风力发电机组影响最明显的就是在风机塔基的电气设备,塔基的电气设备往往会因为受潮、过热、过冷、盐雾腐蚀等自然因素导致电气设备损坏,所以风电发电机组针对电气故障要采取相应的防范措施或技改方案,通过技改或者相应的防范措施,来减少风机的电气故障。
  (二)机械故障处理
  机械故障,顾名思义就是风力发电机组上一些机械方面的故障,主要体现在几个方面:齿轮箱、发电机、叶片轴承、主轴承等。机械故障往往与设备的使用寿命、设备的运行工况、维护水平息息相关。不同厂家的设备,由于工艺水平不同,所使用的寿命是不同的。发电负荷较重的风力发电机组和发电负荷较少的风力发电机组的使用寿命也是不一样的。而能不能及时做好风机的各类维护,也是保证风机安全稳定运行的决定因素。
  总之,不论是电气故障,还是机械故障,都需要我们现场维护人员做一名合格的风机医生,能对症下药,药到病除,所以风力发电作为新兴能源,风电维护工作任重道远,需要且行且学习,不断进取。
  三、结束语
  综上所述,风力发电整体如今仍然处于新能源的开发阶段,作为未来电力行业发展的重要趋势之一,需要风力发电现场维护人员不断的对风机维护工艺、维护技术进行长期有效的思考、改进、总结、升华,慢慢形成一套长期有效维护标准。只有如此才能引领我国的风电产业,迎来高质量、高水平的发展,从而打造国际一流的能源产业。
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