风力发电机组电气控制系统检修分析

风力发电机组电气控制系统检修分析

孙晓鑫

辽宁龙源新能源发展有限公司 辽宁省沈阳市 110000

摘要：风力发电机组电气控制系统检修是实际电气生产过程中不容忽视的重要环节，本文通过考察和分析实际风力发电组的实际运行情况，详细的介绍了实际机组控制系统以及电气系统故障出现时的有效操作方法和原理，同时，提出了检修中较为合理的检修方法。

关键词：风力发电机组；电气控制系统；检修；分析

1风力发电机组电气控制系统检修的总框架   风力发电机组电气控制系统好比人的大脑一样，主要负责控制行为，具有保证系统正常运行的重要作用。风力发电机组电气控制系统有专用模块和普通模块，不同模块的功能不一样，系统检修的要点各有不同。一般情况下，专用模块包含了通讯功能、安全链接功能、数字传输功能、模拟输入功能等，在特定条件下执行正确指令，建立以稳定传输为核心的通信协定。PLC主机发布指令，设施形态随之发送，电气控制设备一直保持着运行的状态，风力发电机组便可以体现出实际的存在价值。风力发电机组也是一个完整的体系，接到维护指令后实现平安运转，平安链回路中的各个结点会以固定样式产生状态的改变，类似某一结点断开以后，通过平安链发送的立即停止指令同时生效，这时候风力发电机组就能够火速停止运行，成功避免了重大安全事故的发生。另一方面，风力发电机组报出故障后，现场检验方法的应用仅治标不治本，新的员工实践经验不足、专业素质不高、操作能力有限，是无法对相关设备进行系统检查，从而确定故障原因的。还有一些员工对于专业知识的了解过于片面，始终缺乏机组整体维护、设备持续检查、综合性处理问题的正确认识。一般在障碍的预警列表内，基本能够直白地发现障碍的前、后次序并且数量会达到5-10条左右。而这对新职工来讲增大了研习、试验部分的困难程度，因此应当在运作中综合化认识且把握好有关的检修技术，总结思路、丰富经验。 2风力发电机组电气控制与安全系统   对于大型风力发电机组而言，就是要采用必须举措，经过管制体系的平安规划，使体系能在界定时段里少发生乃至不产生障碍。假如产生障碍，必须在极快时段、以极快速度对系统进行修复。控制功能一般包括风轮限速、电气负载的连接、功率极限、纽缆限制、机舱对风、温度参数限制、运行时电量等，主要通过被动、主动样式对管制机组的运转实施管制，使体系能在界定范畴中实施运转，且应保证各类参变量均能在运行的规定范畴中。维护过程的规划准则是无效-维护。即是在管制无效后或外在与内在障碍导致机组不能寻常运转时，体系的安全维护装备动作能维护风力发电机组处于一项平安的形态里。体系将在发生超速、电网负载、电机过载故障、脱网等会开始实施维护的性能。其过程是多个层级的平安链彼此锁合的，在管制流程里依旧是逻辑与的性能，然而在实现管制目的上是完成逻辑或的成果。另外，该体系仍具备避雷的装备，对主电、管制电子回路区别实施避雷部分的维护。在风力发电机组的运行形态里，分为运转、暂停、关停、火速关停四类。差别的运行形态分属一类行动层级：最高为运行状态、最低为急停状态，如图1所示。在对工作状态层次进行提升时，不可越层而上，而是需要一级一级往上层上升，但降低工作状态层时则是可越层而下的。这样的工作状态转变法是风力发电机组基本控制策略，其目的是为了保护机组的安全运行。

窗体底端

3风电机组电气和控制系统检修的具体步骤

3.1PLC检查

在实际控制系统中，最为关键也是核心的部分是PLC，因此，进行故障检测的过程中，首先检测PLC的情况。检查其操作界面以及PLC工作情况，检查是否存在死机情况。在内部检查过后，就需要对PLC的显示进行检查，同时检查PLC的外壳，看其是否存在过热现象。

3.2通讯检查

当检查完PLC正常工作后，需要进行第二项的检查工作，即对控制系统通讯的检查。若控制系统通讯存在故障，那么风电机组中所有设备的状况是无法检测到的。通讯模块的检查主要包含：检查模块电源的实际运行，各个组块之间的接线是否准确接好，通讯信息的输入是否正确等等。

3.3安全链检查

在确认通讯功能不存在故障的情况下，需要进行第三项安全链回路的故障检查。根据实际风电机组的设计原理，安全链回路控制着所有机组设备的正常运行。安全链回路检查中，第一步需要对安全链模块进行检查，看其是否正常工作，之后，才是对安全链软件的检查。如果安全链模块存在故障，则实际信息是无法传送的，后续检查都是无用的。

检查完安全链回路的模块以及软件后，在保证其正常运行的情况下，根据实际电路运行图纸接线情况，对回路中的每一个安全结点进行逐一检查，找出其中的故障信息，对故障进行逐一排查，进而进行维修。大多数情况下会存在安全链信号传输中存在信号干扰，从而出现了故障问题。这就需要工作人员足够的经验对故障进行分析排查。只有当安全链回路中所有故障排除后，主体设备才能正常运行。

3.4各分系统设备检查

在对主体设备的故障排查之后，进一步对各个分系统的故障进行排查。风电机组的分系统中的主要设备有变桨系统、偏航系统、液压系统、制冷系统等等。在实际排查过程中，对这些设备的检查需要根据实际设计图纸进行故障排查。电气回路检查主要是针对控制回路以及动力回路检查。控制回路的主要功能是检测、控制以及信息反馈，其中通过传感器实现检测功能，针对传感器传递的温度、压力、电流、电压、电功率等信息进行处理进而诊断设备所处的实际状态。通常情况下，传感器中的电压较低，但也存在特殊情况。在实际检测中测量信号有的是电流有的是电压，所以检查检修中，需要注意区分电流传感器回路中的分压电阻的实际情况，若更换传感器，千万不能忽略分压电阻的更换。控制功能是通过PLC所传递的信息进行检查的，电气设备的启动停止，主要是通过弱点控制接触器的闭合以及断开实现的。检查过程中不要忽视接触器的检查，如接触器的触头，电磁线圈的磁性等的检查，这也是检查中最易忽视的一个环节。

反馈功能回路的检查是针对含有辅助触点、漏电保护以及过流保护的开关以及接触器的检查，进而诊断是否存在过流、漏电等情况，这些信号通常是针对PLC中的信息输入DI卡件构成回路，通过连接断开等判断设备的实际工作情况。DI组块所使用的是直流电压，通过DI组块的开闭情况，给PLC传递相应的信号，进而判断组块的故障所在。动力回路中有三相回路以及单相回路，单相电压通常为230V和380V.因此在实际检查或者接线过程中，需要注意电源的断开以及验电事项。为防止上电短路等情况的发生，在实际检查中需要提前针对设备的对地绝缘等情况进行检查，在保证安全的情况下，准确维修，避免维修中带来的不必要的损失。电气设备的故障检查第一步是针对故障的初步判断结合设计图纸找出故障部位，针对故障部位进行一一排查，先观察是否存在明显故障部位，若无，进而排查是否存在跳闸、过载等情况存在，从而找到损坏部件进行更换。倘若不没有找到明显故障信息，就需要检查控制界面的实际情况，对检测到的信息与正常工作信息相对比，推断出可能发生故障的部位，在对其进行检查维修。倘若反馈信息正确，则需要对控制回路以及动力回路中的部件进行检查。

4结束语

随着风电机组的不断进步发展，机组故障诊断技术也在不断提升，这也为故障的诊断以及维修提供了更好的方法。本文针对故障检查中的思路以及可能出现的问题进行叙述，希望能够为风电机组故障排查做一点贡献。

参考文献

[1]赵艳梅.基于变速恒频风力发电机组电气控制系统的分析[J].内燃机与件,2018(11):103-104.

[2]常春永.风力发电机组电气控制系统检修探讨[J].中国高新技术企业,2016(06):139-140.

[3]吴永强.风力发电机组电气与控制系统快速检修思路探索[J].科技视界,2015(25):259+283.