风力发电设备运行维护分析

风力发电设备运行维护分析

徐云鹏

国家电力投资集团有限公司黑龙江分公司  黑龙江省哈尔滨  150000

摘要：近年来，随着经济发展水平的上升，新型能源受到社会的广泛关注。新能源可以转变传统能源结构模式，在实际使用中可以提升生产效率，同时还能降低对环境的污染。在当前的新能源使用中，风力发电是应用最普遍的项目，风力发电具有污染小和可再生系数较高的特点。但是，由于风力发电运行较晚，对于具体的使用维护技术较为落后，在运行中管理不当将会存在安全隐患，不利于设备的稳定运行。因此，在风力发电发展中，需要加强安全保护运行维护技术的投入，制订相应优化措施，以此来保证风力发电设备整体运行的工作质量。

关键词：风力发电；设备；运行维护；分析

引言

随着再生能源的发展，风力发电拥有广阔的发展市场。基于风力发电的快速发展，设备的运营也在逐步建立管理体系，但是在实际应用中仍存在一定的问题。因此，在风力发电应用中，应落实运行维护机制，保证设备运行在较高水平，提升风力发电的整体运行效率，提高社会整体的能源生产力。

1发电机的维护

风力发电机是整个系统的核心，发电机的运行状态决定了整体发电的质量。在发电机运行中，需要检查内部结构，发现故障并及时消除，降低事故发生的概率，提升风力发电的运行效率。发电机的常见故障有堵塞、剪切不均匀、传感器破损和机构不敏感等，因此，在发电机运行中，需要做好定期检查，结合电机实际运行情况采取措施解决。在风日常运行维护中，排查各个部件的运行情况，避免部件出现卡壳和松动，保证结构的运行质量。当发现部件出现故障时，需要及时的进行分析，以此来确定维修还是更换。发电机故障时，需要及时进行排查，分析故障原因，并做好维修，以保证系统运行的稳定性。为了保证设备检修维修效率，应正确保管易损耗物件。在维修工作完成后，记录故障原因及解决方法，为后续的设备运行管理提供保障。

2变压器维护

风力发电变压器通常在高温环境中运行，内部极易受到高温和高湿影响，进而极易出现腐蚀问题，导致变压器稳定性下降。在使用中还会出现沉淀，如果持续发展，将会对变压器的运行产生影响。在实际运行中，变压器会受到过电压的影响，如在雷电与快超瞬态时，电压的频率较高，运行极易出现过故障，通常会在瞬间对变压器绝缘体产生影响。因此，需要考虑极瞬态过电压，设置报警体系，保证风力发电设备运行整体的安全性。当风力发电非线性负载变频器、断路器故障时，系统可能出现谐波，发电机、逆变器等有破坏性谐波。而对谐波的叠加将对风力发电整体运行产生影响，导致峰值电压增加的情况。在管理变压器时，需认识谐波的危害，并进行有效的控制，以此来减轻谐波的影响，避免变压器内部旋涡而造成损害。谐波导致的内部漩涡还会增加循环电流，并且以此产生额外电流，进而引发内部运行的发热。为了控制热量，需要对电量做好控制。风力发电设备在运行中风速会持续的发生变化，在风机运行要使负荷在一定范围内。变压器运行时，通过冷却及加热促进循环。如果受风力的影响，将从低负荷转为高负荷，从而产生故障。变压器内部热应力及机械应力将对发电系统运行产生影响，使外部连接与元件老化。因此，控制高负荷，避免变压器绝缘体过疲劳而失效，以维持系统的运行安全。除了维持变压器结构的稳定，还需要控制外部振动。叶片受到冲击会导致剧烈振动，影响变压器的使用。在运输变压器时，运输过程的不良控制将会导致的振动严重损害变压器结构。操作不当也会导致机械振动，使绝缘体过疲劳。在发电变压器整体设计中，需要考虑变压器内部的设计，选择可行的方案。为了保证变压器的稳定性，需要对边角进行圆角化，避免表面不光滑。裂缝的出现将增加腐蚀的可能性，需要减少裂缝，并对可能出现腐蚀的位置进行密封，如果在腐蚀性较强的环境中工作，要做好耐蚀性较强材料的选择，保证设备的稳定性。此外，运用科学的方法降低设备压力，减少对设备运行的影响。变压器内部部件应当定期进行检查，替换内部损坏的部件。金属部件需要保持绝缘，需要将金属材料镀在不同材料上，保证其电位相同[1]。

3安全保护装置维护

双绞线开关是降低电缆扭力的风险，保证凸轮和微触点距离的科学性。双绞线开关作为系统运行的安全保护设备，可以确保发电整体运行安全。振动开关可以保护机舱，根据风力发电安全管理要求设置保护值。当设备出现剧烈振动时，摆锤摆动使风力发电设备停止运行。为了控制发电机的运行速度，在内部设置安全保护值，如果速度超过安全值，控制模块会断开链接。当发电机超速故障时，将信号传导至安全链，并发出保护停机的指令。当设备发生异常需要停机时，可按下紧急停止按钮，暂停设备的运行，以此来实现对设备的保护[2]。

4风力发电设备运维管理事项

由于变压器处于高湿度和高温环境中，这将对变压器的运行产生影响。当变压器构件出现腐蚀时，如果继续使用，可能会出现其质量。在实际运行中，特别是短期经常出现超功率。瞬时超声电压是常见的误差，在这种情况下，电压可能会迅速发生变化，从而导致绝缘中断。因此，在变压器的配置过程中，必须考虑快速的暂态过电压。发电系统中增加的非线性负载谐波电流主要包括变频器、发电机、断路器等，在运行中也可能出现谐波。累积的谐波连续叠加，当谐波不属于基频时，最大电压和电流将会增加。除了谐波外，还经常通过逆变电源产生破坏性的谐波。变压器受到谐波负载电流的影响。谐波产生使涡流损耗和变压器损耗的增加。由于涡流和绕组线电流会产生额外的电流，最终出现加热情况。这部分热量通过冷却装置排出，以防止绝缘过早老化。变压器将受到风的影响，在低负载下提升到高负载。这在结构部件、热应力和机械应力中不断发生。持续的热循环导致电气连接部件的老化问题。当变压器在高负荷下提升时，绝缘会产生疲劳，严重时发生故障。对于频繁的机械振动，需要注意风电变压器的结构，还要注意机械共振。当风荷载冲击风机叶片时，导致变压器快速的振动。如果绕组连接或引线不正常，可能会出现疲劳故障。在变压器的设计中，应采取切实可行的措施，对部件的角部进行处理，使部件保持表面光滑，避免出现不规则。由于部件容易损坏，如有问题应立即更换，如选择耐腐蚀性强、防霉的材料，确保金属相互绝缘。涂层应为合金和不锈钢，可在易腐蚀部位完成电镀、热喷涂及防锈漆处理。设备是风力发电的基础，必须把安全作为发展的根本前提，把设备的安全运行维护作为发展的重点，把快速诊断作为维修的重要手段。在风力发电设备的应用中，发电机和涡轮机的转速应控制在规定的限值内，由于风电场的配置将对电网整体运行产生不同程度的影响，基于安全保护系统的技术分析，由于安装的安全保护系统组件较多，无论哪一个组件出现问题，设备运行将失去其原来的功能。考虑到超速保护系统的安全功能，确保风机超速保护系统有并联的回路。在改变保护系统后，风机超速保护系统的安全水平有所提高。为了加强设备的运行安全性，对设备进行及时的预防性控制，以保持设备运行的安全价值。提高风力发电的经济效益，为社会发展提供更更可靠的能源

[3]。

结束语

综上所述，本文分析了风力发电设备的运行维护，通过阐述设备相应的保护方法，旨在提升风力发电整体运行质量，为设备的运行提供可靠的保障。保障发电机组运行效率，进一步提高设备的实际发电水平。

参考文献：

[1]董晓晨.风力发电设备安全管理与运行维护[J].现代制造技术与装备,2020(01):163+169.DOI:10.16107/j.cnki.mmte.2020.0071.

[2]赵帅.关于风力发电设备故障诊断机制的研究[J].科学技术创新,2017(33):27-28.

[3]周安美,于德介,刘坚,李蓉.基于本体和FTF的风力发电设备维护优化[J].中国机械工程,2014,25(13):1748-1754.