為滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)電力能源的需求，風(fēng)力發(fā)電作為一種新型發(fā)電方式，現(xiàn)在已經(jīng)得到了更進(jìn)一步的發(fā)展。在風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中，發(fā)電機(jī)作為核心組成部分，在根本上決定了發(fā)電效率，但是其在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)因?yàn)楦鞣N因素而出現(xiàn)故障，并且存在不同程度的機(jī)組老化現(xiàn)象。為了能夠提高發(fā)電機(jī)運(yùn)行效果，必須要結(jié)合其運(yùn)行原理，對(duì)各項(xiàng)常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，并制定完善維護(hù)方案，采取合理的措施對(duì)其進(jìn)行有效管理，降低各種因素對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成的影響。
1.風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)組成以及運(yùn)行原理
風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要由輔助系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、原動(dòng)機(jī)部分、執(zhí)行部分以及控制系統(tǒng)等組成，各部分之間相互協(xié)調(diào)，共同來(lái)保證設(shè)備的正常運(yùn)行。風(fēng)力發(fā)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)，主要完成兩部分能量的轉(zhuǎn)換，即風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪捕獲風(fēng)能，并將其轉(zhuǎn)化為風(fēng)力機(jī)輸出的機(jī)械能；發(fā)電機(jī)裝置將風(fēng)力機(jī)輸出的機(jī)械能，轉(zhuǎn)化為并網(wǎng)電網(wǎng)[1]。
發(fā)電機(jī)組除了要完成對(duì)各項(xiàng)能量的轉(zhuǎn)換，同時(shí)還要完成信息的傳遞，兩個(gè)方面工作相互影響，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以保持在正常運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而提高發(fā)電效率，獲取更多獎(jiǎng)發(fā)電量。
2.風(fēng)力發(fā)電機(jī)常見(jiàn)故障分析
2.1 發(fā)電機(jī)葉片故障
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組葉片主要起到將風(fēng)能轉(zhuǎn)換機(jī)械能的作用，然后通過(guò)發(fā)電機(jī)將其轉(zhuǎn)換為電能，達(dá)到發(fā)電的目的。但是在發(fā)電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，其需要長(zhǎng)時(shí)間不間斷運(yùn)行，加速了設(shè)備的老化，并且設(shè)備各部件在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的狀態(tài)下磨損情況加重，影響了葉片的正常運(yùn)行。為了能夠保證葉片更好的旋轉(zhuǎn)，可以針對(duì)葉片部件葉片尖端旋轉(zhuǎn)速度高以及掃風(fēng)面積大等運(yùn)行特征，對(duì)其厚度與弦長(zhǎng)進(jìn)行逐步遞增的設(shè)計(jì)。增加了葉片厚度，可以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，即便是遭遇強(qiáng)風(fēng)也不會(huì)彎曲或者折斷，降低了葉片結(jié)構(gòu)的消耗，并提高了發(fā)電效率。
2.2 發(fā)電機(jī)變流器故障
變流器作為風(fēng)力發(fā)電機(jī)中重要組成部分，如果其出現(xiàn)故障，則會(huì)使得發(fā)電機(jī)不能正常運(yùn)行。直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)與雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)中都存在變流器，目前我國(guó)風(fēng)力發(fā)電主要使用的發(fā)電機(jī)為雙饋式發(fā)電機(jī)，其在正常運(yùn)行時(shí)，需要由兩個(gè)變流器正常運(yùn)行才可正常并網(wǎng)發(fā)電。受變流器的安裝位置影響，在運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)部件升溫過(guò)高、電磁干擾以及灰塵淤積等情況，導(dǎo)致變流器產(chǎn)生過(guò)熱、過(guò)電流以及過(guò)電壓等問(wèn)題，情況嚴(yán)重的甚至?xí)驗(yàn)槌?fù)荷而出現(xiàn)擊穿或者燒毀等問(wèn)題，影響發(fā)電機(jī)的正常工作。
2.3 發(fā)電機(jī)保護(hù)故障
發(fā)電機(jī)是風(fēng)力發(fā)電活動(dòng)中的核心組成，除了要與其他電氣設(shè)備一樣進(jìn)行常規(guī)養(yǎng)護(hù)，另外還需要采取專門的保護(hù)措施，避免其受各因素影響而出現(xiàn)故障。就我國(guó)風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀來(lái)看，風(fēng)電機(jī)組容量在不斷加大，相應(yīng)的發(fā)電機(jī)規(guī)模也在不斷加大，單一的維護(hù)措施已經(jīng)不能滿足其運(yùn)行需求，如果缺乏密閉的保護(hù)措施，發(fā)電機(jī)會(huì)受到電磁影響而出現(xiàn)故障。另外，機(jī)組高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)行也會(huì)加快機(jī)組內(nèi)零件的磨損，當(dāng)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力足夠大時(shí)，機(jī)組的震動(dòng)幅度也會(huì)隨之增大，增加了發(fā)電機(jī)故障發(fā)生的概率。如果發(fā)電機(jī)組長(zhǎng)期處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，并且沒(méi)有采取相應(yīng)的措施對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，發(fā)電機(jī)會(huì)因?yàn)閮?nèi)部構(gòu)件磨損嚴(yán)重，而出現(xiàn)部件斷裂的情況，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)不能正常工作。
3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障排除與維護(hù)措施
3.1 故障排除
3.1.1 確定故障原因
對(duì)于發(fā)電機(jī)組故障的排除，必須要明確故障發(fā)生的原因，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面檢查，分析可能出現(xiàn)的故障，并將故障原因縮小到一定范圍內(nèi)。發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)，應(yīng)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，將其作為故障分析的數(shù)據(jù)支持，尤其存在異常的數(shù)據(jù)，將其作為設(shè)備故障的排查，確定問(wèn)題發(fā)生的原因。工作人員對(duì)發(fā)電機(jī)組故障的排查，也可以為后期的養(yǎng)護(hù)管理工作提供依據(jù)，做到有的放矢，提高設(shè)備維護(hù)的有效性。
3.1.2 故障處理
在風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中，風(fēng)能為不可控因素，為保證發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行安全，就需要對(duì)其進(jìn)行極限值設(shè)定，一旦超過(guò)設(shè)定值就要進(jìn)行復(fù)位處理，避免機(jī)組超負(fù)荷運(yùn)行。另外，還應(yīng)設(shè)置溫度復(fù)位，對(duì)于長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)運(yùn)行溫度上升的機(jī)組，當(dāng)達(dá)到設(shè)定值后進(jìn)行關(guān)停處理，避免溫度過(guò)高燒毀設(shè)備。同時(shí)，還應(yīng)針對(duì)傳感器誤動(dòng)作故障、設(shè)備誤報(bào)故障以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行不可靠等方面采取相應(yīng)的處理，通過(guò)有效的操作來(lái)減少故障發(fā)生的概率，提高發(fā)電機(jī)組運(yùn)行的效率[2]。
3.2 發(fā)電機(jī)維護(hù)
3.2.1 日常維護(hù)
在日常生產(chǎn)活動(dòng)開(kāi)展中，需要結(jié)合發(fā)電機(jī)組運(yùn)行原理，對(duì)常發(fā)生故障的部位進(jìn)行重點(diǎn)管理，制定完善的維護(hù)方案，并選擇專業(yè)能力強(qiáng)的維護(hù)人員參與工作，盡量將一切故障萌芽扼殺，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性。首先，注意觀察。對(duì)各項(xiàng)故障常發(fā)生部位進(jìn)行重點(diǎn)觀察，例如確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)梯子與安全平臺(tái)連接牢固程度，是否存在螺栓松動(dòng)情況；液壓站表計(jì)壓力是否存在異常，以及旋轉(zhuǎn)部件與轉(zhuǎn)動(dòng)部件之間是否存在磨損與失效等現(xiàn)象；確定扭纜傳感器將拉環(huán)完好度等。其次，認(rèn)真巡查。維護(hù)人員在巡查過(guò)程中著重注意各部件運(yùn)行是否存在異常，并對(duì)存在故障的部位技術(shù)進(jìn)行處理，另外還需要做好各部件的清潔工作。
3.2.2 定期維護(hù)
應(yīng)結(jié)合發(fā)電實(shí)際情況，針對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)制定定期維護(hù)管理方案，確定維護(hù)重點(diǎn)，如風(fēng)力發(fā)電機(jī)聯(lián)接件的檢查，尤其要做好螺栓力矩的檢查，保證各傳動(dòng)部件之間潤(rùn)滑性能處于優(yōu)良狀態(tài)。安排專業(yè)維護(hù)班組來(lái)負(fù)責(zé)發(fā)電機(jī)的巡查與維護(hù)，并落實(shí)責(zé)任制度，以此來(lái)保證維護(hù)管理工作的貫徹落實(shí)。
4.結(jié)束語(yǔ)
發(fā)電機(jī)是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的核心組成部分，為保證其運(yùn)行效果，需要在了解其運(yùn)行原理的基礎(chǔ)上，針對(duì)常見(jiàn)故障進(jìn)行分析，然后選擇有效的措施進(jìn)行管理，并以滿足生產(chǎn)需求為目的，制定相應(yīng)的管理方案，降低各因素對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成的不良影響，提高發(fā)電機(jī)運(yùn)行的可靠性與穩(wěn)定性。
