陳洋
（新疆風(fēng)能有限責(zé)任公司）
摘 要：近些年來
，在世界范圍內(nèi)能源消耗現(xiàn)象日益嚴(yán)重
，各國(guó)環(huán)境問題日益突出
，在這種情況下，我國(guó)在發(fā)展過程中
，大力倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，將綠色能源作為發(fā)展的重點(diǎn)
。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在日常檢修維護(hù)與出現(xiàn)故障時(shí)
，需要以科學(xué)的角度判定引發(fā)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)故障的原因。一旦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障
，工作人員應(yīng)對(duì)機(jī)組內(nèi)的傳統(tǒng)系統(tǒng)進(jìn)行充分的分析
，逐一排查系統(tǒng)內(nèi)不同裝置存在的故障因素。
關(guān)鍵詞：風(fēng)電機(jī)組
；日常檢修維護(hù)
；故障處理
引言
我國(guó)的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略不斷深入推進(jìn)，對(duì)于一些能源工程的建設(shè)也是愈加重視
，特別是發(fā)揮著重要作用的電力能源來說更是發(fā)展的重點(diǎn)
，而對(duì)應(yīng)的發(fā)電廠建設(shè)的規(guī)模也越來越大，數(shù)量也在逐年提升
，為我國(guó)各項(xiàng)工程的建設(shè)和人民的日常生活需求提供有力的能源保證
。但是作為區(qū)別于傳統(tǒng)火力發(fā)電的風(fēng)力發(fā)電，它的普及和發(fā)展速度都是極其迅速的，帶來的效果與作用也是不可估量的
。
1.風(fēng)電機(jī)組日常檢修維護(hù)常見故障和診斷方法
1.1主控系統(tǒng)
主控系統(tǒng)作為風(fēng)電機(jī)組的核心部件之一
，其主要是通過發(fā)送邏輯判斷與動(dòng)作指令的方式控制風(fēng)機(jī)的正常穩(wěn)定運(yùn)行。經(jīng)過深入的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)
，當(dāng)前常見的風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)主要以PLC模塊化設(shè)計(jì)和背板總線連接方式為主
。雖然這種控制方式的應(yīng)用為風(fēng)電機(jī)組的高效運(yùn)轉(zhuǎn)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持，但是由于這種控制方式在實(shí)際應(yīng)用的過程中
，電子器件經(jīng)常因?yàn)槭艿酵獠恳蛩氐挠绊懚霈F(xiàn)各種各樣的故障
。比如，模塊本身出現(xiàn)的數(shù)字量或者模擬量信號(hào)輸入輸出不正常
、模塊指示燈熄滅等故障
。針對(duì)此類故障的處理，維修人員主要采取刷新程序或者直接更換元器件的方式
。另外
，針對(duì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過程中出現(xiàn)的外部故障的診斷和維修，維修人員主要是借助后臺(tái)監(jiān)控SCADA系統(tǒng)中發(fā)出的報(bào)警提示
，迅速的確定外部器件的故障部位
，然后采取相應(yīng)的措施予以處理。
1.2齒輪箱
齒輪箱是雙饋風(fēng)電機(jī)組傳動(dòng)鏈的重要組成部分之一
，其主要發(fā)揮著連接主軸與發(fā)電機(jī)的重要作用
。維修人員在日常檢修齒輪箱時(shí)，不僅要充分重視齒輪箱管路
、端蓋
、中心孔、冷卻器等各個(gè)部位密封性的檢查
，同時(shí)還應(yīng)仔細(xì)的觀察齒輪箱是否出現(xiàn)了漏油或者損壞的情況
。定期的代開齒輪箱觀察孔或者使用內(nèi)窺鏡等工具，檢查齒輪箱的噴油管流速以及噴油量的大小
，避免因?yàn)辇X輪箱出現(xiàn)故障影響到風(fēng)電機(jī)組的正常穩(wěn)定運(yùn)行
。
1.3變槳系統(tǒng)
變槳系統(tǒng)不僅是風(fēng)電機(jī)組重要的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，而且是影響風(fēng)機(jī)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制效率以及風(fēng)能利用率高低的關(guān)鍵因素
。變槳系統(tǒng)作為一種旋轉(zhuǎn)不見
，其對(duì)于輪轂內(nèi)的螺栓和器件設(shè)備的力矩以及連接緊固性都提出了嚴(yán)格的要求，所以也就增加了變槳系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率
。為了確保風(fēng)電機(jī)組的正常穩(wěn)定運(yùn)行
，維修人員在日常檢修過程中，必須嚴(yán)格的按照要求做好變槳系統(tǒng)輪轂內(nèi)部件故障的檢查工作
。
1.4發(fā)電機(jī)
發(fā)電機(jī)作為風(fēng)電機(jī)組不可或缺的核心部件
，其主要發(fā)揮著將旋轉(zhuǎn)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能以及持續(xù)向電氣系統(tǒng)供應(yīng)電力資源的重要作用
。隨著我國(guó)風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量的不斷增加，風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)的尺寸也越來越大
，這些問題都在一定程度上增加了發(fā)電機(jī)密封保護(hù)工作的難度
。由于發(fā)電機(jī)在不同工況或者電磁條件下持續(xù)工作的過程中會(huì)出現(xiàn)發(fā)電機(jī)振動(dòng)過大、軸承發(fā)熱
、轉(zhuǎn)子棒斷裂
、絕緣損壞等各方問題，所以加強(qiáng)發(fā)電機(jī)日常檢修與維護(hù)工作的力度
，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和解決發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題
，對(duì)于風(fēng)電發(fā)電機(jī)組運(yùn)行效率的提高有著極大的促進(jìn)作用。
1.5葉片
葉片是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中吸收風(fēng)能的關(guān)鍵部件
。一般情況下
，葉片都是由纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制成的。風(fēng)電企業(yè)針對(duì)葉片進(jìn)行的檢測(cè)
，主要是通過分析材料在不同應(yīng)力環(huán)境中應(yīng)力變化故障的方式
，利用紅外成像檢測(cè)設(shè)備，準(zhǔn)確的判斷葉片是否存在問題
。由于葉片表面出現(xiàn)裂紋、剝落等問題
，都會(huì)影響到熱輻射能量的分布
，所以，工作人員借助紅外成像檢測(cè)方法
，準(zhǔn)確的檢測(cè)和分析零部件表面出現(xiàn)的裂紋
，就可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行過程中葉片出現(xiàn)的故障。然后采取積極有效的措施進(jìn)行維修
，確保風(fēng)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行不受影響
。另外，如果在檢查過程中發(fā)現(xiàn)葉片表面出現(xiàn)脫落現(xiàn)象的話
，工作人員應(yīng)該先用膠粘貼牢固脫落部位
，并在確定其粘結(jié)牢固后打磨葉片，使其與原葉片形狀保持一致
。
2.風(fēng)電機(jī)組的故障處理
2.1選擇采集系統(tǒng)和進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)
數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要是將各種傳感器的信號(hào)通過A/D轉(zhuǎn)換成可以接受的信號(hào)
，并將信號(hào)發(fā)送回?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊。采集板卡具有各異的工作方式
，巡回采集
、同步采集是常用的兩種。前一種即采集卡遵循相應(yīng)規(guī)則
，針對(duì)性地采集各路信號(hào)
。后一種即進(jìn)行采集卡經(jīng)多路通道
，對(duì)于信號(hào)進(jìn)行同時(shí)的收取。在實(shí)際應(yīng)用中
，采用同步采集的方式
，可以更好地完成對(duì)風(fēng)電機(jī)組的監(jiān)測(cè)。在落實(shí)設(shè)計(jì)軟件方面上
，系統(tǒng)的軟件模塊關(guān)鍵性的構(gòu)成部分就是故障診斷模塊
、信號(hào)預(yù)處理模塊、特征提取模塊
、輔助功能模塊
。
2.2風(fēng)電機(jī)組故障診斷重要方面
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常處在風(fēng)力較大的環(huán)境中，一般在荒野
、海島等惡劣的地區(qū)
，而由于風(fēng)力產(chǎn)生的荷載具有無規(guī)律特征，并且會(huì)在瞬時(shí)狀態(tài)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊力
，會(huì)引發(fā)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障
。目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速
，每分鐘可高達(dá)1.500轉(zhuǎn)
，在長(zhǎng)時(shí)間高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，齒輪箱會(huì)出現(xiàn)高溫發(fā)熱的情況
，同時(shí)在荷載的作用下
，會(huì)引發(fā)齒輪箱出現(xiàn)故障。目前
，齒輪箱常見的故障
，包括局部故障和分布故障。局部故障包括齒輪損傷
、彎曲疲勞等
，分布故障分為齒面磨損、軸承損壞等
。出現(xiàn)的故障形式包括以下幾種：
第一
，斷齒。齒輪受到周期性的應(yīng)力作用后
，會(huì)在根部出現(xiàn)裂紋
，而在荷載長(zhǎng)期的作用后，齒輪會(huì)出現(xiàn)斷齒情況
；第二
，齒輪齒面疲勞。齒輪箱在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下
，受到機(jī)械力學(xué)的作用
，產(chǎn)生的作用力會(huì)使齒輪出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)的狀態(tài)
，只是齒面出現(xiàn)點(diǎn)蝕、破壞性點(diǎn)蝕以及表面壓碎等情況
。齒輪齒面出現(xiàn)疲勞狀態(tài)
，故障狀態(tài)表現(xiàn)為振動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)嚙合頻率、振動(dòng)能量增大以及能量幅值增大等
；第三
，齒面膠合。齒輪受到高速重載的作用后
，齒輪箱處在高溫的狀態(tài)下
，此時(shí)，齒面受到高溫的影響以及壓力作用
，會(huì)在齒面出現(xiàn)磨損等情況
，并且在齒輪相對(duì)滑動(dòng)的狀態(tài)下，齒面未能進(jìn)行充分的潤(rùn)滑
，導(dǎo)致齒面出現(xiàn)膠合故障
。
發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障，可分為定子繞組故障和軸承故障
。出現(xiàn)定子繞組故障時(shí)
，繞組出現(xiàn)破壞、磨損以及裂紋等情況
，此時(shí)繞組無法提供絕緣功能
。出現(xiàn)軸承故障時(shí)，不同部分的故障會(huì)產(chǎn)生不同的振動(dòng)信號(hào)
，以轉(zhuǎn)子不對(duì)中為例，會(huì)將這類問題歸納為偏心故障
。此外
，轉(zhuǎn)子和定子是由軸承支撐，軸承會(huì)承受較大的徑向負(fù)荷
，在較大的荷載作用下
，導(dǎo)致軸承出現(xiàn)故障。通常情況下
，軸承會(huì)出現(xiàn)內(nèi)外圈損壞
、點(diǎn)蝕以及磨損等情況，而且軸承在振動(dòng)狀態(tài)下
，會(huì)提升出現(xiàn)故障的概率
。
結(jié)語
電力供應(yīng)是事關(guān)民生的一項(xiàng)大事，而對(duì)于風(fēng)電站機(jī)組日常檢修與維護(hù)則是保證供電正常的必然要求與基礎(chǔ)
，所以這就要求相關(guān)的風(fēng)電站在建設(shè)時(shí)就必須要保證一個(gè)穩(wěn)定的質(zhì)量要求
，同時(shí)在電站運(yùn)行時(shí)也要遵循相關(guān)規(guī)定與要求
，不斷提高工作人員的專業(yè)知識(shí)技能培養(yǎng)與專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，嚴(yán)格遵守每天對(duì)于風(fēng)電站工作機(jī)組的認(rèn)真檢修與維護(hù)
，從細(xì)節(jié)上避免問題故障的發(fā)生
。
參考文獻(xiàn)
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[2]邢李方
，葛鎣
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，2019（3）：184-185.
來源：北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)
（版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有）
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