风电场风机的检修和维护

风电场风机的检修和维护

风电机组的传动系统由叶片、轮毂、主轴、齿轮箱和联轴器组成。它的主要作用是将风的动能转化成旋转的机械能，其过程是机组通过轮毂、主轴、联轴器等部件把叶轮的力矩传送给齿轮箱，经齿轮箱增速到发电机匹配的转速，完成能量转化过程。风机作为风电场的重要组成部分，如何对其进行状态检修和故障诊断，发现故障并制定经济有效的检修与维护一直是风机领域的主要研究方向。

1风机的运行和维护对人员配备的基本要求

1.1风电机组运行维护人员必须是接受过专门的培训并考核合格的，要求熟悉设备和运行维护手册。

1.2要熟悉掌握风电机机组的基本结构和工作原理。

1.3要熟练掌握使用计算机监控系统的方法步骤。

1.4要掌握风电机组的各种状态的信息，故障发生的信号以及故障属性，了解掌握一般故障的原因判断与处理方法。

1.5要掌握“引用标准”中有关规程的基本工作，熟悉操作票和工作票的填写方式。

1.6能够独立进行容量系数、风能利用系数、故障率和年可利用率等的统计计算。

2风机检修维护的内容

2.1风机的维护

风机的保养维护分为日常维护和定期维护两种，目前风电场主要以定期维护为主。其维护的主要内容有对设备的润滑、防腐、紧固、调整和保养，其目的是为了使设备达到清洁、整齐、安全等效果。风机维护需要达到的目标是：第一，使风电设备安全稳定满负荷运转；第二，使风电设备保持高运转率；第三，使风电设备的使用寿命延长，可靠性增加；第四，应用先进的技术，不断进行技术革新。

2.1.1风电机组运行维护的要求

（1）操作人员要尽可能的在地面进行正常操作。（2）现场需要配备手动控制提升装备。（3）如果发生电网停电后再恢复供电这类不危及今后风电机组安全的外部事故，允许自动恢复到正常状态。（4）运动部件的设计要具有可靠的安全性，防止由于接触运动部件而发生意外，以保护人员的安全，若该部件需要频繁使用且其运动是可见的情况除外。（5）防护装置应该具有安全可靠的特点，设计中要规定用于故障诊断的设备，设计还要包含对保证检测人员和检修人员安全相关的安全保护措施。

2.1.2风电机组的维护

（1）风电场运行的监视工作

风电场的运检人员应每天收听记录当地的天气状况，对风电场安全运行可能会遇到的问题做好准备对策。运检人员要每天随时通过主控室计算机监控监管风电机组各项参数的变化情况。运检人员要根据计算机每天显示的风电机组的各项参数，分析其变化情况，如果发现有异常应立即通过计算机监控对该机组进行连续监控，并根据变化情况做出必要处理。同时，要在运行日志上作出详细的记录。

2.2定期巡回检查

运检人员要定期对风机机组、升压站、风电场测风装置、场内高压配电线路等进行巡视，如果发现缺陷应及时处理，并作出记录。

2.2.1检查风电机组在运行中有没有异常的声响；电缆是否有绞缠的现象；调向系统动作以及叶片的运行状态是否正常。

2.2.2检查风电机组的每个部位是否有渗油的现象发生。当有新设备投入机组运行、气候出现异常或者风电机组运行出现异常的时候，要增加巡回检查的次数。

2.3维护举例——轮毂与变桨系统

2.3.1检查变桨轴承

（1）防腐检查

首先要先检查变桨轴承表面的防腐涂层有没有出现脱落的现象，如果有，要及时补上。然后再检查变桨轴承表面清洁度是否合格。

（2）变桨轴承密封检测

第一步，先检查变桨轴承的密封是否完好。第二步，检查变桨轴承齿面是否完好。第三步，检查齿面有没有点蚀、断齿、腐蚀等现象，发现有的话应立即修补或更换新的变桨轴承。第四步，检查变桨轴承有没有异常噪音。如果有，查找噪音的来源，判断原因并进行修护。

2.3.2检查轮毂安装螺栓是否牢固

风机的检修

风电机组的检查内容主要包括：各设备元器件的运行情况；设备的外观、锈蚀及清洁情况。风机的检修分为经常性检修、定期检修和特殊检修。

经常性检修主要包括风机机组的检查、清理、调整、润滑以及其临时性故障的排除。定期检修是指负责人按照公司规定的机组定期维护规程将所规定的项目逐步完成，把完成的维护项目列入机组维护记录中并整理存档。特殊检修是指消耗器材多，费用高或者是系统设备结构要作重大改变的检修[2]。其工程复杂，工作量大，工期长。新投入运行的风电机组一般在500小时后进行维护检修，风电机组的检修周期一般为6个月/次和12个月/次。

3风机常见故障的检修维护

3.1齿轮箱故障

3.1.1齿轮箱故障的原因分析

（1）齿轮箱润滑不良会造成齿面、轴承过早磨损。（2）如果轴承选择不合适，由于轴向载荷相当大，而造成轴承损坏。（3）齿轮箱在设计上有缺陷。由于风载荷的不稳定性，使得齿轮的承载能力设计与实际有偏差，造成齿轮表面咬伤甚至损坏[1]。（4）失速调节型风电机组安装角如果设置过大时，冬季就会出现功率过高的现象，过高载荷影响齿轮箱的寿命。

3.1.2齿轮箱的检修和维护

（1）在齿轮箱初次运行时，润滑系统必须要进行泄露测试。根据齿轮箱运行地点、运行方式以及润滑油的特点确定维护时间间隔。（2）根据齿轮箱的运行温度、环境的温度和湿度以及空气中的灰尘含量等因素，齿轮油定期化验等情况确定齿轮箱润滑油更换频率。（3）齿轮油滤清器的维护。齿轮油滤清器的维护主要是更换阻塞的过滤器的芯。更换时间间隔不固定，它主要取决于过滤器芯的饱和程度。当滤清器进出口的压力差达到2bar时，说明过滤芯已经处于饱和状态了，此时就要及时对滤清器进行维护。不过为了安全起见，过滤芯使用最好不要超过12个月[1]。

3.2并网开关动作频繁

风电并网引起的主要问题是电压稳定的问题。由于风能资源分布限制，大多风电场都建设在电网的末端，那里网架结构比较薄弱，所以电网的电压质量和电网的电压稳定性必然会受到影响。并网开关的作用是当发电机脱网时，能确保机组安全停机，在机组运行过程中，对风况、机组和电网的运行状况进行检测和记录，对出现的异常情况能自动判断并采取相应的保护措施。当电网发生系统故障造成断电或线路故障导致线路开关跳闸时，运检人员应检查线路断电或跳闸原因，待系统恢复正常后，重新启动机组并通过计算机并网[2]。运检人员还应定期对并网开关本体进行检查与维护，防止因并网开关频繁动作引起开关本身机械故障，影响风电机组安全稳定运行。

4结束语

风力发电是未来电力能源发展的一个趋势，但是风力发电还存在一些问题亟待我们解决。因此，我们在工作中要提倡以人为本，多思考，多总结，认真细心，善于提出问题并解决问题，通过加强日常维护减