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风力发电机运行维护分析

2016-04-20 11:11:54来源:论文网浏览: 评论:0

  为满足社会发展对电力能源的需求,风力发电作为一种新型发电方式,现在已经得到了更进一步的发展。在风力发电过程中,发电机作为核心组成部分,在根本上决定了发电效率,但是其在运行过程中经常会因为各种因素而出现故障,并且存在不同程度的机组老化现象。为了能够提高发电机运行效果,必须要结合其运行原理,对各项常见故障进行分析,并制定完善维护方案,采取合理的措施对其进行有效管理,降低各种因素对设备运行造成的影响。

  1.风力发电机结构组成以及运行原理

  风力发电机主要由辅助系统、传动系统、原动机部分、执行部分以及控制系统等组成,各部分之间相互协调,共同来保证设备的正常运行。风力发电机在运行时,主要完成两部分能量的转换,即风力机风轮捕获风能,并将其转化为风力机输出的机械能;发电机装置将风力机输出的机械能,转化为并网电网[1]。发电机组除了要完成对各项能量的转换,同时还要完成信息的传递,两个方面工作相互影响,保证风力发电机组可以保持在正常运行状态,进而提高发电效率,获取更多奖发电量。

  2.风力发电机常见故障分析

  2.1 发电机叶片故障

  风力发电机组叶片主要起到将风能转换机械能的作用,然后通过发电机将其转换为电能,达到发电的目的。但是在发电机运行过程中,其需要长时间不间断运行,加速了设备的老化,并且设备各部件在长时间运行的状态下磨损情况加重,影响了叶片的正常运行。为了能够保证叶片更好的旋转,可以针对叶片部件叶片尖端旋转速度高以及扫风面积大等运行特征,对其厚度与弦长进行逐步递增的设计。增加了叶片厚度,可以提高结构的稳定性,即便是遭遇强风也不会弯曲或者折断,降低了叶片结构的消耗,并提高了发电效率。

  2.2 发电机变流器故障

  变流器作为风力发电机中重要组成部分,如果其出现故障,则会使得发电机不能正常运行。直驱式风力发电机与双馈式风力发电机中都存在变流器,目前我国风力发电主要使用的发电机为双馈式发电机,其在正常运行时,需要由两个变流器正常运行才可正常并网发电。受变流器的安装位置影响,在运行过程中经常会出现部件升温过高、电磁干扰以及灰尘淤积等情况,导致变流器产生过热、过电流以及过电压等问题,情况严重的甚至会因为超负荷而出现击穿或者烧毁等问题,影响发电机的正常工作。

  2.3 发电机保护故障

  发电机是风力发电活动中的核心组成,除了要与其他电气设备一样进行常规养护,另外还需要采取专门的保护措施,避免其受各因素影响而出现故障。就我国风力发电现状来看,风电机组容量在不断加大,相应的发电机规模也在不断加大,单一的维护措施已经不能满足其运行需求,如果缺乏密闭的保护措施,发电机会受到电磁影响而出现故障。另外,机组高速旋转运行也会加快机组内零件的磨损,当旋转产生离心力足够大时,机组的震动幅度也会随之增大,增加了发电机故障发生的概率。如果发电机组长期处于超负荷运行状态下,并且没有采取相应的措施对其进行保护,发电机会因为内部构件磨损严重,而出现部件断裂的情况,导致发电机不能正常工作。

  3.风力发电机故障排除与维护措施

  3.1 故障排除

  3.1.1 确定故障原因

  对于发电机组故障的排除,必须要明确故障发生的原因,在现场对设备结构进行全面检查,分析可能出现的故障,并将故障原因缩小到一定范围内。发电机在运行过程中会产生数据,应对各项数据进行整理分析,将其作为故障分析的数据支持,尤其存在异常的数据,将其作为设备故障的排查,确定问题发生的原因。工作人员对发电机组故障的排查,也可以为后期的养护管理工作提供依据,做到有的放矢,提高设备维护的有效性。

  3.1.2 故障处理

  在风力发电过程中,风能为不可控因素,为保证发电机组的运行安全,就需要对其进行极限值设定,一旦超过设定值就要进行复位处理,避免机组超负荷运行。另外,还应设置温度复位,对于长时间持续运行温度上升的机组,当达到设定值后进行关停处理,避免温度过高烧毁设备。同时,还应针对传感器误动作故障、设备误报故障以及风力发电机运行不可靠等方面采取相应的处理,通过有效的操作来减少故障发生的概率,提高发电机组运行的效率[2]。

  3.2 发电机维护

  3.2.1 日常维护

  在日常生产活动开展中,需要结合发电机组运行原理,对常发生故障的部位进行重点管理,制定完善的维护方案,并选择专业能力强的维护人员参与工作,尽量将一切故障萌芽扼杀,提高设备运行的可靠性。首先,注意观察。对各项故障常发生部位进行重点观察,例如确定风力发电机内梯子与安全平台连接牢固程度,是否存在螺栓松动情况;液压站表计压力是否存在异常,以及旋转部件与转动部件之间是否存在磨损与失效等现象;确定扭缆传感器将拉环完好度等。其次,认真巡查。维护人员在巡查过程中着重注意各部件运行是否存在异常,并对存在故障的部位技术进行处理,另外还需要做好各部件的清洁工作。

  3.2.2 定期维护

  应结合发电实际情况,针对发电机运行状态制定定期维护管理方案,确定维护重点,如风力发电机联接件的检查,尤其要做好螺栓力矩的检查,保证各传动部件之间润滑性能处于优良状态。安排专业维护班组来负责发电机的巡查与维护,并落实责任制度,以此来保证维护管理工作的贯彻落实。

  4.结束语

  发电机是风力发电系统中的核心组成部分,为保证其运行效果,需要在了解其运行原理的基础上,针对常见故障进行分析,然后选择有效的措施进行管理,并以满足生产需求为目的,制定相应的管理方案,降低各因素对设备运行造成的不良影响,提高发电机运行的可靠性与稳定性。

 

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