李光明
南京国电南自新能源工程技术有限公司 江苏南京 210000
摘要：电气设备作为风力发电系统中的重要组成部分，能够决定风力发电是否可以正常运行。本文针对风力发电中经常出现的故障问题，详细分析了故障及其解决措施，并且提出了对应的解决措施，希望能够为风力发电的稳定性提供稳定的基础。
关键词：风力发电；电气设备；故障
1 风电电气运行中的常见故障
1.1风电电气集合电路常见故障
集合线路是风力发电系统中非常重要的一环，可以直接程度上影响到风机的发电量，因为风力发电场地常常在野外，风力储备充足，但是自然条件通常也会非常恶劣，长此以往会对集合电路产生非常大的影响，甚至造成安全隐患。其中导致集合电路发生意外故障的原因包括设计和施工维护工作等，在风力场的建设初期，如果对风力场地没有提前进行考验，对施工场地不熟悉，在不了解风电场的地理位置的情况下贸然进行装置设计势必会造成偏差。在投资运行之后就会出现诸多问题，例如线路杆抗风能力差，风机变压器运行不稳定，跌落开关烧毁等问题，因此直接危害到风电运行的安全性。如果施工的质量不满足要求，那么在施工过程中也会出现诸多问题，例如设备跳闸、倒塔等情况。设备投运之后，后期需要进行充分的维修工作，否则在恶劣的自然条件环境之下，集合电路的电气设备就会受到严重的损坏情况。
1.2风力发电中发电机的常见故障
发电机无论在何处都被当做设备的关键部件，甚至是核心部件，因为它是能量转换的枢纽，带动着整个系统平稳运行，所以保持发电机的稳定状态就非常重要，在发电机当中比较常见的故障有：叶片故障以及变流器故障和保护故障等，通过发电机叶片的转动将风能转化为机械能，叶片由于长时间保持在高速转动的状态之下，所以磨损状态就会非常严重，极易损坏和老化，从而降低叶片运行的稳定性。在交流器的运行过程中，常常会有局部高温和电磁干扰等现象，进一步导致更为严重的问题，例如交流器过热和过电压等现象。如果设备处于超负荷状态之下，甚至还会出现设备击穿和过电流等现象。在超负荷现象之下，如果缺乏必要的保护措施，那么相关的部件就极有可能出现断裂的现象，发电机也无法正常的运行。
1.3风电电气设备中的齿轮箱常见故障
齿轮箱的常见故障包括将风轮风力之下产生的动力传递给发电机，进而起到为发电机增速的效果。目前，在我国的风力发电案例中，风机故障中的原因有高达成的比例为齿轮箱故障，细化之后齿轮箱故障包括齿面磨损和胶合、断齿、轴承损坏等。齿轮箱之中的多数故障为齿轮部件长期处于高速运转的状态之下，在重载等条件之下发生胶合和轴承损坏等情况。更坏的情况，如果构件材料超出了使用的极限，达到疲劳状态那么就有可能发生点蚀情况。由于齿轮箱密封不严以及磨损等原因所导致的漏油事件就会影响到轴承等部位的润滑效果，这样就减弱了润滑油的降低摩擦的作用。从而降低零部件的使用寿命。上述三种情况具体如图一所示：
图一：风电电气常见故障
2 风电电气运行过程中常见故障的应对措施
2．1 风电场集电线路故障的应对措施
为了提升安全等级，有必要从各个方面开始加强管理，例如在设计和施工、运行维护等方面都加强管理。首先一点，在风电场的设计阶段就应当首先对风电场现场的气候条件和现场状况进行详细的了解，通过现场的勘测选择合适的电气设备，确保使用的电气设备能够满足使用要求。在施工阶段，一切流程都需要严格按照图纸进行。每一个环节都需要保证工程的质量。加强管理力度。重点注意特殊天气的情况，防止过于恶劣的天气状况对电气设备造成严重的损害，做好提前预防和后期维修工作。
2．2 风电场发电机中的故障应对措施
为了帮助发电机能够稳定运行需要在各个方面都做好必要的应对措施，需要对紧急状况快速做出反应。平时注意做好监控和定时检查、维修工作。检查工作可以更细分为外观检查和仪器检测，对齿轮箱中的各个部位都进行全面的检查工作。提高齿轮箱的清洁度，对发电机出现的故障要及时发现、快速解决。上述两种针对集合线路和发电机的故障解决措施如图二所示：
图二：风电电气运行主要故障解决措施
3小结
综上所述，风力发电作为我国目前能源的重要来源之一，确保发电工作和发电设备能够稳步运行，就需要对电气设备做好修护工作。其中主要的问题点包括齿轮故障和发电机故障以及集电线路故障等。无论哪一类故障应对措施都需要做好相关的故障排查和总结工作，合理制定应对的措施，如果要预防问题的发生那么就需要在风电场工程开始之前就做好现场调研工作，全面了解当地的环境和气候状况等，尽量提前避免故障的发生，从而提高风力发电运行的稳定性。
参考文献：
[1]汪海成.电气和控制设备在风电机组的检修分析[J].电子测试，2016
[2]丁凡凡，张大海，刘辉，等.电气化铁路对风电场影响的评估与预测[J].电力建设，2018
论文作者:李光明
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第29期
论文发表时间:2019/8/27
标签：故障论文; 齿轮箱论文; 发电机论文; 风力发电论文; 风电论文; 电气设备论文; 就会论文; 《建筑细部》2018年第29期论文;