由于风电机组运行环境较差,国内风电技术尚处在发展中,部分机组由于停电、故障、技术缺陷、安装质量等因素,造成机组安全事故增多。近几年,我国风力发电产业发展迅猛,目前正逐步进入稳定发展的时期,对于风力发电系统的安全问题进行全面的分析和防范,以保证其整体的安全性。
1当前风力发电机组的运行现状
1.1风力发电机组事故频发
风力发电机的轮毂传动问题将会造成变频器的精度逐步提高,同时也会降低机组运行时的偏航性能。尽管可以通过多次的复动和重启来确保机组的运行,但频繁的振动也会降低风能的利用率。如果在短时间内连续进行几次转换,就会影响到系统的利用率,进而影响到风机的运行寿命。而当风机的螺距电机、齿轮箱等重要部件出现故障时,需要立即停止进行设备维修,并请专门的技术人员对其原因进行分析,并制定相应的安全风险控制方案。
1.2风力发电机组核心部件的损坏率较高
在风力发电机中,由于其核心部件的损坏,会对其运行产生一定的影响,其中齿轮箱、发电机、轮毂集电环等主要零部件的使用频率较高,维护起来也比较困难,成本也较高。另外,在安装完成后,还需要进行繁琐的调试,这就需要花费大量的人力和物力。在此过程中,风能发电机的核心部件受损,将会导致很多零部件的替换,这将是一笔巨大的投资。
2风力发电机组的安全保护技术
2.1设备巡视检查和定期检修
风力发电系统的运行状况取决于其软硬件的综合应用。在风力发电系统中,机组成员应时刻关注机组的工作状况,准确地记录其运行参数。在此过程中,还要经常到工地进行检查,确保风机的叶片能够正常工作,不会有任何异常声音。每天都会进行软硬件的检查,对软件进行定期的检查,加强设备的维护,减少故障的发生。同时,还要制定设备检查和验收操作规程,确保在验收结束后,将检查情况详细地记录在检查日志中,分析总结出具体的检查情况,以便为以后的风电机组维修提供参考。
2.2提高风力发电机组安装质量
在风力发电机的运行过程中,风机的安装质量对其运行的影响和安全起着重要作用。在完成安装后,还应专门检查连接部件的电线和电线。通过对风机故障的调查,发现绝大部分的故障都是由于与机组的连接不紧密,造成了风机坍塌、运行速度不高等问题,同时由于电力系统的短路,造成了更大的火灾危险。因此,有关人员在安装风机时要对其质量进行严格的控制,并在安装时对其进行质量检验,保证其正常使用。另外,风力发电设备通常都是在高处进行,施工比较困难。在安装过程中,还要对各个部件进行严密的监控,特别是对风机的各个重要部件进行检查,特别是对电缆接头进行检查,否则会导致发电机的连接处出现短路、起火等问题,从而导致火灾和供电中断。所以,在安装风电设备时,需要加强对各个安装环节的检查,严格按照国家相关标准进行安装、检测,以消除安全隐患。
2.3做好风机运行数据监测分析工作
在风力发电机组运行过程中,需要对发电机绕组温度、控制柜温度、机舱温度、叶轮转速、电流、频率、功率等异常情况进行实时监测,以便及时分析和判断风机的工作状况。同时,风力发电系统还可以实时地将设备的运行参数、报警等信息反馈给主机,并由主机远程控制,实现对风力发电的安全监控。风机工作环境温度,风机实际转速,功率检测,并网电力数据的实时监测是风机运行的关键。在这段时间里,风力发电机的转速过高,导致叶轮的工作温度不断升高。此外,发电机线圈温度、控制柜温度、机舱实际温度、三相电压、电流、电压等也是造成故障的主要原因。如果监控参数超出了设定的范围,需要将数据及时上传到监控系统,并通过远程控制对设备进行有效的调节,从而防止发生安全事故。
2.4对特殊危险情况采取措施
气候变化、雷电、雷电等恶劣天气都会对设备的运行造成一定的影响,做好防雷、防雷、过电压、等电位的连接,并定期检查接地系统,是预防和预防设备安全事故的关键。即使使用了避雷装置,也会有雷击的危险,并且在雷暴天,工人们不能接近或接近电扇。风机在运行时,很容易产生超过其安全使用范围的情况,如果速度过快、功率过大,会影响到设备的正常工作。在这种情况下,使用远程控制装置来关闭设备,同时不能让无关的人靠近。此外,长期处于低温、潮湿的环境中,风机的叶片也会发生冻结。因此,在重启前,请务必检查绝缘装置,以免冰块从刀片上脱落,伤及有关人员。
2.5制定紧急状况的应对措施
由于风机是在户外进行,因此,当发生自然灾害时,将会对风机的正常工作产生极大的影响,因此,需要采取必要的措施,加强对风机的电压保护,使之得到进一步的优化与改进。在此期间,为了确保等电位的有效连接,及时维修和处理接地系统,防止雷击造成风力发电机的故障。同时,由于机组长期处于潮湿状态,或低温等原因,会造成机组停机故障,所以在运行前,需要对设备的绝缘特性进行测试,确保其满足使用条件。
2.6加强风电齿轮箱维护管理
齿轮箱是风力发电机的重要组成部分,加强维修与管理,可使其安全、稳定得到最大程度的保障。在平时的维修中,应定期检查齿轮箱的油面,避免漏油,并定期检查齿面,避免出现不平、未知振动、异响等问题。在此过程中,除强化齿轮箱的维修以外,还要定期对与其运行相关的部件进行定期的检修,因为每一个微小的部件都会影响到整个设备的正常运行。如果使用三点支撑,当机架的支架出现变形时,齿轮箱会出现重心偏移,造成偏载,影响传动机构的正常工作。同时,如果主轴轴承不能正常工作,或者轴箱不牢固,就会对齿轮箱产生较大的负荷,从而影响传动系统的运行稳定性。
2.7采取积极地消防措施
由于受电、机械、雷电等因素的影响,在风电生产中容易发生火灾。目前,许多风能电站都在风机机舱和塔台上安装灭火器,这种方式相对来说较为简便。在无人值守的情况下,对可能发生火灾的关键部位进行探测、预警,采取积极的灭火措施,可以使火灾得到最大程度的控制。我国将自动消防技术应用于风电机组的火灾控制,从而使传统的被动灭火模式得以优化。在此过程中,通过温度感应、烟感、甲烷、气体检测器、空气取样检测器等设备来采集保护范围内的信号,并将检测信号传送给灭火控制器,并触发相应的介质进行灭火,从而提高灭火效率。
结束语:
总而言之,目前风电行业发展前景良好,预计未来风电将成为主要发展趋势。风能将吸引更多的资金链,带来更好的发展。风能是一种无污染的清洁能源,效率更高,可以缓解中国夏季缺电问题。但其在长期高强度的运行状态下,将极易由于电网故障、闪变、风机故障等原因将直接影响风电机组运转的安全性。故而,必须积极采取可行的安全保护技术,进而在最大限度上降低风力风电机组的故障率,为促进风电行业的可持续性健康发展奠定良好基础。
参考文献:
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