大力开发和利用风能是实现碳达峰、碳中和任务的重要手段。当前，风电机组装机规模日益扩大，风电机组故障集中分布于变桨、主轴、齿轮箱、发电机、变频器、液压刹车系统。一些传动链故障停机时间和备件采购周期长，需要采用大型机械设备如吊车等进行相应的维修，这样不但增加了风电机组的运行维护费用，而且影响了风电机组的发电量，从而降低了风电机组的经济性。为降低运维成本，提高运维效率，风电场运维人员开始采用预防性维修策略，通过故障预警，在风机设备还没有发生故障或故障尚未造成损坏的前提下开展维修和检查。
1风力发电机组的运行故障
1.1变流器故障
变流器是风力发电机的重要结构组成之一，并且会对风力发电机的运行产生重要影响，一旦变流器发生故障，不仅会影响到风力发电机组运行的稳定性，甚至会导致风力发电机组无法运行。在我国目前的风力发电过程中，主要应用直驱式发电机和双馈式风力发电机两种，其中以双馈式风力发电机的应用最为广泛。但是无论哪种发电机，变流器都发挥了至关重要的作用。我们以双馈式风力发电机为例，这种发电机需要借助两个变流器才能保障稳定运行，变流器在双馈式风力发电机中安装的位置相对比较特殊，导致其运行环境比较恶劣，在运行过程中，很容易受到电磁干扰，并且会产生大量的灰尘淤积，再加之元器件的温度提升等，这些因素均会在很大程度上增加变流器的运行负荷。一旦出现变流器超负荷运行的状况，便会导致击穿或者烧毁等问题，进而影响到风力发电机的运行，甚至还会引发严重的安全事故。
1.2振动故障及原因
现阶段，超临界汽轮机是电厂中应用最普遍的发电机，这种器械设施都是经过氢冷却发电机，并由低压转子、高压转子以及中压转子共同构成的发电机组轴系，并由诸多体系共同支撑运作。一旦发电机组的额定功率产生变化，此时，机组的支撑性结构就会出现偏移性影响，高中低压转子之间的交互作用就会产生振动，从而致使连轴故障情况的出现。致使振动故障产生的根本原因就是：一是额定功率电话，二是连轴器二阶质量产生波动。
2风力发电机组运行的维护措施
2.1完善维护管理制度
风力发电机组的运行维护，需要有制度保障，这样才能确保运行维护的有序开展。对维护管理制度的完善，主要应从两方面入手，首先要规范风力发电机组运行维护流程，要对检修流程做出明确规定，秉持“局部为先，整体为后”的原则进行检修。例如，在检修过程中，应先对风力发电机的相关线路与元件进行检查，并及时维修或替换相关元件，在保障线路与元件质量和性能的基础上，再对风力发电机进行整体检修。其次，要风力发电机组运行维护频率做出明确要求，如制定定期维护制度，要求维护人员定期对风力发电机组进行维护，在此基础上也要对日常维护做出明确要求。定期维护制度可以使风力发电机组运行维护更加规范，能够及时发现和排除风力发电机组故障隐患，进而更好的保障风力发电机组运行的稳定性。通过完善维护管理制度，对运行维护流程和频率做出明确要求，这对于保障风力发电机组运行维护质量和效率具有十分重要的意义。
2.2电气故障的预防措施
2.2.1 弱化高温环境的不利影响
在众多发电机设备中都普遍存在，对此就务必要做好发电机组线圈管的高温性处理工作，以此使其能够更好地适应运作环境。一方面，要科学合理地管控供电总量和供电设施之间的供求关系，以及现实状况。另一方面，还要将散热设施或是冷却设施安置于发电机附近，从而防止高温漏磁情况的出现，并确保线圈管能够时刻处于最佳状态，不会受到电流的影响。
2.2.2 更换故障接触片
连接转子的运作状态，在极大程度上会受到接触片的影响，因此，在故障防治工作中，要重点关注接触片的具体性能。要定时清洁接触片，并对接触片与连接转子之间的位置联系进行校准以及排查。与此同时，还要依据接触片的导电性能，综合性地检验并排查发电机组其他部位零部件的具体性能效果。
2.3维护的关键点
在风力发电机组运行维护过程中，应结合风力发电机组运行状况以及风力发电机组常见故障，明确维护重点。如在日常维护过程中，要注重对转动部件磨损情况进行检查，重点关注液压站表计压力是否正常等，同时在日常维护过程中，还要加强度重点部件的运行检查。而在定期维护过程中，则要制定完善的定期维护方案，在方案中对维护重点做出明确要求，如要求在定期维护过程中检查风力发电机连接件等。只有明确维护重点才能提升风力发电机组运行维护的针对性，进而促进风力发电机组运行维护成效的提升。在风力发电机组运行维护过程中，同时还要做好故障排除工作，既要彻底排除故障，也要深入挖掘故障原因，并且采取措施从根本上解决问题，避免再次出现类似故障。但是由于风力发电机组设备较多，因此会导致维护工作人员的工作量较大，甚至会影响到维护工作的质量和效果。为此，应加强对新技术与新设备的应用。如借助信息技术与远程监控技术，实时获取风力发电机组运行状况数据信息，结合数据分析来准确判断故障隐患，这样可以极大地提升故障排除效率，同时减轻维护人员的工作压力。
2.4“大修技改”方面带来的经济效益
风力发电机设备价格昂贵，以现在国内比较流行的2MW风机为例，国产风机价格大约在800-1200万之间，国外进口风机价格更贵，价格大约都在1500-2000万之间，而且风机的传动链部分也是风机最重要和价格最昂贵的部分，特别其中的齿轮箱、发电机、叶片以及主轴价格少则几万，多则几十万，对于公司来说是一笔不小的开支，一般公司每年都会给予各部门进行下一年度的费用预测，而像这些价格昂贵的部件如果不能提前预测并加入预算，在来年出现故障必须更换时，将不得不临时申请，不利于公司资金正常运作。因此，对于公司来说，非常希望了解下一年度将会有哪些设备需要更换和维修，及时上报公司，以便公司给予预算安排。安装了智能诊断系统的风机就可以对关键部件的寿命进行预测，为公司下一年度的预算安排提供指导。
结语
综上所述，电厂发电机的故障情况普遍存在，产生相关故障情况的主要诱发原因有诸多方面，因此就要采取提前性的预防措施以及针对性的解决方案。同时，还要积极进行技术革新以及功能服务范围的持续拓宽，以此确保电厂发电机的正常运作，能够受到预防措施以及解决方案的有效保护，从而实现更加高效、高水平的工作效率以及质量。
参考文献
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