PDF下载
风电企业风机检修维护管理模式

​吴冰

华电福新能源发展有限公司山西分公司,山西省太原市,030006

摘要: 随着风电行业的发展,风电场风机并网数量和容量越来越大,风机运行故障频率逐年升高。频繁的风机故障已经对风电场风机正常运行产生了严重影响。风电场风机检修维护工作越来越重要,是促进企业发展的源动力。目前,需要效率更高的、科学的检修维护模式,提高风机性能,减少人力物力浪费。因此,风机科学检修维护模式是风电企业高质量发展的必要条件。
关键词: 风电企业;风机;检修维护
DOI:10.12721/ccn.2022.157187
基金资助:
文章地址:

风能作为一种具有可再生性且无污染的能源优势,成为一种非常理想的能源形式,被广泛应用到电力企业的发电环节当中。在利用风能进行发电的时候,必然离不开风机设备。而风机设备的安全与稳定,逐步成为人们所关注的重点,同时也是电力企业是否可以得到稳定安全电能资源的关键。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,如何对其进行检修维护,一直是风机领域的主要研究方向。

1.风机结构

风机的结构可以总结如下:(1)叶轮。叶轮是风机的重要结构之一。当叶轮移动时,机械能转化为输送流体。为了确保叶轮的长期使用质量,焊接结构用于制造过程中的机械加工,因为其总重量很小,并安装在上方的主轴上。(2)进气口。进气箱的基本材料是钢,其放置在风机壳上,另一端通过伸缩缝连接,进气箱的特定功能是改变介质的方向。(3)风机壳。为了确保风力涡轮机内部部件的稳定性和安全性,风力涡轮机的外壳通常由钢制成,并且在设计时考虑到使用期间的操作和维护要求,采用分体结构设计在外壳中。(4)主轴。主轴是在风机运行期间传递叶轮和动力机械连接的机械能的重要介质。(5)控制器.风机的控制装置就是一台计算机,它能检查各个部件的工作状态,如果某个部件停止工作,控制器将通过计算机向中央监控室报告故障。

2.风电企业风电场风机检修维护的主要内容

2.1日常风电场风机维护工作内容

风电场风机日常维护工作主要为日常风机故障处理(变桨系统故障、偏航故障、电气故障及控制系统等)和风机内各设备、各系统的定期巡视检查。

2.2风电场风机定检工作内容

风机定检工作主要为风机半年检和全年检,主要包括各连接螺栓力矩检查、各项功能测试、线路检查、各传动部件之间润滑、各部件定期检查、卫生清理及耗材更换等。

3.风电企业风机检修维护管理

3.1风机的运行和维护对人员配备的基本要求

(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。

(2)要熟悉掌握风电机机组的基本结构和工作原理。

(3)要熟练掌握使用计算机监控系统的方法步骤。

(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。

(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。

(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。

3.2做好风力发电运行策略

由于风力发电机组之间间隔大,区域广,通过远程进行集中监控,在一定程度上切实降低了人员的工作量。因此,需要风机与后台服务器稳定、可靠的通讯,要求通信网络互为冗余的双光纤自愈环网网络。值班人员通过监控后台能及时获取设备运行状态及故障信息,通过故障报文,及时对问题进行分析,从而得出相应的故障原因,安排人员对故障进行及时的处理。风电机组具有一定的季节性故障问题,或者说在受到外力作用的时候,很容易导致正在运行的设备存在诸多的异常情况。所以这就需要加强对风机设备的运营维护和管理,定期开展巡视检查、半年检修、年度检修、特殊巡视检查等检查维护,才能对风机设备进行全寿命周期的科学管理。另外还需要推进信息化运营维护建设,如增加振动、噪声、垂直度等各种传感器,将数据传至风机监控平台通过大数据对比分析,实现根据风机状态检修,利用小风检修避免故障停机。同时可以通过无人机对叶片、轮毂、机舱外部、风速仪、风向标等进行巡检,减少风机停运,在一定程度上节约了大量的人力物力,同时也切实提升了电力企业的经济效益。

3.3做好风机的定期检查

操作人员和维护人员应定期检查现场风力涡轮机、升压站、测风设备和高压输电线路的张力。检查风力涡轮机运行期间是否有异常噪音,电缆是否缠绕以及偏航系统和叶片是否正常运行。无论是在极端天气还是新风机中,使用新设备时都需要增加检查次数。定期检修是运行过程中需要进行的维护工作,可以及时发现风机故障,减少风机故障对整体质量的影响。风机故障处理主要在风机移动过程中进行,具体方法如下。

(1)听声音。如果风机发生故障,检查员可以听到声音并判断问题,如果风扇运行异常,则故障原因可归纳如下:当气体移动时,杂物会沿途发出不寻常的声音。(2)风机的定子和转子由于故障不断靠近,导致摩擦。(3)轴承本身旋转异常,例如润滑剂供应不足。

(2)检查振动。振动测试的原理与声音测试的原理相同,如果发生故障,风扇主体的频率和其他零件的频率也会发生变化。异常振动的原因有很多,例如风机与电动机之间的连接不合理地对准,并且根据工程图不进行风机的组装。

(3)检查轴承。为了进行轴承质量检查,通常采用温度测试方法,轴承温度不能超过80℃。另外,对于输送冷却液的风机,还需要检测冷却液是否在工作以及是否被阻塞。

(4)检查轴封。轴封的大修主要分为两个方面:一方面,需要检查轴封的密封性。另一方面,有必要分析轴杆和固定部件之间的基本情况,并观察是否存在诸如接触发热或异常振动的问题。

3.4风场风机的日常维护策略

(1)叶轮维护。叶轮的质量是风扇的重要组成部分之一,将直接影响机械能转换的质量。另外,由于叶轮结构相对简单并且长期使用稳定性逐渐变差,因此必须定期进行叶轮的维护,并且必须采取适当的维护方法,以免损坏叶轮。在维护过程中,应定期观察叶轮的结构,以检查叶轮中是否有裂纹和灰尘积聚,如果发现任何问题,应及时报告,并应安排维修人员进行维修和清洁。在清洗过程中,通常使用钢丝刷进行加工以保证清洗质量,该加工不仅包括叶轮材料层,还包括绣花皮革。如果叶轮破裂,请自行更换。在例行维护中,定期检查是必须进行的操作,但是在检查期间不能限制相关的操作和维护人员。如果日常操作有维护条件,则应检查叶轮组件,以确保叶轮始终可用。清洁状况,需要清洁叶轮灰尘的原因是,过多的灰尘层会影响叶轮的动态平衡,甚至会使转子振动。维护后应进行动平衡测试,以确保叶轮即使在维护后也能正常工作。重新平衡之前,应检查每个螺栓的状况并拧紧所有螺栓。

(2)机壳和进气口的维护。机壳和进气口的维护相对简单,可以分为以下几个方面:定期检查机壳和进气口的结构,以确保结构稳定且磨损严重。如果结构中存在任何不稳定因素,则必须立即将其清除;检查壳体和进气口是否有积灰问题,并清除所有灰尘;检查外壳和进气口上的螺栓,确保所有螺栓都已拧紧。

(3)轴承保养。轴承是风机机械运动的重要载体,轴承的质量对风机的运行质量有重要影响。因此,需要轴承维护。轴承维护包括以下方面:必须检查轴承的润滑状况,特别是润滑油的供给应合理。油箱泄漏是一个相对普遍的问题,如果发现问题,维修人员可以通过拧紧端盖螺栓来解决。如果仍然无法达到控制效果,则必须更换密封盘根;轴承所用的润滑油应确保质量,一方面,在购买过程中应选择信誉良好的产品,并应每6周更换一次润滑剂。如果润滑剂变质,应立即更换并对此质量进行检查。五、结论

4.结语

风电行业的发展前景较好,科学的检修维护风电场风力发电机及其相关设备,探索风力发电机检修维护的新思路,才能适应目前的发展,才能在风电行业竞争中脱颖而出,才能实现企业的高质量发展。

参考文献

【1】魏宪华,1500千瓦风力发电机机组常见故障机理分析,世界华商经济年鉴·科技财经2012,(12):243

【2】陈录勇,风力发电机组的常见故障与排查[J].华东科技(综合),2018,242