风力发电机组安全保护技术探究

风力发电机组安全保护技术探究

胡进录

华能新能源股份有限公司陕西分公司 718600

摘要：风电场必须要正视风力发电机运行维护工作的重要性与必要性，充分了解风力发电机常见故障，正确认识目前风力发电机运行维护工作的缺点，调整运行维护策略。在发展过程中不断完善风力发电机运行维护体系，制定管理制度，提升运维技术水平，打造专业技术团队，实现标准化、规范化的风力发电机运行维护管理，最终实现风电场长期稳定经营。本文主要分析风力发电机组安全保护技术探究

关键词：风力发电;安全保护;新能源

引言

近年，我国风电场的数量逐渐增多。风力发电机是关系着风电场产能效率的重要设备，风力发电机存在的问题若不能及时有效解决，对于风电场不仅是巨大损失，也是巨大安全隐患。因此，目前风电场逐渐重视风力发电机的运维工作，并初步建立了风力发电机运维体系，定期开展风力发电机维护工作，例如，线路检修、程序测试和仪器调试等。从整体看，风力发电机的运维工作已经初成体系，并起着明显作用。但是，从局部看，风力发电机的运行维护工作仍然不成熟，例如，风力发电机故障检修工作不全面，不能及时有效解决故障等问题，给风力发电机运行带来巨大安全隐患，严重影响风电场工作效率。

1、安全保护系统介绍

风力发电机组控制系统是一个综合性系统。尤其是对于并网运行的风力发电机组，控制系统不仅要监视电网、风况和机组运行数据，对机组进行并网与脱网控制，以确保运行过程中的安全性和可靠性，还需要根据风速和风向的变化对机组进行优化控制，以提高机组的运行效率和发电质量。中国的风能资源较丰富的地区，主要分布在北部和沿海近海岛屿两个带状范围内，分布区域的自然环境较恶劣，且远离主要的人口聚集区，因而获得人工的检查维护的机会较少，一旦发生故障或事故，及时获得修理的可能也较少。因此风力发电机组的运行需要连续而且安全的控制系统，而且不能够被严酷的外部环境所影响。在风力发电机组控制系统中，安全保护系统是最高层的防护措施，虽然其在控制系统中的工作时间与频率最少，但是优先级却是最高的，一旦安全保护系统进入运行状态，整个控制系统的其他各个子系统的控制功能则自动服从于安全保护系统。风力发电机组安全保护系统需要实现的功能主要有：超速保护；电网失电保护；电气保护；机械装置保护；控制器保护；防雷击保护；抗干扰保护；接地保护；紧急停车保护。

2、风力发电机维护工作现状分析

2.1运行维护体系不完善，运维工作混乱无秩序

1. 多数风电场没有标准化的风力发电机运行维护制度，相关运行维护工作人员无法根据有效的制度，规范化开展运维工作，风力发电机出现故障时，无法及时发现并得到有效解决。（2）运行维护工作秩序混乱，风力发电机运维工作人员开展运行维护工作时，流程不明，秩序混乱，缺乏完善的工作记录，后期也没有相应监管措施，导致部分构件运行维护工作重复进行，部分构件完全没有开展相关维护工作，严重影响效率。（3）风电场管理层观念不足，在日常工作中对风力发电机的运行维护工作缺乏足够重视，更加侧重于生产活动。

2.2运行维护工作人员专业性不足

（1）意识不足。没有重视运维工作，在工作过程中运维操作不规范，部分工作人员甚至态度不端，很多存在故障的风力发电机部件没有及时检修，增加后期使用危险性。（2）专业能力不足。风力发电机运行较为复杂，其维修养护工作极其考验运行维护人员的技术水平，以便能够“稳准狠”地发现风力发电机的部件故障，分析故障原因，制定对应的合理维修策略。但是，部分从事风力发电机运行维护工作的人员专业水平不足，不能及时发现风力发电机的故障，不能找到故障原因，更不能提出对应解决策略。例如，线路老化、变压器故障的检修以及养护工作，一些水平不足的运行维护人员不能有效解决，影响后期使用，增加风力发电机运行安全隐患。另外，风力发电机的故障检测与维修工作除了需要高超的技术能力之外，还需要严谨态度，即多次细致规范化检测以及结果分析对比，才能提高故障维修效率。部分高技术水平的运行工作人员缺乏严谨工作态度，也是风力发电机出现安全风险的原因之一。

3、风力发电机运维策略分析

3.1完善风力发电机运行维护体系

风电场需要根据自身的经营战略和发展情况，制定合理的风力发电机运行维护制度，制度需要明确以下内容: 首先，明确风力发电机运行维护工作的流程，以条文形式列举风力发电机运行维护工作的顺序、内容，保证风力发电机运行维护工作有序开展。 例如，风力发电机的运行维护流程是从局部故障——线路检查——检查方案的制定——检查工作的开展——质量检查——投入的顺序一步步展开的。 制度条文形式明确后，要求检查人员按照流程开展零部件检查养护工作。 其次，明确风力发电机运行维护工作的周期。 风电场应根据实际情况确定风力发电机的定期维护时间，并要求员工按照短期、长期的计划设计合理的检修维护时间。 例如，风力发电机有高功率的季节和空窗期，不同时期的维修时间、频率有差异，工作人员可以在适当的时期计划维修工作，保证风力发电机在运行期间稳定安全。 最后，明确风力发电机的维护方案。 要求风力发电机工作人员按照维修计划进行维修工作，计划需要包括时间、项目、结果、质量检查评价等。 员工应制作并保存相关记录，确保后续维护工作的合理性。

3.2加强设备的巡逻管理

系统运行情况取决于控制系统的软硬件应用情况，风力发电机组运行时，工作人员在控制室严密监测各机组的运行情况，准确记录其运行参数，定期到运行现场巡逻，风机叶片正常运行 将软硬件系统检测纳入日常检测项目，定期进行系统软件参数测量，加强设备维护和检查工作，从积极预防入手，减少设备故障问题的发生。 同时，要制定设备巡检操作标准，验收后将验收情况详细记录在验收登记簿上，并对具体验收情况进行分析总结，以供日后维修工作的验收和参考。

3.3加强气动齿轮箱的维护管理

齿轮箱是风力发电机组的重要结构组成部分，可以加强齿轮箱的保养和维护，确保机组的安全和稳定运行。 日常检查时，请检查齿轮箱的油位，防止漏油，同时检查齿面，以免发生齿面不平坦、振动和异常声音。 不仅要加强齿轮箱主体的保养，还要定期检查其运行相关部件，如果某个微小部件发生故障，就会影响机组的正常运行。 风力发电机组为3点支撑结构时，如果机组的支撑主体变形，齿轮箱会发生重心偏移，齿轮轴承会发生偏载现象，从而导致无法正常工作。 此外，主轴承不能正常使用或轴箱固定不充分时，会对齿轮箱施加较大的压力，导致行星架轴承难以正常动作。

. 4提高风力发电机组的安装质量

风力发电机组在运行前需要合理安装，确保安装质量可以提高风力发电机组运行的安全性和稳定性，提高风力发电机组的整体经济效益。 风力发电机组通常主要设置在室外、高山等地区，因此给安装工作带来困难。 的安装过程中必须根据各部件进行严格合理的控制，以确保连接点的连接安全。 特别是有强化电缆的连接器检查。 接头的连接密合性不足，会导致安全事故的发生、短路、起火，最终会引起重大的安全火灾事故。 同时，也会对整个电力系统的运行造成严重威胁，造成较高的经济损失。 在这种情况下，在设置风力发电机组时，需要加强各部件的检查，严格控制施工的技术。 按照国家制定的标准，保证安装质量，避免安全隐患的发生。

结束语

\风力发电机运行的安全性与稳定性影响风电场的经营效益和运行效率。如果风力发电机故障不能得到及时解决，那么在后期使用过程中，风力发电机必然会出现各种问题，甚至严重安全事故。

参考文献：

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