风电设备中安装维护和质量控制探讨

石家杰

（上海电气风电集团股份有限公司，上海 200233）

风电设备的运行中，不同的结构系统在具体功能上存在差异，且不同的设备在安装方法和协同工作原理上也有一定的差异，这些差异安装工作的开展要严格按照科学的方法推进，质量控制的工作也需要结合现阶段出现的问题进行优化。

1 风电设备的基本结构

在风力发电的背景下，整个发电设备系统是在协同工作的状态下发挥作用的。为了提高风力发电的效率，不仅设备本身的质量非常重要，整个系统运行的状态也关系到作用发挥的效果。为了给进一步的安装工作和质量控制工作提供依据，需要针对现阶段风电设备系统的基本结构进行分析。

1.1 基本设备系统结构

风力发电设备的总体结构中包括机舱部分、轮毂部分、转子叶片部分、依托液压原理的制动系统以及齿轮结构和发电机。另外，还包括一部分起到维护和稳定作用的结构，即冷却系统、塔筒结构以及风速计算与风向指示设备。整个设备系统在实际运行中以协同的状态开展工作，这也意味着整个系统中任何一个设备出现运行上的问题，都会直接影响设备系统的整体运行状态，这也从侧面反映出设备安装和维护工作对于风电设备运行的重要性。

1.2 设备基本功能分析

在整个设备系统中，发挥核心作用的设备结构是机舱设备。其主要承担风力发电的动力提供部分的任务，在具体运行中，由转子叶片提供风能，当风能和传送到发电机区域，可带动发电机输出电能。而液压系统在整个系统的运行中主要发挥控制作用，在成功发电后，液压系统负责对整个发电过程的运行节奏进行控制，及时制动，控制转子的状态。另外，制动的目的还在于控制整个设备运输的稳定性和方向的正确性，避免出现方向性的偏差。另外，塔筒的主要作用是对整个系统起到支撑作用，而相应的计算功能，主要是为了确保风能这一自然资源得到充分的利用。图1为风电设备系统运行时的整体结构组织示意图。

图1 风电设备系统内部结构示意图

2 安装维护中的质量控制措施

安装维护工作的开展在实际中需要做好前期的规划工作，并且安装工作开展的过程中，对于施工作业的场地也提出了很高的要求，场地是安装施工建设开展的基础环境条件，场地条件的因素对整个安装工作的开展都会产生重要的影响。

2.1 安装场地的科学选择

风电设备系统的复杂性意味着安装场地的规模和总体规划设计也需要做到科学合理，关于安装场地的科学选择，需要考虑安装施工操作所处的周边环境以及风电厂的长期发展。另外，还应当考虑安装过程中需要运用的具体设备和工具是否便于运输至安装场地。具体来说，安装施工的开展需要技术人员先按照安装程序将不同类型的构件运送到施工现场，并且保证安装场地本身的平整性和广阔性，避免由于场地面积和环境条件的因素影响安装施工的顺利进行。

2.2 安装材料的质量控制

安装维护工作的开展中，针对原材料本身的质量控制工作在整体的安装工程建设中发挥着重要作用，影响原材料质量水平的主要因素是采购环节。另外，施工所在地的偏远性也意味着原材料不仅对自身的质量有要求，更需要能够适应长途运输的要求。因此，管理人员需要在原材料运输并投入应用之前检验原材料和设备的质量。其中，针对设备的检验工作重点在于，结合工程建设的实际需求检验设备的供应数量是否充足，并对设备运行的参数进行有效调整，以确保施工投入设备能保证正常地运行与发展。确保设备本身处在稳定可用的状态下。另外，针对原材料和设备信息要进行人工登记，确保留下全面完整的基础信息。另外，当设备和原材料的安装工作开展时，需要对设备进场的顺序和原材料应用的顺序进行规划和控制，尽可能结合系统运行的需求安排设备进场应用。最后，对可能出现的外部影响因素也应当及时规避，如通过科学的方法监测气象条件，避免恶劣天气对安装工程建设造成阻碍。

2.3 吊装工作中的质量控制

在前期做好环境考察和安装工作的充分准备后，吊装操作就可以进一步开展。从实际出发来看，风电设备的整体吨位大，安装高度要求也更高。因此，吊装是比较科学的一种安装方式。在吊装过程中，为了提高具体施工的安全系数，一方面吊装施工的具体工作人员要熟练掌握吊装设备的应用方式，避免个人对吊装设备操作的不当导致吊装效果出现问题，更甚者对环境和人员造成安全威胁。另外，吊装施工中应当针对吊车本身的参数进行合理确认并准确调试，吊车设备的机舱高度以及场地内的道路情况都需要在前期进行严格检验和掌握。在吊装准备工作充分做好后，整体吊装操作的进度和质量才能够达到最大限度的保障。

2.4 通过管理实现质量控制

管理工作的开展是指在设备吊装的操作过程中，施工技术人员需要针对上文所提到的外部环境因素以及技术因素进行充分观察和考量，制订有效的应急处理方案，以保证在危险出现时能够及时采取措施应对。另外，管理人员自身也要全面了解和运用吊装设备的运行原理和操作技术，可定期开展学习活动，高效使用机械，节省人力物力。同时避免管理工作人员的管理不当导致整个安装施工环节的操作出现问题不能得到及时解决。

3 运行维护工作中的质量控制

完成了基础的安装环节，设备运行中的维护工作同样发挥着重要的作用，这部分环节的质量控制工作需要从日常维护和针对性维护两方面入手开展。

3.1 日常运行维护

日常状态下的运行维护工作主要是指在设备正常使用的过程中出现一些常见的故障，需要相应的检修维护人员找到科学的故障检验和维修方法，比较容易出现故障的区域主要包括以下几部分。一是风机内部的安全平台区域和梯子是否处在既定的位置上，并且保持稳固状态。二是设备运行过程中是否有出现异常声音的现象，一旦设备运行中有声音异常的问题，则意味着系统运行中的部分环节在功能上出现了异常现象，严重影响了设备运行的安全性。三是在常规的日常维护工作开展完毕后，技术人员要及时做好现场的清理维护，避免由于个人的工作疏忽影响风力发电设备系统运行环境的稳定性，从一定的程度上来讲，这也是造成安全隐患的主要原因。

3.2 针对性的定期维护检修

针对性维护检修工作的开展主要是为了提高设备本身的运行状态。风力发电模式在作用方式上具有持续性特点，这意味着长期地连续运行有可能导致设备本身出现老化或故障。在设备出现大型故障前加强定期维护管理的力度，有利于针对性地提升设备运行的有效性，延长设备的使用寿命。从具体工作开展的要求上分析，定期的维修工作开展一方面要结合工作经验全面排查可能出现常见故障的区域，另一方面也要重视针对可能发生的大型故障和问题的应急方案的制订，只有从细节和宏观2方面做好排查和检验，才能确保维护检修工作的成效。具体来说，定期维护检查工作的主要内容包括了针对风机结构的检查，具体内容为检查系统运行中各部件的连接区域，避免连接件之间的螺栓出现松动现象，当整个系统的稳定性无法得到保证，系统运行的状态必然会出现问题。另外，润滑油的检查也是非常重要的一个环节，在长期运行中，润滑效果和状态是设备运行性能提升的一个重要条件，检修人员应当重视对润滑油质量和涂抹量的检查，确保润滑油充分发挥其作用。最后，需要针对发电器的齿轮状态进行检查，风力发电系统在整体运行的过程中会产生大量的热量，因此系统运行的整体环境温度是相对较高的，在高温条件下，齿轮结构的稳定性和完整性可能由于受到高温的影响而出现变形，这一点也需要加强关注。检修维护人员需要通过检验技师发现问题，做好维护或更换工作。

3.3 提高维修成效的管理力度

无论是对于安装施工操作还是对于运行的维护工作来讲，管理人员在其中发挥的作用是不可忽视的。关于管理工作开展的有效方法，一方面可以通过制度的制定为风电设备的安装和维护管理工作提供系统性的程序支持。另一方面也可以通过公现场管理及时监督安装施工的技术人员和运行维护管理工作人员的工作状态，从实际效果上观察，现场管理的方式更具有时效性，不仅给管理人员与一线工作人员的沟通交流提供了便利，也能够帮助管理人员在施工作业的现场观察了解部分施工技术的应用方法，这对于管理人员调整管理思路，优化管理方式有重要的促进作用。

4 结束语

综合来讲，风电设备作为一个系统化的设备组，在实际发挥作用时需要协同运行，这意味着安装施工和运行维护管理工作需要结合不同环节的实际运行状态和维护需求采取相应的措施进行管理和维护，且具体开展工作的人员需要具备技术能力和管理能力，只有结合风电设备系统的运行特征找到科学地管理维护方法，才能确保运行维护的质量达到稳定的水平。