探究风电场的风机设备运行维护的优化策略

深能南京能源控股有限公司 王天川

1 引言

现阶段，风力发电作为新能源产业当中重要的一种发电形式，提高风力发电效率和稳定性对国民生活质量的提升具有重要的作用。但在风电场的实际运行过程中，风机作为主要的设备，在长时间的运行后会出现各种故障，因此设备管理人员需要定期对风机进行维护保养，以此降低风机的故障率，提高风电场供电效率。

2 风电场风机维护工作的必要性

风机是风电场运行过程中重要的电气设备，该设备的性能和质量与整个风电场的运行效率具有直接的联系。通常情况下，风机的工作环境较为恶劣，在长时间的运行过程中容易出现故障。而高质量的风机维护能够有效地降低风机的故障率，对提高风机的寿命起到重要的作用。风电场风机的维护主要是针对风机各部件进行检修养护，通过检查风机中各部件的性能和磨损情况进行配件的维修和更换，进而提前避免故障发生，进一步提高风电场的运行稳定性和生产效率。风电场风机维护体系水平逐步提升，相关维护团队技术能力日益增强，促进了我国电力系统的发展[1]。

3 风电场中风机设备运行维护管理的特点

3.1 设备维护难度大

风电场主要建设在山丘上，所建地方较为空旷，风力较大。而且风机设备高度较高，在维护过程中作业难度极大，还存在高空坠落的危险。风机设备维护人员站在狭窄的空间当中作业，活动范围较小，不利于风机设备的维护管理工作的进行。

3.2 设备维护人才较少

我国风电发电项目多处于边远地区，工作环境较为恶劣，导致大部分人员不愿意从事此行业。风电场风力发电设备的维护和保养需要高素质、高能力专业性人才，不仅对技术水平有较高的要求，还需要工作人员具备丰富的工作经验，这也是当前风电设备维护人才缺失的主要原因之一[2]。

4 风电场的风机设备运行维护措施

4.1 设备定期维护

目前我国风电场所应用的风机设备主要润滑方式包括干油润滑和稀油润滑。干油润滑主要用于轴承偏航齿轮的维护领域内，这种构件长期运行后，由于升温作用导致部分润滑油变质，需要定期补充新的润滑油，精准调控润滑油实际补充量，将电气设备烧损等异常状况发生率降到较低。稀油润滑主要用于发电机齿轮箱和减速机齿轮箱中，在维护过程中主要是更换润滑油脂。在润滑系统的运行过程中，维护人员需要定期对润滑系统进行维护，通常情况下传动端与非传动端在运行2000h 后便需要进行润滑脂的补充，补充量为100～120g。

在润滑系统和轴承的维护过程中，相关维护人员需要注意以下几点方面。一是检查润滑油脂质量，避免将不合格润滑脂应用在设备当中。二是仔细清洁油嘴及周边区域。三是全面检查润滑通道，确保其高通畅性。四是把规定用量的润滑油输注至轴承中[3]。

4.2 整机维护

运用定期维修的方式能够及时探查发电机变流器的运行故障，结合故障现象、成因等运用有效的措施处理。散热不均是导致变流器异常运行的主要因素，故而定期维修时需要格外关注局部过热状况，清除风扇灰尘和杂质等。风机当中的紧固件如螺栓、垫圈等，需要严格按照设备维护手册规范进行检查，对于松动的紧固件需要进行重新紧固。定期维护还包含对风机各部分的维护，以叶片维护为例，叶片维护内容如表1所示。

表1 叶片维护内容

同时，还需要检查风机设备中电缆外端的绝缘性能，避免出现漏电、短电、短路等问题。油水分离器的排污处理，建议将一个专用容器增设在分离器下方，开启杯底部的阀门或旋塞以排出水与污物，更换油水分离器滤芯需要维护工作人员打开邮箱阀门，将容器安置在油水分离器下，拿下油水分离器压盖，更换滤芯后会装盖子。而后启动燃油阀门，将燃油系统当中的空气排出。最后检查风机设备，查看是否出现泄露情况。

4.3 日常维护

风机设备在长时间的运行过程中容易出现故障，而设备维护人员需要具备辨别常见故障的能力，而这便需要工作人员加强日常维护的关注，了解每一台设备的运行状况和常见问题，进而提高风电场的运行效率。目前我国风电场，风机设备的日常维护主要包括以下几个方面。

4.3.1 维护需要认真观察

维护管理人员需要认真观察发电机各部件连接是否可靠和稳固连接，局部螺栓是否松动；发电机的控制柜中电线电缆是否出现疏松、是否发生夹板移位等状况；掌握整个偏航齿的润滑状况；观察偏航齿轮箱、齿轮箱油位并判断液压油是否出现变质、干枯等问题。除此之外，还需要观察液压站的工作状态，观察压力表的数值是否正常，转动部件磨损情况，还需要查看液压油管是否有漏油等异常[4]。

4.3.2 维护需要仔细听

轴承端部损坏、外圈断裂如图1所示。

图1 轴承端部损坏、外圈断裂

维护人员需要仔细聆听设备运行的声音，判断其中是否出现异常；还需要聆听控制柜内是否存在放电声音，若存在放电声音，则可以初步判断局部接线端接触不良，从而进行深入的检测。当风轮转动发出异常声响时，故障成因可能是叶片局部开裂、机舱罩松动后和转动件相互碰撞，增速器、发电机等组件发生松动或局部破损等。针对异响问题，相关维护工作人员首先需要查看风机叶片是否完好，如果其中出现开裂损坏，需要更换受损叶片。如果叶片没有问题，需要查看螺栓等紧固件，同时还需要检查风机轮轴和增速器的同轴度。如果同轴度不符合装配要求，需要调整轮轴，但此过程需要工作人员提前检查轴承，通常情况下轴承损坏会导致同轴度偏差，在所有维护工作完成后，工作人员需要及时清理维护杂物，例如清除掉液压站各元器件及管接头位置的油脂等杂物，以防对后期观察泄漏现象等工作形成干扰[5]。

5 风电场的风机设备运行维护的优化策略

5.1 完善风机设备维护制度体系

在风电场当中，风机设备结构相对较为复杂，并且该设备决定整个风电场的生产质量。因此，加强风电场风机设备的维护也是每一个风电场都需要关注的问题。为了确保风机设备维护方式的科学性和高效性，相关风电场需要针对风机设备维护工作建立完善的制度体系。在制度的建立过程中，工作人员需要严格把控风机特点，根据国家法律法规和行业标准来进一步提高制度体系的规范性。

工作人员还需要将风机设备可能出现的问题和安全隐患考虑其中，并给出相应的预防和解决方案，为风电场的安全运行奠定坚实的基础。在制度体系的建立过程中，需要加强对维护技术人员的管理，提高责任心，避免维护管理人员因工作疏忽造成设备维护保养不到位的问题，给风电场的运行埋下安全隐患[6]。

5.2 加强对风机设备的运行维护计划管理

目前我国风电场的实际运行情况，风机的运行故障与磨损、运行时间、运行环境有较大的关系。因此，相关风电场管理人员需要根据当地的气候实际情况以及风机的运行时间制定合理的风机设备运行维护计划。例如季度保养计划、半年检修计划、全年维护计划、特殊巡检计划等。

在风机设备运行过程中会出现较大的震动，此种情况下螺栓容易出现松动或断裂，因此维护保养人员需要定期对风机设备的固定连接件进行检查，除此之外还需要利用扭力器检查螺栓的力矩，同时工作人员应当利用探伤设备检查螺栓内部情况，避免螺栓出现疲劳断裂的情况。

在风机设备运行过程中，叶片也是其中重要的一部分，如果叶片平衡遭到破坏，可能会导致出现倒塌、飞车等事故。因此，相关维护管理人员需要定期对叶片进行检查，及时清理叶片上所附着的物质。特别是在雷暴、暴风天气以后，需要及时对叶片进行检查，避免叶片“带病运行”，从而提高风电场的运行效率。

5.3 全面杜绝风机安全隐患

风电场的风机设备，在问题初始时，并不会对风电场的运行产生较大的影响，随着问题的不断加剧，风机设备故障逐步显露出来，此时不仅会影响到风电场的正常供电，甚至会威胁工作人员的生命安全。因此，风机设备维护工作人员需要加强对风机关键部位的检查，以此为风电场的正常运行提供安全保障。

相关维护工作人员需要根据当地的气候情况调整风机运行参数，使机组容量系数与整个气候环境相符合。风电场还应当加强对人才的培养，通过培训手段提高维护工作人员的技术能力，提高其工作责任心，从而更好地发挥出维护工作人员的价值。在人才管理工作当中，风电场还可以通过提高风机维护岗位的薪酬待遇，优化晋升渠道，以此吸引更多的人才，以此推动整个风电场的发展。

6 结语

风力发电是我国新能源发展过程中重要的项目，同样也是具潜力的行业之一。为了满足当前社会的发展需求，相关风电场应当加强对风机运行维护管理力度，利用科学的手段优化管理方式，通过完善风机设备维护制度体系、加强对风机设备的运行维护计划管理、全面杜绝风机安全隐患等手段提高风机设备维护效能，进而为风电场的健康运行奠定基础。