风力发电机组安全保护技术探究

高飞

摘要：近年来，随着经济社会的不断进步和我国整体风电技术的不断进步， 风电在各种风力发电运营方式中的实际应用率都比较高。由于目前的发电并不完善，风力发电机的运行还有很大的发电空间。然而，风力发电机的运行带来的各种问题，风力发电机的安全事故频发。

关键词：风力发电机组;安全保护技术

一、当前风力发电机组的运行现状

1.安全保护系统

事实上，控制器能否充分发挥作用，是否表现良好，是决定发电机组能否安全运行的关键。目前很多风机采用单回路结构保护发电机停电，使发电机停止工作，达到安全保护的目的。但是，由于技术、管理、维护等因素，部分风机的安全链保护体系还不够成熟，还存在一些问题。

2.风力发电机组事故频发

风电发动机组高速运行时由于轮毂过压驱动可能出现过压故障，逆变器也可能出现驱动故障或风电机组高速移动时齿轮偏航导致功率明显下降，可以重复几次或重新启动设备以查看设备是否正常工作。但是，即使多次切换复位，恢复也可能会直接影响发电风能的实际利用率，如果在短暂的时间内多次复位切换，利用率值的统计可能会发生变化，也可能会大大缩短风电设备的实际使用寿命。同时，如果风电风力发动器的机组以及风力变桨器通风发电机、齿轮箱等这些风电驱动关键部件驱动设备同时出现重大功能故障，不仅如此，停機或者检修后的时间也很长就可能会被迫使这些风电发动设备恢复正常功能工作继续运行，增加设备维护费用成本，影响发电风机的社会经济效益。增加设备维护费用成本，影响发电风机的社会经济效益。

3.风力发电机组核心部件的损坏率较高

风机运行过程中关键部件的损坏会影响运行安全，一般情况下，齿轮箱、发电机、轮毂滑环等关键部件使用频繁，容易导致出现零件故障、维修和调试故障。由于维修零件成本比较高，零件后期的调试维修工作繁琐，即使零件更换了新零件，仍然会有再次损坏的情况可能，不仅零件需要再次进行维修，而且维修成本高。

二、风力发电机组保护常用技术

1.过速保护系统

这是最全面的风机安全保护系统，如果风机超速，安全链断开，发电机组不会损坏。硬件超速和软件超速构成超速保护系统，硬件超速通过超速继电器来确定速度，当速度达到0.5Hz时，安全链打开。软件超速使用故障逻辑控制学习风速，如果风速过高，风扇会自动停止，出现风速错误并断开安全链。

2.振动保护技术

虽然一个风扇在正常高速运行的同时会产生振动，但这种风扇振动系统具有恒定的振幅，当振动超过一定的振幅时，说明这个风扇可能出现振动故障。为此，可以在以前调试的经验基础上尝试使用一个风扇上的振动测量传感器系统来准确判断一个风扇的有何振动，但是当风扇振动测量传感器的振动值已经超过风扇一定量时，就可能会判断出现故障报警和延时，风扇将无法工作。

3.紧急停机保护

紧急开关可以安装在风力涡轮机中，例如机舱、塔架地板等。如果风力发电机发生重大事故，可以按下紧急开关快速停止风力发电机，避免发生更大的事故。

三、风力发电机组的安全运行分析

由于风力发电机安装在现场，运行环境较为复杂，难以通过人为控制风速，因此运行时受到的压力变得更加复杂，压力变化较大，因此受风速影响较大，环境因素影响风力发电机组，对公司的稳定运行产生负面影响。金属结构材料主要用于制造风力发电机，需要严格检验以确保材料具有较强的抗温变和防腐蚀能力，并合理优化结构设计以提高发电机的工作寿命。通用新型具有各种类型可编程风力控制传动功能的新型风力运行控制器传动系统是它是一种用于控制风力驱动涡轮增压发电机的一种新型通用具有风力传动控制器的传动系统，系统中分别同时安装了两个具有各种风力传动控制器的传动系统和迎风压力控制传感器，并有PLC结构和从属执行器。传感器的处理作用主要是实时反映整个发电机组的各种运行异常状态，plc处理的是发电机组各项性能指标的运行异常情况，控制器处理系统主要负责电机自动控制各个系统间的结构，控制器是控制风机系统结构能否保持有良好的运行性能，性能也是决定控制风机系统能否正常工作运行效率是否的关键。

风机机组能否可靠、安全地正常运行，取决于自动控制保护系统运行能否及时产生良好的自动控制保护效果。现阶段利用风电蒸发机组自动控制保护系统主要采用安全链自动保护控制系统，这种保护操作系统相对独立，安全链自动保护监测系统主要采用单点多回路监测结构，各回路监测点相互独立关联。电路自动触发开关闭合电路，停止风机工作，实现安全保护，桨距调节是目前控制大型风电发动机组实际运行负荷状态的主要控制方式，变压器桨距自动控制系统可以有效降低大型风电发动机组的运行负荷，当风机停机时，叶片角位置发生变化，从而实现对发电机的安全保护。

四、保障风力发电机组安全运行技术的应用对策分析

1.重视发电机组施工人员管理

施工前我们要特别注意对专业施工人员的专业培训，提高他们的施工专业知识和艺术技能，增加对风电的认识，掌握各种发电机组的性能和特点，并按要求进行安装和试验。机的位置往往很高，地形复杂，因此通常很难安装。因此，在施工过程中，施工人员应更加注意安装机器设备的各个部分，如电缆的连接。如果这些细节处理不当，接缝可能会变松或突出。 短路和火灾给发电企业造成经济损失。

2.加强设备巡检管理

系统的风机运行正常状态主要取决于风机控制通风系统的软硬件综合应用，风机在正常运行时，工作人员必须密切关注监控风机控制室内各通风机组的正常运行状态情况，准确及时记录机组运行状态参数。定期访问运行现场，检查风扇叶片是否正常运行，系统运行是否有异常噪音。将软硬件供电系统巡检工作纳入日常供电巡检重点项目，定期收集测量供电系统的硬软件运行参数，加强供电设备日常维护和硬件维修管理工作，从有效预防故障入手，减少供电设备硬件故障损坏问题的频繁发生。同时，要制定设备巡检作业规范，以便在巡检后将巡检结果详细记录在巡检台账中，并对具体巡检情况进行分析总结，以便为以后的维修工作提供参考。

3. 制定应急措施

由于室外风力驱动发电机主要安装在室外通风环境中，在室外发生自然灾害事故时会对电机运行安全性能产生不利性的影响，因此我们应及时采取有效保护措施予以加强室外风力驱动发电机的室外电压电流保护，并保护避雷针和导电系统。受风速问题的影响，风力发电机也会出现停机错误，另外，如果发电机在潮湿环境中长时间运行，环境温度过低，发电机也会停机。在操作发电机之前，必须检查设备，开启设备前，确保符合操作标准。

结束语

经过多年的发展，对风电领域的研究逐渐深入，实现了稳定、长远的发展。 运行条件受到风力涡轮机频繁故障的不利影响，面对风电机组的安全隐患，采取有效的安全维护技术措施，采取预防措施，降低风力发电机组的故障安全隐患和运行安全过程管理中的重大风险事故发生率，从而有效促进水力风电开发机组的安全稳定运行和水力风电的稳定健康发展。

参考文献

[1]魏万俊.风力发电机组的安全运行与维护研究[J].科学中国人，2016 （18） .

[2]乔建旺.风力发电机组运行安全及控制措施的探索[J].商品与质量，2018 （14） ：174.

[3]李鑫泉，胡建华，薛鹏，etal.风力发电机组安全运行控制措施探析[J].中国高新区，2017 （11） ： 108.