风电场电气设备运行管理维护措施探究

臧 徐

江苏龙源风力发电有限公司 江苏 南通 226000

1 引言

现阶段我国经济飞速发展,整个社会的用电负荷在急剧增加,与此同时,在我国长期采用粗放式方式发展经济的过程中,也对生态环境造成了一定的污染与破坏,在目前更加注重生态环境建设的新形势下,我国在加大电力建设规模的同时,更加注重发展和利用清洁型能源,比如风电装机容量在急剧快速增长,对风能加以高效利用来缓解电能供应压力和环境保护压力。但是在风电场投入运行2～5年之后,需要由风电场自己的队伍开展设备运行管理维护工作,面对风电场数量和种类不断增多、结构和功能更加复杂的电气设备,表现出此管理工作难度较大的特点,因此要深入研究相应的运行管理维护措施。

2 风电场电气设备运行中的常见故障

总结风电场中电气设备运行中的常见故障,首先是过电压故障。风电场中的大型变压器等电气设备的外接测线通常在室外环境中架设运营,经过长时间的风吹、日晒和雨淋等复杂天气因素的影响,容易加剧线路老化并可能在受到雷击时出现过电压的问题,或者可能在操作断路器时出现操作不当的问题而引发内部电磁场变化,这也会造成过电压问题。此过电压问题会破坏内部剧院并导致绝缘性能的降低,从而引发短路故障,严重时会烧毁电气设备。

其次是短路和接地故障。针对风电场中数量较多且规模较大的变压器来说,在发生短路或接地故障时,可能会导致其内部结构变形或者将变压器烧毁,这就需要通过熔断器和空气断路器的安装来预防此故障。

最后是频繁跳闸故障。如果对电气设备开展逐次拉合时影响变压器的正常运行,或者烧坏变压器,这就需要检查电气设备的主变进线侧线路,检查开关和母线连接是否存在问题,防止存在接地电阻不符合标准而受到雷电流的危害,导致出现保险频繁跌落而跳闸的问题,影响风电场电气设备的正常运行。

3 风电场电气设备日常检修维护措施

面对风电场中数量和种类不断增多以及技术性不断增强的电气设备,为了保证其稳定和高效运行,首先应该结合风电场实际情况制定电气设备检修维护管理制度。在此制度中应明确具体的电气设备检修维护工作内容、要求和职责内容、岗位分配、考核要求、奖惩规定等内容,明确具体的操作流程和工作要求,保证各项设备检修维护工作有据可依。

其次是加强班组管理工作。基于上述制度要求,在班组建设和管理中,应通过班前会以及定期培训等方式开展制度内容和技术知识学习等活动,提升班组成员的专业技术水平和实际操作能力,还要加强现场监督检查,确保实际操作的规范性,保障上述制度的落实。

再次是加强对电气设备的检修工作。目前常用的检修模式主要有应急检修、状态检修和定期检修等模式。所谓应急检修就是在突发故障发生之后开展的抢修工作,属于必不可少的检修工作模式。状态检修及时基于对电气设备运行参数和状态的实时统计和分析,判断电气设备的故障隐患和异常,预测故障点、时间和危害程度等,作为制定设备检修策略的依据。定期检修则是结合设备的出厂说明和要求,结合风电场的大、中、小修计划开展的检修工作,目的是检查设备状态并排除设备故障隐患,降低设备故障概率。为此,就需要健全电气设备巡检标准和规范要求,结合风电场实际特点确定巡检点、巡检人数和周期,明确具体责任,加强监管,提升巡检工作质量和效率。

最后应加强技术人员管理工作。主要是基于不断更新的电气设备,不定期开展人员培训和教育工作,提升其专业水平并总结工作经验,提升设备检修管理能力和水平,提升设备检修效率和质量。

4 风电场设备跳闸故障的检测与排除

4.1 线路跳闸 在风电场中,一旦出现10k V或35k V的线路跳闸故障,先要检查保护动作是否正常执行,确保将故障部位切断和隔离。之后则基于故障发生位置开始向线路出口位置逐一检查线路情况。在此过程中还要检查跳闸开关是否出现了消弧线圈故障,检查和确认开关位置指示器。还要检查弹簧机构是否正常运行,保证开关的电磁机构以及动力保险装置正常,检查开关的液压机构的压力是否正常,在排除故障恢复送电之前还要对保护信号进行检查和复归。

4.2 主变低压侧开关跳闸 此跳闸故障主要表现为越级跳闸、母线故障和开关误动等形式,针对开关跳闸现象,应检查一次设备和二次侧来寻找故障引发原因,经检查之后如果发现主变低压侧的过流保护触发,则要检查站内设备并初步判断保护动作的情况,如果只有过流保护触发,则要对开关误动和线路故障开关是否存在拒动问题进行检查,经过检查确认是否出现了母线故障或者线路故障而引发拒动越级问题。针对二次设备在开展检查工作时,应检查设备的保护压板是否存在漏投情况,并检查线路开关操作的直流保险是否发生了熔断问题。在检查一次设备时,则应主要检查站内的主变低压侧过流保护区内的设备,也就是要检查主变低压侧CT到母线、母线连接所有设备,还有线路出口等位置。

5 结语

针对目前风电场风电机组装机容量急剧快速增长的发展态势,风电场中的电气设备数量也同步急剧增加,这也增加了电气设备的检修工作量和难度,容易由于管理不善而影响风电场的正常运行。为此要针对其常见故障做好预防和检修维护工作,降低其故障概率,还要针对其常见故障加强检查和故障排除,保障电气设备以及整个风电场的稳定与可靠运行。