摘要：近年來隨著社會(huì)的進(jìn)步和整體技術(shù)的提高，在各種發(fā)電方式當(dāng)中，風(fēng)電發(fā)電的應(yīng)用率較高，與其他發(fā)電方式相比，風(fēng)力發(fā)電的環(huán)境相對較差，并且目前的發(fā)展尚未完善，因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行具有巨大的發(fā)展空間。然而由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中會(huì)遇到各種各樣的問題，風(fēng)電安全事故頻發(fā)，加強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全保護(hù)勢在必行。
關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組；安全保護(hù)技術(shù)
來源：北極星風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)
作者：陳洋，新疆風(fēng)能有限責(zé)任公司
引言
在風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用過程中，考察與審核是必不可少的環(huán)節(jié)，并且對其應(yīng)用的材料也制定了明確的要求，制定了嚴(yán)格的發(fā)電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)了對電氣的控制力度，還將各種因素的影響納入安全運(yùn)行保障的考量范圍。然而在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行過程中，安全事故問題仍時(shí)有發(fā)生，只有從安全技術(shù)的強(qiáng)化入手，才可保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。
1.當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行現(xiàn)狀
1.1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組事故頻發(fā)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，輪轂驅(qū)動(dòng)方面會(huì)出現(xiàn)故障，功率變頻器也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，或在機(jī)組移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)偏航功率下降等問題，雖然可以采用多次復(fù)動(dòng)或設(shè)備重啟等方式確保機(jī)組運(yùn)行的恢復(fù)，然而多次復(fù)位也會(huì)使風(fēng)能的利用率受到影響，短時(shí)間內(nèi)多次開關(guān)機(jī)會(huì)使之利用率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)出現(xiàn)變化，也會(huì)縮短設(shè)備的使用壽命。同時(shí)，如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變槳電機(jī)或齒輪箱等重要部件出現(xiàn)故障問題，必須要停機(jī)進(jìn)行設(shè)備檢修，由專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行設(shè)備的維修及零件的更換，不僅維修工作任務(wù)繁重，還需停機(jī)較長時(shí)間才可恢復(fù)設(shè)備的正常運(yùn)行，這會(huì)增加維修成本，也會(huì)影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)收益。
1.2風(fēng)力發(fā)電機(jī)組核心部件的損壞率較高
在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，如果核心部件出現(xiàn)損毀，將會(huì)對其運(yùn)行安全產(chǎn)生影響，通常齒輪箱、發(fā)電機(jī)以及輪轂集電環(huán)等重要部件應(yīng)用數(shù)量較多，并且較易出現(xiàn)故障，維修及維護(hù)成本都相對較高，并且在零件后還需進(jìn)行繁瑣的調(diào)試工作，并且即使更換了部件還存在損壞的可能，不僅需要再次維修，也需投入大量的維修成本。
2.風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行分析
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝于野外，其運(yùn)行環(huán)境較為復(fù)雜，并且難以通過人力作用進(jìn)行風(fēng)速的調(diào)整，因此，其運(yùn)行時(shí)所承受的壓力較為復(fù)雜且壓力大小不一，因此，外界環(huán)境因素的影響會(huì)對風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來不利影響。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造時(shí)主要應(yīng)用的是金屬結(jié)構(gòu)材料，并需對其進(jìn)行嚴(yán)格的檢測，以確保材料具有較強(qiáng)的溫度變化抵抗能力以及防腐能力，并對其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行合理優(yōu)化，以此提升發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行壽命。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組需要24小時(shí)運(yùn)行，并且屬于自動(dòng)控制的運(yùn)行方式，因此也應(yīng)設(shè)計(jì)與之相匹配的自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)。具有可編程功能的控制器是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的總控系統(tǒng)，系統(tǒng)中安裝了控制系統(tǒng)以及傳感器，還有PLC結(jié)構(gòu)，同時(shí)還包含下屬執(zhí)行機(jī)構(gòu)。傳感器的作用是對發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行體現(xiàn)，而PLC則會(huì)在機(jī)組各個(gè)指標(biāo)出現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行處理，控制器起到的是對各個(gè)結(jié)構(gòu)的控制作用，控制系統(tǒng)能否發(fā)揮出良好的控制性能是決定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能否穩(wěn)定與安全運(yùn)行，取決于其控制系統(tǒng)能否展現(xiàn)出良好的控制效果?，F(xiàn)階段，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)當(dāng)中應(yīng)用的都是安全鏈保護(hù)系統(tǒng)，這種運(yùn)行系統(tǒng)較為獨(dú)立，安全鏈保護(hù)系統(tǒng)采用的是單回路結(jié)構(gòu)，各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)相互關(guān)聯(lián)，一旦發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障，單回路將會(huì)自動(dòng)觸發(fā)開關(guān)而關(guān)閉回路，停止風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對其安全保護(hù)。變槳距的調(diào)整是控制風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的主要方式，通過對變槳距的控制可以降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的負(fù)荷，在機(jī)組中止運(yùn)行時(shí)，槳葉角位置將會(huì)改變，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對機(jī)組的安全保護(hù)。在機(jī)組制動(dòng)過程中，需要同時(shí)使用三個(gè)相互獨(dú)立的葉片變槳結(jié)構(gòu)，一旦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行出現(xiàn)異常，采用緊急順漿的方式可使葉片保持在最大角度上，進(jìn)而使機(jī)組停止運(yùn)行。
3.保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行技術(shù)的應(yīng)用對策分析
3.1提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝質(zhì)量
安裝是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行之前的環(huán)節(jié)，確保良好的安裝質(zhì)量，可以使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率更高，使之安全運(yùn)行得以保障，進(jìn)而將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益完全展現(xiàn)出來。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常安裝于戶外地勢較高處，安裝過程中較為困難。安裝過程中，必須加強(qiáng)對各個(gè)部件的控制，嚴(yán)格對重要的連接點(diǎn)進(jìn)行排查，特別要加強(qiáng)電氣線纜接頭的狀態(tài)檢查，如果接頭連接的緊密性不夠，一旦發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障問題將會(huì)導(dǎo)致連接處出現(xiàn)短路起火等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致嚴(yán)重的火災(zāi)事故出現(xiàn)，這對導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)癱瘓，為發(fā)電企業(yè)帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)損失?；诖?，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝過程中，應(yīng)加強(qiáng)對各個(gè)安裝部位的檢查，嚴(yán)格按照國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝與檢測，從源頭上消除潛在的安全隱患。
3.2加強(qiáng)設(shè)備巡檢管理
系統(tǒng)的運(yùn)行狀況取決于控制系統(tǒng)軟硬件的應(yīng)用情況，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，工作人員必須在控制室內(nèi)對各個(gè)機(jī)組的運(yùn)行情況進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，并對其運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，定期到運(yùn)行現(xiàn)場進(jìn)行巡檢，以確保風(fēng)機(jī)葉片正常運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行無異響。將軟硬件系統(tǒng)的檢查納入到日常檢查項(xiàng)目當(dāng)中，定期進(jìn)行系統(tǒng)軟件參數(shù)的測定，加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)與檢修工作，從主動(dòng)預(yù)防入手，減少設(shè)備故障問題的發(fā)生。同時(shí)，要制定設(shè)備巡檢操作標(biāo)準(zhǔn)，確保檢查后將檢查情況詳細(xì)記錄于檢修臺賬之上，并對具體的檢查情況加以分析與總結(jié)，以便于日后保養(yǎng)與維修工作的查閱與參考。
3.3制定緊急狀況的應(yīng)對措施，減少緊急事故的影響
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝于戶外環(huán)境，自然災(zāi)害的發(fā)生會(huì)對其運(yùn)行安全產(chǎn)生不利影響，因此，應(yīng)采取有效的對策加強(qiáng)對機(jī)組的電壓保護(hù)，并對雷電接收傳導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化與完善。同時(shí)，也可制定相關(guān)對策確保等電位的有效連接，及時(shí)進(jìn)行接地系統(tǒng)的檢查與處理，以免由于雷擊引發(fā)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障問題出現(xiàn)。由于受到風(fēng)速問題的影響，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組也會(huì)出現(xiàn)停機(jī)故障，并且，如機(jī)組長期運(yùn)行于潮濕環(huán)境，并環(huán)境氣溫過低都會(huì)使其引發(fā)機(jī)組停機(jī)，在機(jī)組運(yùn)行前，應(yīng)對設(shè)備的絕緣性進(jìn)行檢查，確保其符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)再開啟設(shè)備。
3.4加強(qiáng)風(fēng)電齒輪箱維護(hù)管理
齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要結(jié)構(gòu)組成，加強(qiáng)對齒輪箱的保養(yǎng)與維護(hù)，可以確保機(jī)組的安全與穩(wěn)定運(yùn)行。日常檢查中，要對齒輪箱的油位進(jìn)行檢查，以免其出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，同時(shí)要檢查齒面，以免其出現(xiàn)不平整現(xiàn)象或發(fā)生不明震動(dòng)或異響的情況。不僅要強(qiáng)化對齒輪箱主體的保養(yǎng)，還要定期檢查其運(yùn)行相關(guān)部件，任何一個(gè)微小部件出現(xiàn)故障都會(huì)對機(jī)組的正常運(yùn)行帶來影響。如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)組屬于三點(diǎn)支撐結(jié)構(gòu)，如果機(jī)組的支承主體出現(xiàn)變形將會(huì)導(dǎo)致齒輪箱出現(xiàn)重心偏移問題，使齒輪軸承出現(xiàn)偏載現(xiàn)象，進(jìn)而使之無法正常運(yùn)行。同時(shí)，如果主軸承無法正常使用，或出現(xiàn)軸箱固定不牢固的現(xiàn)象，齒輪箱將會(huì)承載較大的壓力，進(jìn)而使行星架軸承難以正常運(yùn)行。
結(jié)語
歷經(jīng)多年的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的研究逐步深入，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定與長效的發(fā)展。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障頻發(fā)，進(jìn)而使其運(yùn)行狀況受到了不利影響。面對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的隱患問題，應(yīng)采取有效的技術(shù)手段進(jìn)行安全維護(hù)，從事前預(yù)防入手，減少發(fā)電機(jī)組的故障隱患，使之運(yùn)行過程中的風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生率得以降低，進(jìn)而為風(fēng)電機(jī)組的安全運(yùn)行提供保障，推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的穩(wěn)步發(fā)展。
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