风电机组电气与控制设备检修技术

发表时间：2020-12-18T06:08:.351Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第20期 作者： 徐钢

[导读] 近些年，我国越来越重视绿色能源的开发利用，风能作为新型绿色能源，其对于我国绿色能源的开发利用有着非常重要的研究意义。

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摘要：近些年，我国越来越重视绿色能源的开发利用，风能作为新型绿色能源，其对于我国绿色能源的开发利用有着非常重要的研究意义。当前风电机组设备整体数量处于快速增长的状态，在这种情况下，为了确保风电机组持续高效的工作，对于风电机组的检修显得尤为重要。基于此，文章主要围绕风电机组电气与控制设备检修技术进行分析，以为业内相关人士供参考。 关键词：风电机组；电气与控制设备；检修技术

一、风电机组概述

一般来说，风电场的风力发电机组主要是由转向设备、风轮装置、发电机装置、充放电控制器设备、蓄电池以及塔架装置等附加组合而成，处于同一风力发电场的风电机组在运行期间会出现各种故障，其中大多数是由于电气与控制设备故障原因造成。对于大多数风电机组来说，如果发生设备故障之后想要登机进行巡查检修，为确保检修人员人身安全，必须在负荷率较低的时候进行，或者等到发电机组停止运行的时候再登机检修，在这种情况下，发电机组的电气和控制设备的检修受到了较大的阻碍。

此外，技术人员即使进行详细检验，发电机组中电气系统和控制系统中的某些机械构件存在的问题也很难被发现，部分系统构件需要通过检验分析或者借助振动频谱才能明确其实际状态，通过简单的肉眼巡检无法辨别。如果传统系统中的某些设备构件受损引发故障，可能还会导致其关联的其他设备受损或者停止运行，使得故障问题更加严重，为了避免出现上述情况，必须充分风电机组中电气与控制设备的检修情况，应用各种检修手段，完成各类故障的检修，确保风电机组的稳定运行。 二、风电机组电气与控制设备检修流程分析

在风电机组中电气控制设备的检修是整个检修过程的核心环节，其作为控制重心，承担着系统中所有机组设备的控制与运行反馈功能，为此参与检修的技术人员必须明确检修工作的正确流程。通常情况下电气设备控制系统由以下几个核心部分组合而成，分别有PLC主机系统、数字输入与输出模块系统、通讯模块、安全链模块系统以及模拟输入模块系统等。

应用PLC通讯模块能够实现主机系统相关指令信息的传递，其将信息传递到风电机组的其他设备之后，还能够同时向主机回传相关设备的实时运行状态信息，如果此时通讯模块系统发生故障，信息传递功能将受到影响。安全链模块的主要功能是实现设备中串联回路各对接点之间的连接，如果其中某个连接点断开，将会使得安全链模块出现短路，这样一来能够防止出现安全事故，安全链回路模块还具备监控功能，如果设备系统中某项目发生故障，模块会及时监测到并且自动断开，令系统处于短路状态。实际检修过程中，技术人员要按照标准顺序首先进行PLC系统的检修，随后检查系统的通讯功能，确认无误之后再开始对安全链模块实施检测，最后根据上述检测流程得出的故障检修结果有针对性的对相关设备系统实施有效处理。 三、风电机组电气与控制设备检修技术 1、状态检修技术

设备状态检修技术，是指针对风电机组中电气设备或控制设备的运行状态实施科学评估，然后根据评估结果对设备的运行状态进行检测和故障诊断，进而分析有无存在故障或者故障的类型和发生位置，进而制定科学详细的设备检修维护方案，在现有的检修技术中，此种检修技术效果比较显著。通过状态检修方式能够及时快速的发现设备故障，并且及时进行修复处理，有效确保风电机组的运行效率。 通常情况下，风电机组中电气与控制设备的大部件造价相对较高，故障发生概率比较低，其中风电机设备、主轴承等部件的故障概率较小，因此风力发电场中往往不会预留此类部件作为预备件，但是此类部件一旦发生故障，便会造成非常大的损失。而应用状态检修技术能去有效规避此类情况发生，尽量避免故障造成的各类损失。想要准确判断风电机组电气与控制设备的实际工作状态，需要通过多种技术手段实施检测，其中常见方式包括振动在线监测、定期化验检测、油品在线监测以及热成像检测等方式。当前风电机组设备状态检测中应用的各类技术手段还处于发展过程中，需要继续优化完善，此外设备的状态检测工作需要投入较大运营成本，因此该检测模式的应用当前还受到一定的条件。 2、虚拟现实检修技术

虚拟现实检修技术，是指对风电机组实施可视化检修，借助虚拟现实技术，能够将风电机组中的零件进行动画拆装模拟，并且结合文字提示等功能，应用计算机技术还原现场检修过程，为参与检修的技术人员提供可视化技术培训讲解，使得技术人员能够充分明确各项设

备检修要点和控制细节，更好的掌握设备拆装检修工艺，对于风电机组中电气和控制设备有更加全面的了解，丰富其检修经验和操作水平。虚拟现实检修技术的优势主要体现在以下几个方面。

首先，应用该检修技术能够充分满足风电机组设备检修培训教学需求，其次，应用该检修技术能够创建模型动画和风机模型。对设备检修过程和检修工艺应用方式做出最直观的展示。第三，应用虚拟现实检修技术一方面能够实现检修模拟流程的自动播放，与此同时能够明确展示出风电机组设备的检修顺序并标记详细注解说明，通过键盘和鼠标等工具能够进行设备零件拆装检修模拟。第四，应用虚拟现实检修技术能够监控检修技术学员的整个检修流程，并且对检修过程进行记录，并对检修人员的检修结果给予科学评价。 3、故障检修技术

故障检修技术，是指风电机组电气与控制装备发生故障之后再试试检修处理的模式，这种检修技术是设备维护中必不可少的，但是实际检修过程中涉及到大量设备构件的检测排查，工作量较大，检修过程需要耗费大量时间、精力和维护成本，稍有不慎还会扩大故障影响范围，因此，此种检修技术通常会在电气或控制设备中的关键构件受损时才会应用，技术人员要谨慎选择。 4、预防性检修技术

预防性检修技术，主要是指在固定的周期，定期按照技术规范对风电机组电气与控制设备中的部分构件实施加固调整，对于存在潜在性故障的元件要及时进行更换。这种检修技术能够有效确保风电机组中各系统设备的运行状态，此种检修技术的主要工作压要点就是寻找机组运行期间各设备中的重复性故障问题，并且及时处理修复，确保机组的良好运行。

通常情况下，如果风电机组内部的构件还没有达到固定的更换期限，检修人员在巡查过程中要实施提前更换，以避免构件即将到期时可能出现的各种故障问题。应用此种模式实施检修能够尽量缩小构件拆卸规模，降低设备检修难度和后续检修成本。 5、改进性检修技术

改进性检修技术的针对性相对明确，其主要是针对风电机组电气与控制设备中一些比较常见的故障类型或者先天性缺陷问题进行改进性的优化检修。这种检修方式在风电机组维护工作中比较常见。一般来说，风电机组在初期运行过程中容易出现部分设计缺陷或者协调性运行障碍，部分设备构件没有经过反复试验就被投入生产应用，这也间接提升了设备故障发生的概率。在此种情况下应用改进性检修技术能够有效改进系统设备中存在的各类缺陷和潜在问题，降低后续故障发生的频率和可能性。 结语

综上所述，风电场技术人员务必要做好电气与控制设备系统在风电机组中的检修工作，合理选择并正确应用设备检修技术，可以为风电机组的维护提供保障，也可以保证风电机组良好的运行状态。 参考文献

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