内蒙古华电辉腾锡勒风力发电有限公司内蒙古呼和浩特市010010
220122198702160924内蒙古呼和浩特市010010
摘要：近几年来，风电机组的技术越来越成熟，风电的利用率越来越高，大大地促进了风电事业的发展，其次绿色能源的开发对环境的好处也无可估量。但是风电机组的维修技术还有待提高，本文在对电气系统故障检查工作思路进行有效归纳总结的基础上，明确控制系统以及电气系统设备的主要功能，从控制系统、电气系统方面，重点分析了电气与控制系统检修思路，为风电装机组件检修提供支持。
关键词：风电机组；电气设备；控制设备
一、背景分析
近年来，风电装机容量快速增长，如雨后春笋般改变了荒野的面貌，为人类源源不断的提供绿色能源。新风电场投产2～5年后，风电机组设备相继完成质保，风电机组需要风电场自己组织的检修队伍来完成今后的检修工作。
在风电场组建检修队伍开始，往往不乏刚从学校走向岗位的毕业生，没有见过风电设备，同时更不具备对设备的检修经验。如何快速在3个月的实习期内完成对新员工的安全和检修技能培训，使其短时间内具备分析故障、处理故障的能力，是摆在检修部门面前的一道难题。由于新机组运行较稳定，故障率较低，除了在实习期内由师傅带徒弟上机维护外，基本没有更好的办法让新员工快速积累检修经验。
因此，为解决这个问题，检修部门往往编制出自己的检修作业指导书或故障处理手册，检修班长也需要将自己的检修经验的精华总结出来，从理论上向新员工进行灌输。但是只有文字、图片还是不够的，为提高新员工的实际操作水平，笔者认为在保证安全的情况下，设置一些故障让新员工进行实际操作，是十分有必要的，并且，应将设备检修过程条理化，通过培训可以检验新员工对设备理解程度和操作安全意识。本文主要从控制系统、电气系统阐述给新员工进行故障分析和实际操作培训的一些思路，使其建立对设备功能的系统认识和检修操作能力。
二、电气和控制设备在风电机组的检修思路
在风电机组运行过程中，最为重要的部分当属控制系统，该系统主要对各个运行设备进行反馈和控制。因此，在检修工作开展过程中，工作人员首先需要对控制系统进行检查和维护。具体到控制系统的组成上，主要包括PLC主机、通讯模块、安全链模块等。在日常工作中，系统主要通过通讯模块对主机的控制命令进行检修，并将各个系统的运行状态信息传递到主机之中。但如果通讯模块出现故障，风电机组中的信息也将无法传递。另外，在风电机组安全链回路设计过程中，往往需要将回路中的各个点位串联在一起，一旦在连接过程中出现断开情况，整个安全链的工作将会无法继续开展。安全链在工作过程中主要功能在于振动和紧急停机等，如果一个部分出现故障，安全链整体将会全部断开，从而导致整个风电机组陷入瘫痪。从这里也可以看出，在具体的风电机组检修工作开展过程中，工作人员除了对PLC主机提高重视程度之外，还要对通讯系统、安全链等结构进行深入检查，一旦发现故障问题应立即开展维修工作，避免整个机组工作受到影响。
三、电器和控制设备检查
控制系统作为风电机组的重要神经中枢，是能够感知以及控制风电机组系统所有设备的系统，是系统正常运行的重要保障。风电机组控制系统主要模块有PLC主机、数字输入DI、模拟输入模块AI、PLC通讯模块等。通信模块主要是利用通讯协议，能够有效传输PLC主机的设备以及指令状态信息，同时可以保证电气设备处于所需工作状态下。风电机组的安全链回路模块，是风电机组安全有效运行的重要保障，使用串联回路将节点有效连接。
3.1PLC故障检查
PLC作为风电机组的控制核心，其在风电机组的运作过程中具有重要的应用价值。因此，在风电机组故障检查中，可以首先从PLC检查入手。对操作界面的有效检查，从而确认所应用的软件版本，并确定工作状态是否处于正确状态。通过检查PLC的运行状态，获得对PLC外壳的有效感知，同时确定设备工作是否有热现象。
3.2通讯故障检查
在PLC检查后，开始检查风电机组的通讯功能。如果风电机组包括安全链在内的所有设备状态的信号都无法检测到，则说明控制系统通讯有问题。对通讯模块的检查，主要内容有通讯模块的电源供电模块、接头、接线、设置波特率等。同时还应该检查通讯地址、通讯信号强度等。
3.3安全链故障检查
当通讯功能恢复正常后，需要检查安全链回路。如果机组主要设备停止运行，则可能是由于安全链回路没有闭合的原因。在对安全链回路进行检测的过程中，需要分析软件工作状态、模块是否发生损坏。安全链回路检查是后续检查实施的重要基础。在排除掉软硬件故障之后，需要结合电路图纸的接线原理，分析回路安全节点的功能，同时具体分析故障产生的原因。当安全链信号传输的过程中，受到干扰时，安全链节点功能也会存在异常现象。在检查回路安全性的基础上，应该分清故障原因。例如，当发生严重纽缆状态、机场振动超限等情况，其实质是设备的运行状态达到了安全警报极限，可以通过闭合安全链回路，等待状态恢复正常，从而进行分析同的故障检查。
3.4分系统故障检查
风电机组分系统主要包括变桨系统、偏航系统、液压系统、冷却系统、润滑系统，对这些系统进行检查时，应该要严格结合电路图指示。电气回路检查类别主要有两种，一种是控制回路，一种是动力回路。控制回路的功能，可以分为测量、反馈以及控制。控制回路的测量功能主要是将压力、温度、位置、风速、电压、电流等多种信号，有效转换为电压信号，从而供PLC卡件进行测量。传感器的检查中，应该要注意电流传感分压电阻的质量水平，同时注意分压电阻的正确安装。控制功能可以利用PLC卡件有效发出控制信号，从而达到电源接通或断开的目的，最终实现自动化控制。
接触器的主要故障原因有触头粘连、电磁线圈实效等，接触器的故障会导致电气设备的无法有效控制，能够检测出设备状态参数。电气设备故障的检查，应该结合故障类型，结合对照图纸，根据电气回路对故障现象进行具体分析，判断是否为跳闸、烧损、过热故障，同时判断是否有热现象产生。同时检查设备工作状态是否正确，以及检查设备是否有损坏，判断反馈回路是否正常。
四、强化风电机组电气与控制系统科学检修分析
风电机组出现故障时，多采用的故障检查法，基本原则是对症下药，不需要对风电机组进行全面系统检查。部分新员工对设备的认知比较局限，缺乏系统性以及连贯性。在故障的报警列表中，缺乏经验的员工不能直观看出故障的直接联系。电气故障的分析，需要检查人员具有系统的知识体系以及扎实的检修技能。风电机组电气故障时影响风电机稳定性的重要因素，对电气与控制系统故障有效排除，能够为风电机组维护提供保障。通过对电气故障进行有效排除，不断强化对风电机组电气与控制系统的故障诊断以及分析。在风电机组故障管理过程中，应该有效应用科学管理理念，排除相关的安全隐患，严格按照标准进行电气故障维护，有效提高电气系统的稳定性，从而增加风电机组的使用寿命。
结语
综上所述，风电机组的电气和控制系统检修具有极强的复杂性，为了确保各项检修工作的顺利开展，相关工作人员需要对正确的检修方法进行落实，并根据系统的不同性能，选择正确的检修策略。只有确保检测步骤的合理完善，才能确保整个机组处于稳定的运动状态，从而为人们带来更多的绿色发展能源，实现经济的协调发展。
参考文献：
[1]陈志军.电气自动化控制设备故障预防与检修技术分析[J].通讯世界，2017（20）：242-243.
[2]李福，张国力.化工企业电气自动化控制设备质量可靠性提升分析[J].中国石油和化工标准与质量，2017，37（17）：11-12.
[3]林森富.电机常见故障的分析与处理，电气应用，2013（08）