大唐新能源试验研究院内蒙古赤峰市024005
摘要：随着能源互联网、清洁能源等政策的提出，我国已经注重高效、清洁的电力能源的研究工作。大量的风电场已经开始投入运行，但是在风电场运行的过程中。会出现不同类型的电气运行故障，本文就是对风力发电场中电气运行故障的原因进行分析，同时提出一些应对措施。
关键词：风电电气运行；故障；措施
引言
风力发电是将风的动能转换为电能的发电形式，我国风能资源丰富，且风能作为一种清洁可再生能源，利用风能进行发电，非常符合我国开发新能源以及节能减排的政策号召。在风力发电系统中，电气设备是保证发电工作顺利运行的重要保障，但是由于风力发电所处环境的特殊性，会对电气设备的运行产生一定的影响，一旦电气设备出现故障，会直接影响到风力发电运行的安全性和稳定性。所以需要对风电电气运行中的常见故障进行分析，找出问题的原因，然后有针对性的制定应对措施，最大程度的降低电气设备的故障率，确保风力发电的安全稳定运行。
1风电电气运行中的常见故障
风电机组多安装在高山、荒野、海滩、海岛等风口处，常年经受无规律的变向变负荷的风力作用以及强阵风的冲击和酷暑严寒极端温差的影响，从而导致其故障频发。可见，电气系统是机组中最常发生故障的部件，其次是传感器和叶片、变桨装置。
1.1齿轮箱故障
齿轮箱是升速型风电机的重要组成部件，其作用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。根据风轮和发电机的特点，机组的质量、刚度以及传动轴的耦合、润滑等情况，齿轮箱在使用过程中将承受静态和动态载荷，从而可能产生各种类型的故障。由于制造安装、操作维护、润滑、承载大小等方面的条件不同，故障发生的时间和程度有很大差异。
1.2电气系统故障
风电机组的电气系统通过变频器等电气设备与电网连接，向电网输送电能，同时控制电能参数。现代设计通过变频器等电气设备来控制功率和频率，实现风电机组的软并网。在大功率并网型风力发电系统中，双馈型电机转子侧变频调速恒频发电系统性价比较高，近年来被广泛应用。电气系统部件较多，故障种类也较多，主要有短路、过电流、过载、过电压、欠电压、过温、接地、无法启动变频器等故障。
1.3导线故障
首先，电气设备绝缘层短路故障。电气主接线是电厂电气设备的重要组成部分，绝缘层短路并失去绝缘能力的原因主要是受到了磨损、鼠咬、受潮等，在常年不维修的情况下导线绝缘层会逐渐老化脱落，在重物挤压和外力扎破的情况下也会造成绝缘层的脱落，在风力影响下，电气设备导线会出现混线故障，造成导线短路。其次，导线温度升高故障。电气设备规格小，难以承载实际负荷容量会造成导线温度升高，负荷电流值存在较大差异以及导线截面过细也会造成导线的升温。在导线断裂和绝缘损坏的情况下，导线还会产生电火花或电弧，严重的还会影响人身安全。
1.4发电机故障
发电机的作用将旋转的机械能转化为电能，其型式较多，目前国内外采用最多的是双馈式异步发电机。风机中最容易发生故障的部件是轴承、定子和转子。定子和转子故障主要包括匝间绕组开路、单个或多个绕组短路、定子绕组连接异常、转子导条和端环断裂（笼型转子）、静态或动态气隙偏心等。异步电机出现故障时可能出现以下现象：内部电气不对称，气隙磁通和相电流谐波分量增加，转矩波动增强、均值下降，电机损耗增加、效率降低，绕组过热等。
2风电电气运行常见故障的应对措施
2.1导线故障的应对措施
首先，导线绝缘损坏的解决。在设备和线路布置时要避免发生损坏，做好导线的防晒、防尘、防腐和防风雨，避免突然停电对电气设备导线造成影响，实现电源间的自动切换，避免导线短路。其次，导线要选择合适的信号装置和保护设备，在导线出现负荷时候可以及时准确的切断线路，发出警报，提醒相关工作人员。此外，在火源场所，要使用无延性绝缘导线，最大限度降低损失。
2.2风力发电中发电机故障的应对措施
为了确保发电机的正常运行，应该加强故障排查力度，做好各项安全保护工作。对于叶片故障，可以对叶片的厚度与弦长进行逐步递增的设计，提高叶片结构的稳定性，可有效降低叶片因为磨损和老化带来的故障。加强交流器的抗干扰设计，定期清除交流器的积灰，通过检查尽量避免交流器处于超负荷运行状态，减少超温、超压现象。加强对发电机组的保护措施，尤其是对于发电机组容量增加的情况下，应该采取多种保护措施，避免发电机组因为电磁影响和磨损等现象而发生故障。加强对发电机的故障排查，做好日常维护工作，避免事故的扩大化。
2.3齿轮箱常见故障的应对措施
通过对齿轮箱的故障研究，提前做好各项防范措施具有很强的必要性。通过调查分析，齿轮箱发生的故障多数都是可以采取合理的措施避免故障的发生。为了保证齿轮箱的正常运行，做好随机监控和定期检查工作，定期对齿轮箱的温度、清洁度、噪声、振动登记、轴承以及油液状况进行检查。检查工作可分为外观检查和仪器检测，对齿轮箱中各个部件进行全面的检查。还可安装离线式滤油装置，降低润滑油的污染程度，提高齿轮箱运行的清洁度，降低轴承疲劳和磨损概率。加强对齿轮箱运行状态的在线监测，对于设备出现的故障能够及时报警和预测，对设备的运行状态进行有效评估，避免故障的扩大化，有效降低齿轮箱故障的发生几率。
2.4滑环碳刷冒火故障的应对措施
发电器滑环压簧应该是同一型号，测试压簧的压力，压力不均等的要及时更换。电厂电气运行各班组每小时都要对滑环、压簧以及碳刷进行检查，碳刷长度不够的要及时的更换，新碳刷在使用之前要进行测试，同一极滑环上的碳刷电阻值应该相同。新碳刷在使用之前还要适当研磨，确保碳刷能够在碳盒内自由灵活运动，避免碳刷卡涩。
3设备的维修处理
（1）风电设备维修方法：风力发电机剧烈抖动时有发生，多数是因主要工作部件螺栓松动引起的。若螺栓松动，将松动的螺栓拧紧即可；若定桨距风轮叶片变形，需要卸下修复或更换新叶片，若变桨距风轮出现卡滞，此时应卸下风轮，取下叶片，并用汽油清洗变桨距的滑槽、滑块和弹簧等零件，然后再重新装回原位。（2）在风电设备维修时，风机调向不灵故障的解决方法如下：卸下回转体，清洗后，若没有安装轴承，则需要补装压力轴承，若长期没有保养，使油泥过多或根本没有加油，则需认真清洗后，再涂新黄油即可。（3）在风电设备维修时，异常杂音的排除方法：发现风机运转工作时有异常杂音，应立即停机检查。若紧固件螺丝松动，加好弹簧垫拧紧即可，若风轮与其他部件摩擦，找出故障点，调整或检修排除。若不属以上原因，则异常杂音可能出在发电机前，后轴承部位，此时应打开发电机前，后轴承盖，检查轴承，对轴承部件清洗或更换新轴承，并加好黄油，将发电机前、后轴承盖装回原位即可。
结束语
综上所述，我们发现在疯癫电气运行中存在着很多的原因会导致故障的发生。电气设备运行中的巡视检查时，应对重要的设备进行重点检查，要经常有意识的去观察设备，检查时应确定当天检查的重点项，突出重点是一种有效的方法，思想上的重视是发现细微变化的第一步。操作人员和技术人员要做好设备的维修检查工作，及时的处理电气运行故障，确保电气设备的正常稳定运行。
参考文献
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