??????? ·風電機組故障診斷：風電機組經(jīng)常出現(xiàn)各種故障，如何準確和及時判斷設備故障原因，是保證機組正常發(fā)電的關鍵。風電機組各部件來自不同的生產(chǎn)廠家，往往運行檢修人員沒有部件的詳細資料，機組一旦出現(xiàn)故障就會束手無策，除逐步提高現(xiàn)場人員技術水平和經(jīng)驗外，以下系統(tǒng)有助于設備故障分析和診斷。
??????? 技術分析專家系統(tǒng)：借助于各種技術手段迅速找到故障部位（如通過聽、聞、看、摸等方法或采用儀器檢測如溫度、壓力、狀態(tài)等參數(shù)），采用排除法和對比法，準確判斷設備的運行狀況，并采取相應的檢修措施。
??????? 風電設備故障判斷：故障主要類型有機械類、電氣類、通訊類和計算機類。通過對故障原因的分析，找到故障點后，需要對故障原因做出基本判斷，如故障原因是否間隙過大、潤滑缺少、密封破壞、油脂失效、冷卻或加熱系統(tǒng)故障、經(jīng)常過功率和雷電損壞等。
??????? （3）故障缺陷診斷處理技術管理
??????? 設備故障的出現(xiàn)可能是偶然的，其原因可能是部件本身有問題，也可能是這個部件在加工、運輸、安裝、調試過程中的質量問題。如果故障不是普遍問題，只是批次生產(chǎn)性的問題，可通過改進后整批更換。因此，故障處理有些需要廠商進行處理，有些在風電場可以修復，有些則需要專業(yè)廠的專業(yè)人員進行解決。
??????? 大部件（特殊）修理：風電機組中葉片、齒輪箱、發(fā)電機等大部件的損壞，會造成設備長時間停機，經(jīng)濟損失較大。這些損壞的部件需要送到專業(yè)廠家進行修理，部件經(jīng)過修理后，應進行出廠前檢測，部件回裝時應進行調整和重新試車。
??????? 發(fā)電機故障：發(fā)電機主要出現(xiàn)的故障是短路、軸承損壞等，下列問題是導致發(fā)電機損壞的主要原因：轉子斷條、放電造成軸承表面微點蝕、局部過熱和絕緣破壞等。
??????? 齒輪箱故障：齒輪箱是風電機組中最常出故障的部件，主要故障有軸承損壞、齒面微點蝕、斷齒等，損壞的原因除設計和制造質量外，齒輪油失效和潤滑不當也是齒輪箱最常見故障的原因。
??????? 齒輪箱故障的早期診斷：齒輪箱早期故障可能僅僅發(fā)生在齒輪或軸承表面。齒輪表面材料的疲勞損傷會引起運轉噪音和工作溫度的變化。因此，經(jīng)常巡視檢查齒輪箱噪音和溫度的變化，有助于早期發(fā)現(xiàn)齒輪箱故障。有條件的風電設備應采取對振動狀態(tài)的檢測，并通過頻譜分析來判斷設備是否已產(chǎn)生疲勞破壞。
??????? 金屬表面疲勞破壞：如果設備疲勞破壞已經(jīng)發(fā)生，在多數(shù)情況下，由于設備表面材料的脫落，致使?jié)櫥椭袝霈F(xiàn)金屬顆粒，如果總不注意油品中的雜質，甚至有可能造成雜質阻塞油標尺，使風機檢查人員在已缺油的情況下誤以為不缺油。因此，應通過不斷檢查潤滑油中金屬微粒的變化，也可以有助于早期發(fā)現(xiàn)齒輪箱損壞，這時風電場人員應盡快安排設備檢修，并盡可能在機艙內不拆卸齒輪箱的情況下，處理損傷表面或更換已損壞的部件。
??????? （4）備品備件管理
??????? 風電場做好設備運行維護工作的目標是能夠將絕大多數(shù)故障進行自行修復，這就有必要建立設備維護的備品備件庫。通過備件倉儲和物資管理，檢修人員可迅速獲得備件支持，及時進行更換，恢復設備運行。解決備件問題有以下幾種方法：
??????? 修理：配備修理用的設備、檢測儀器、常用的零件和圖紙資料，對部件進行修理。
??????? 替代：采用廠家認證過的國內部件替代相同型號的原有部件，可迅速使設備故障進行排除。
??????? 物流：修復備件可通過備件庫團購、網(wǎng)絡虛擬庫、門對門服務等方式進行解決。
??????? 設備的現(xiàn)場修理及在機艙內的更換：為避免大型吊車的巨額費用，設備應盡可能在機艙內修理。在有可能的情況下，現(xiàn)場修理可以采用機艙內維修吊車和移動檢修作業(yè)平臺。
??????? （5）技術監(jiān)督管理
??????? 風電技術監(jiān)督應涉及風電場基建、運行維護的全過程，從工程設計、設備選型、制造、安裝、調試、試生產(chǎn)到設備運行、檢修、技術改造和風機退役鑒定等管理全過程中實施全面質量管理，其中包括機械和電氣設備的性能檢測，節(jié)能與環(huán)境保護、電能質量、保護與控制系統(tǒng)、自動化、信息及電力通訊系統(tǒng)等方面的技術監(jiān)督。
??????? 技術監(jiān)督就是對風電場設備健康水平、運行安全、風電質量、經(jīng)濟運行等方面的重要參數(shù)、性能和指標進行的監(jiān)督、檢查、調整及評價的過程。
??????? 風電場的技術監(jiān)督包括：風電場輸變電系統(tǒng)和風電機組的技術監(jiān)督。風電機組的技術監(jiān)督除上述內容外，還應包括機組振動監(jiān)督和螺栓金屬監(jiān)督，安全監(jiān)督應包括安全鏈和試驗等內容。
??????? 6、技術人員的培訓管理
??????? 針對目前風電場新員工較多的情況，應加強員工的技術、安全、管理制度方面的技能培訓，并根據(jù)風電場野外、高空作業(yè)的特殊條件，進行適當?shù)膶ｍ椗嘤?，如登高作業(yè)培訓、逃生訓練和急救培訓，同時應對機械設備和電氣設備的原理、結構、操作等方面的知識進行培訓，使員工在正式進入風電場之前，就具備最基本的電氣安全知識、電力法律法規(guī)、技術基礎知識、動手操作能力等方面的知識和基本技能，以避免工作中發(fā)生人身和設備事故。
??????? 1）崗前培訓
??????? 崗前培訓包括基本原理學習、安全培訓和登高訓練等內容。
??????? 2）專業(yè)培訓
??????? 專業(yè)培訓包括機電理論和動手操作的培訓，同時還應增加仿真培訓和安全案例分析方面的培訓。
??????? 3）考核
??????? 風電場應定期組織員工進行安全和技能的考核，如進行安全規(guī)程、技術理論和技術操作方面的考核，并根據(jù)考核結果競爭上崗。
??????? 7、風電運營成本管理
??????? 1）降低生產(chǎn)成本方法
??????? 風電場應加強風成本的預算管理。預算管理應詳細包括設備大修、技改、零購、管理費用、定檢計劃等內容。嚴格執(zhí)行計劃管理，維持預算管理的剛性，加強備件和工具器管理及檢修管理，努力做到修必修好的原則。
??????? 2）節(jié)能降耗管理
??????? 通過電能損耗分析可以得到不同時期、不同風速下電廠電能的損耗規(guī)律，以指導節(jié)能降耗措施的制定，提高風電場的功率因數(shù)，降低無關能源損耗，提高經(jīng)濟效益。
??????? 8、特殊環(huán)境對風電場生產(chǎn)運營管理的影響及應對措施
??????? 1）氣候影響
??????? （1）低溫影響：我國風電場所處的地區(qū)均為三北地區(qū)和東南沿海地區(qū)。北方風電場多處于高寒地區(qū)，有相當一部分風電場冬季最低溫度低于-30℃，應采取抗低溫措施，確保減少設備停機時間，提高發(fā)電量。
??????? 設備抗低溫措施包括：采用抗低溫油品，在最低氣溫低于-30℃的地區(qū)，應考慮流動性高的抗低溫型油品，避免由于油品流動性差導致部分旋轉部件缺少潤滑油的現(xiàn)象發(fā)生。
??????? 提高設備材料抗低溫脆性問題：氣溫低于-30℃地區(qū)運行時，主要要考慮主軸、塔筒鋼材抗低溫脆性問題。
??????? 采用低溫型葉片：氣溫在低于-30℃的地區(qū)，葉片運行固有頻率會發(fā)生變化，應采取低溫型葉片。
??????? 采用耐低溫元器件和部分控制元器件。常溫元器件在低溫環(huán)境中可能產(chǎn)生誤動作現(xiàn)象，也有可能產(chǎn)生損壞，因此應采用耐低溫電控元器件或采用電加熱器進行防凍處理。
??????? （2）冰雪影響
??????? 個別北方地區(qū)風電場機組在冬季運行時會發(fā)生葉片結冰現(xiàn)象，包括南方個別山頂?shù)娘L電場，也有些冰凍發(fā)生在風速傳感器上，可造成風電機組停機的現(xiàn)象，需要采取以下措施進行預防：
??????? 加熱除冰：通過設置加熱器，用管道將熱風送到葉片根部并進入到葉片內部。
??????? 除冰劑除冰：通過采用高空作業(yè)設備，在不破壞葉片表面材料的情況下，用除冰劑噴射到冰面進行除冰。
??????? 風速儀采用帶加熱器的設備。
??????? （3）臺風影響：臺風是我國東南沿海風電場要認真面對的自然氣象災害。根據(jù)每日的天氣預報，實時掌握臺風的路徑，提前采取相應的措施，包括機組防臺技術措施，采用抗臺風設計機組，加強地基和塔筒強度設計，并確保工程施工質量等措施。
??????? 2）地理條件影響
??????? 風電機組一般周邊環(huán)境比較復雜，如周圍有山區(qū)、森林、懸崖、海濱灘涂等復雜地形和障礙物，會引起氣流畸變，造成空氣湍流、切變以及尾流現(xiàn)象，進而影響風電機組的輸出性能，更嚴重的是湍流、切變以及尾流會造成設備損壞，甚至影響設備使用壽命。
??????? 復雜地形對風電機組運行的影響：對于地形復雜、鄰近森林以及其它障礙物的風電場，設備運行中應對氣流畸變可能對風電設備造成的影響給予充分的重視。這就需要加大對風電系統(tǒng)機械傳動部件的檢查，如齒輪表面、軸承、力矩限位器等部件，應重點檢查齒輪表面是否有微點蝕和潤滑油中金屬微粒有無變化，同時加強對機組功率特性輸出曲線的檢查分析。以下原因影響功率曲線形狀，最終影響設備發(fā)電量：陣風過大，風輪響應滯后，氣流紊亂，造成風輪上氣流來流方向改變，對風的響應不夠敏感，可以在設備控制中進行適當調整。
??????? 3）氣候影響因素的應對措施
??????? （1）高原低空氣密度對風電設備的材料、散熱和元件影響
??????? 高原地區(qū)由于海拔較高和空氣密度較低，風電場中風電設備運行會受到材料老化和表面疲勞的影響。夏季設備長時間和大負荷運行，使機艙散熱在高原條件下與低海拔地區(qū)有所不同。因此，應加強對機艙內散熱能力的控制，對電控元件（如開關）在高原空氣稀薄地區(qū)所產(chǎn)生的影響認應采取必要的措施。
??????? （2）高原空氣密度對發(fā)電的影響
??????? 由于夏季和冬季空氣密度有較大的差異，風能密度發(fā)生變化會使機組功率輸出受到影響，應采取葉片安裝角度定期調節(jié)以及控制策略的變化、失速點調整等措施，在確保設備不發(fā)生超發(fā)的前提下，盡可能做到發(fā)電性能的優(yōu)化。
??????? 4）機組發(fā)電場用電問題
??????? 為避免機組在低溫環(huán)境中運行出現(xiàn)問題，系統(tǒng)需增加加熱元件，其中包括風速儀、機艙、齒輪箱和齒輪油、冷卻器和油管、控制器（必要時包括輪轂）等部位加熱。因此，機組用電功率加大，將增加風電場的用電量，同時在機組設計中，在考慮機艙操作空間的基礎上，應盡可能考慮結構緊湊和密封性能良好的機艙，以避免過大的風電場用電。
??????? 5）風電機組性能下降問題的應對措施
??????? 風電機組經(jīng)過一定時期運行后，部分機組由于各種問題導致性能下降，如不采取措施將導致發(fā)電量的下降和部件的損壞，影響機組使用壽命。通過對機組運行數(shù)據(jù)的分析包括功率曲線分析，可以發(fā)現(xiàn)機組可能存在的問題，并在風電場檢修時進行解決。
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??????? （1）機組存在問題：包括失速效果不理想、偏航對風策略不佳、風向計磨損功松動、過功率、低溫停機和尾流影響等。
??????? （2）應對問題的措施：經(jīng)常檢查風速計和風向計等傳感器，發(fā)現(xiàn)損壞應及時進行更換或修理；葉片污染應及時進行清洗；葉片安裝角度應定期進行調整。
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