状态检修在风力发电机组检修中的应用及影响因素

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　　【摘  要】现阶段，随着我国经济的快速增长，而风力发电机组检修不断推广检测手段，工作人员的素质日益提高，风力发电机组企业在运营当中面临着巨大的风力发电机组运维压力，风力发电机组状态检修成为当前必然的发展趋势，但状态检修技术仍处于初始阶段，各种因素对状态检修的效果带来冲击。基于此，文章研究了状态检修在风力发电机组检修中的应用现状，并分析了影响风力发电机组检修效果的关键因素，希望为状态检修技术在风力发电机组检修中的推广应用提供参考。
　　【关键词】状态检修;风力发电机组;检修;应用;影响因素
　　引言
　　风力发电技术在近几年呈爆发式增长态势，许多风力发电机组为了更好的争夺市场份额，在未能保证机组质量的情况下就大量的将产品推向市场，以低价优势来占领市场。这让整个设备质量难以得到有效的保障，最终导致风力发电机组可利用率低、检修成本高的状况。
　　1状态检修应用现状
　　1.1国外状态检修的应用情况
　　状态检修在国外始于1970年，由美国杜邦公司首先提议。20世纪70年代末，美国电力科学院着重研究和应用了电力设备的状态检修。时至今日，状态检修已经向RCM发展。在20世纪80年代，日本开始采用状态检修的技术检测电力设备，欧洲的大多数国家也逐渐向状态检修的方向发展。目前为止，美国、加拿大等国已经普遍应用了以计算机为基础的事故分析、设备管理和预警系统，并且各个国家开发了多个系统应用版本，这些软件系统结合了当前最新的计算机技术，使电力设备运营的状态管理、事故预警和处理集于一身，提高了电力设备监督管理水平。
　　1.2国内状态检修应用情况
　　我国主要从20世纪90年代初开展状态检修工作的试点，通过十多年的实践，供电部门已经能结合自己企业运行的特点探索出具有特色的状态检修应用。近年来计算机在我国得到了普及和应用，同时也带动了电力系统的改革，电力设备状态检修工作得到初步发展。清华大学在状态检修方面具有一定的技术优势，以其技术力量和科研成果带动了我国状态检修技术的发展。比如水泵水轮机组运行状态检测与跟踪分析系统，该系统先后在各个地区得到了应用，包括湖南江垭电厂、广州抽水蓄能电厂、李家峡电厂等，是我国首创并达到了世界先进水平的系统，奠定了状态检修技术的推广基础。与此同时，我国电热公司热工研究院也一直注重状态检修的研究和应用推广，一直在更新和颁布相关的状态检修工作指导意见，并总结工作经验，对今后的检修做法和理念进行研究。2003年4月，中电联供电分会的研讨会对过去十多年的状态检修理论和实践进行总结和分析，对实际操作、理念创新、技术和管理等多方面的成果进行分析，为今后状态检修工作提供理论依据。
　　2常见的风力发电机组故障检修策略
　　风力发电机组的故障检修是风力发电机组维护工作的重要组成，由于风力发电机组本身装置位置特殊，往往都在位于地面几十米高的空中，且由于长期受到风力的影响这些机组不能够随时进行状态监控。一般来说，风力发电机组的检修工作都是在机组运行3年以后开展的，这就让一些简单的故障在得不到有效预防和处理的前提下迅速扩大，最终造成机组正常运行效率受到影响。
　　2.1故障检修
　　故障检修指的是当发电机组出现故障之后能够迅速通过相关技术展开检修工作，这种检修策略通常都需要长期的检修时间、工作量大且繁重。在这种故障检修工作中，往往都需要对发电机组内部的构件进行大量的修改，其维修费用高不说还容易导致故障的进一步扩大，因此这种检修方法在目前主要应用在大型的发电机组故障或者灾难性故障处理中，例如通讯模块、驱动模块等故障检修中。
　　2.2改进性检修
　　改进性检修就是对设备先天性缺陷或频发故障进行维修。一般设备投运不久，设计存在的缺陷、部件协调性不足的问题都将暴露，有些部件未经长期验证就大面积推广，造成部件故障率偏高，这时应考虑采取改进性维修，从源头上解决故障率高的问题。
　　2.3设备状态检修
　　设备状态检修即是在设备状态评估的前提下，按照设备的日常监测、状态监测和诊断提供的数据信息、进而为准确判断机组的运行状况，然后分析出机组设备存在的故障，并及时地采取相应的措施进行有计划性地检修。其中，风力机组状态检修需要运用到多种手段，主要的辅助手段包括油品在线监测、振动在线监测以及热成像检查、内视镜检查、定期化检等。运用状态检修能够及时地立交机组的故障状况并快速解决，进而增加机组的利用率和完好率，提高风力发电机组的检修工作质量和降低各种费用。
　　3影响风力发电机组状态检修技术的因素
　　3.1人员配置因素
　　目前风电场运行前期均采用风机厂家代理维护的模式进行，风电场对检修费用的组成没有清晰的概念，同时风电场检修维护人员虽然对于风机各大单元功能十分清晰，但是对于各单元之间的关联，细致到各电气元件关联关系却了解甚少。造成风电场检修维护人员知识体系不完善的主要原因有2个：一是人员培训不足，风电场检修维护人员无法完成设备故障的系统梳理，导致无法快速准确地找到故障点，所以当风电场自主进行风机设备检修时，人员检修业务素质和知识技能成为风机电气设备检修方案可行性的制约因素;二是目前国产风机关键电气部件均采用进口，如变频器、主控制器等，这些设备均是由外国厂商直接供货，所有的文献资料均为外文，同时中国风机厂家对于这部分资料不予以翻译，所以对于成套设备的技术关联关系以及电气设备性能参数无法快速获得，这也是阻礙检修维护人员提高故障排除能力的重要原因。
　　3.2备件购置成本高昂
　　由于风机内部关键电气设备采用进口设备，设备更换成本较高，同时风机生产厂家垄断其电气设备进货渠道，相关部件经过多层供货商和代理商，进一步抬升了设备的价格，从而造成风电场检修维护成本大大提高，对于风电场日常检修工作方案中检修方法、资金使用以及相应备品备件采购方案制定带来很大压力。
　　3.3备件供货周期长
　　对于大型风电场，风机数量多，风机内大型电气设备均采用进口，加之现阶段风电场运行经验相对较少，对于风机运行特性没有完全掌握清楚，部分备品备件无法满足现场使用数量，导致备件短缺。目前国产风机更新换代速度较快，市场上部分备件型号繁杂，也影响备件的供货速度，影响风机设备检修进度，影响风电场发电量，给风电场带来较大损失。
　　结束语
　　前风力发电机组状态检修应用十分重要，能推动该行业的发展。在该技术应用推广中，必须有明确的思路，学习先进的思想和管理理念，同时还要对影响风力发电机组状态推广的检修手段等因素进行充分考虑。只有保证数据的可靠性，保证状态评估方法的科学性，才能有效推广风力发电机组状态检修技术。
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　　（作者单位：国网新疆电力有限公司建设分公司）
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