电气设备的运行与维护特点及管理对策探析

董凯华

摘  要：风力发电机组简称风电机组，机组主要包含风轮与发电机，风轮又包含叶片、轮毂及加固件等。风电机组的主要功能体现在两大方面：一方面，叶片在受到风力旋转作用下发电;另一方面，发电机机头产生转动功能。风力发电机组在发电过程中，需使输出电频率的恒定得到有效保证。然而，在实际运行中发现风电机组故障较多。因此，文章以风电机组简述及现状为切入点，分析风电机组常见故障及诊断方法，进一步分析风电机组日常检修维护与故障处理措施，希望以此全面提高风电机组运行的质量和安全性。

关键词：电力系统;电气设备;维修;使用年限;策略

中图分类号：TM774              文献标识码：A

引言

近些年，我国社会经济快速发展，国内电力工程事业也随之发展起来，而风力发电是电力工程中非常重要的一个分支。要想有效实现风力发电的目标，则需发挥风电机组的作用，确保风电机组处于正常、可靠、安全的运行状态中。但是，由于受到各种因素的影响，风电机组运行期间易出现一些较为明显的故障，且相关故障集中出现在主控系统、齿轮箱、变桨系统、发电机等方面。为了使故障得到有效处理，进而提高风电机组运行的质量及安全性，文章围绕风电机组的日常检修维护与故障处理展开分析研究。

1 电气设备运行管理的问题

1.1 发电机方面

在风电机组中，发电机为核心部件之一，主要功能是将旋转机械能转化成电能，然后对电气系统持续供应电力。在国内风电机组容量不断增加的情况下，发电机尺寸也随之增加，在此情况下，发电机的密封保护会受到一定程度的影响。同时，发电机处于各类工况及电磁条件下，在持续作业期间也易引发一些问题。具体而言，发电机故障较多，比如发电机振动率偏高、轴承过热及转子/定子线圈短路等。此外，还涉及转子棒断裂、绝缘损坏等故障。

1.2 运行故障

电气设备支撑着整个电力系统的运转，在设备使用的过程中，由于长时间进行满载负荷工作，再加上机房位置、通风条件、空间温度以及光照等一系列环境因素的影响，很容易导致电气设备出现运行故障。比如在长时间的高负荷工作强度下，电气设备就有可能出现三相不平衡的情况，导致电气设备中的电流和电压短时间内升高，使其内部存有大量的热能，导致关键元件的烧毁，进而影响电气设备的正常运转。再比如，如果企业电气设备长期置于潮湿的环境中，很容易会发生设备的锈蚀，还会增加电路问题的发生几率，影响电气设备的稳定性。

1.3 零件故障

企业在进行电气设备使用和管理的过程中，还经常会发生零件故障。由于电气设备本身在运行的过程中一些零部件会发生磨损或者是老化，如果不注意及时的对电气设备进行全面的检修，使得零部件长期处于磨损或者老化的状态，就有可能会引发大的电气安全事故。此外企业在购入新的电气设备时，不注意对电气设备零部件的质量检测，同样也会增加零件故障问题的发生几率。

1.4 绝缘性故障

在电气设备长期工作过程中，由于受到了高电压、强电场等外界因素的影响，使得绝缘设备安全性能受到了潜在威胁，运行中的故障发生率有所加大，从而引起了绝缘性故障。这类故障的发生，导致电气设备绝缘性能有所降低，面临着一定的安全风险，制约着電力系统运行水平的提升，限制了电气设备的作用发挥。

2 电气设备的运行与维护管理的对策

2.1 节能设计

电气的设计选型过程对设备的质量有很大的影响，设计方案工艺准备不充分或草率地进行机器设备的挑选，都是会给设施的后期应用和管理带来许多难题，这类后遗症通常是不能根除、修复的，由此也会致使存在较为突出的负面影响有待于解决，同时，使得当前设备在维修中所存在的费用大幅度的增加，使当前员工在工作中的劳动强度大幅度的提升。因此在实际的设计过程中，需要对整体设计方案进行详细的分析，对电气设备型号的选择进行有效的控制，对控制机安装追踪进程的品质进行严格的分析，对当前现场调节过程中所具有的品质进行有效的优化，进一步的降低在投入使用后的运作与检修花费。在装备设施选用环节中，应以经济效益优先为标准，采用环保节能设备。

2.2 智能预警管理

新能源发电设备，尤其风力发电机组大部件故障会影响机组安全性，由此引发自降容或停机。如果无法对其缺陷隐患提前预警，会造成维修周期长、电量损失、吊装及临时转场成本高等问题。在抢装潮和平价上网的背景下，风机低成本以及大量新装机为满足交付要求存在赶工现象，这也给风电场的运维带来了巨大挑战，迫切需要新的技术突破，来提高运维效率，降低运维成本，降低客户的发电量损失。因此，有必要对风机进行预防性维护研究，预先掌握机组的运行状态，实现状态检修。需要对风力发电机组的健康状况进行评估，根据健康评估结果，预先了解机组的健康状况和性能衰退趋势，合理调整运行并安排检修，最终实现风电机组的全生命周期的智能化管理转变。

2.3 提升工作人员的操作和维护管理水平

首先从电气设备的操作人员来看，企业要组织操作人员进行全面的培训和学习，包括对不同类型不同规格的电气设备的操作使用规范以及有关的操作技能等，提升操作人员的专业能力。其次是从维护管理人员来看，要提高维护与管理人员的责任心和安全意识以及管理能力，维护与管理人员要严格按照规定进行设备的检查维修和保养，具备安全风险识别能力和防范意识，能够协调好各个车间、部门来开展相关的停电维护与管理工作，有效预防电力安全事故的发生。

2.4 风电运行管理一体化

风电场监控系统可以实现风电机组、升压站、测风塔、有功控制等设备的统一数据采集、统一监控画面显示、设备控制、报警提示、数据统计与分析功能。一体化的运行管理系统通过建立风电场数据的统一管理、分析系统，为运行人员提供更为便捷的管理手段。将风电场数字化系统和移动终端设备相结合，风电场运行人员可通过移动终端查看机组运行状态、风电场监控画面、报警提示、历史运行数据等信息，并在系统允许的情况下对机组的某些部件进行控制。运行人员在巡视过程中，可直接使用移动设备进行监测，不需要采用设备面板或数据线连接设备的方式进行操作。针对移动设备设计的全新人机交互界面和操作逻辑，可减轻运行人员的工作强度，提高工作效率。

3 结束语

总而言之，做好安装和日常维护，能够充分发挥电气设备的作用，降低出现故障的可能性，避免各种意外的出现。在安装环节，一定要提前做好准备工作，前往实地进行考察，收集和工程有关的数据信息，加强线路敷设、电箱安装、电气设备防雷接地等各方面的质量管理，提升安装质量。在日常维修方面，要加强对设备维修的重视，做好设备的故障管理，完善电气设备维修机制。做好以上多个方面，能够减少电气设备发生故障的概率，可充分发挥设备的作用，为人们的生产、生活而服务。

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