风电机组安全运行研究

梁星

内蒙古华电新能源分公司   内蒙古自治区呼和浩特市010020

摘要：风电机组是风电场的主要设备，其安全运行关系到电力的稳定正常供应。由于风电机组的结构极其复杂，因此，在工作中，其任何一个组件出现问题都会直接影响设备的整体运行。风电机组在实际运行过程中，除了受设备自身因素的影响，还会直接受到外界自然环境的影响。为了保证风电机组安全运行，提高其稳定性和可靠性，工作人员就要在日常工作中加强对设备运行状态的监测，对有可能存在的故障进行及时分析和诊断，对未来可能出现的状况进行合理判断，在风电机组的安全运行上制定出有效的预防措施。

关键词：风电机组；安全运行；管理

随着我国社会的不断发展，科技的不断进步，我国各个领域均得到了很好的发展。在我国目前的电力供应中，新能源及清洁能源发电所占比例较小，而当前环境问题日益严重，为了实现可持续发展目标，就必须要大力发展清洁能源，以此来保证稳定的电力供应。近年来，风力发电持续增长，作为新能源，虽然不同企业都有自己的标准，但是在行业标准与国家标准方面仍然缺乏完善，存在多方面问题。风电机组在运行过程中，除了内部因素影响，还会受到外部自然环境的影响。为了确保风电机组运行安全，就必须要提升其可靠性，可以通过对运行状态进行实时监测，对潜在故障进行诊断，对未来情况进行判断，在综合各方面的基础上提出预防的措施。

一、风电机组运行的影响因素

1、环境方面因素。设计风电机组时需将各类环境因素考虑其中，包括海拔、温湿度等因素。在风电机组的选择方面要保证设备和环境间的适应性。如对于高海拔地区，需选择高海拔类型机组，沿海位置需选择沿海型机组、低温区需选择低温型机组、低风区域可选择低风速类型机组，这样才能使设备和环境之间相适应，以免由于环境因素导致的机组运行问题发生。

2、电气方面因素。要保证风电设备安全运行需要其绝缘性能良好，若设备运行期间母排、线路间绝缘等出现问题可能导致设备被击穿，同时绝缘存在问题还有可能导致设备被击穿的过程引发火灾。当设备处于恶劣环境中运行要重点做好防护工作，如电击穿防护、电化学击穿防护、热击穿防护等。机组绝缘性容易受到多种因素影响，典型的包括温度高低、局部放电、环境湿度、电场均匀性、机械力等。所以设备选择期间需对其性能作出判断，并在接线环节按照标准流程操作。如果接线端、电缆接线二者连接不牢固，可能会在外力影响之下，使电线出现接触不良、松动脱落多种问题，甚至发生漏电以及火灾等事故。当电线“虚接”时就会增加电线电阻，此时设备处于长期运行环境之下，就会由于高温导致线路接触问题，损坏设备器件，还可能导致人员受伤。风电机组安装调试期间也需严格按照接线标准，当设备运行期间出现异常状态时需仔细排查，保证问题能够及时被发现。此外还需做好设备日常维护和巡检等工作，科学分析监测数据，为维护设备提供支持，使机组能够稳定运行。

二、风电机组安全运行的方法

影响风电场安全运行的因素有很多，包括土建、施工质量、风电机组设备质量、保护回路的可靠性、调试及运维的专业性、健全的管理制度、人员的安全操作等风电机组安全运行的方法。

1、联接螺栓力矩的保证。联接螺栓的高质量及高可靠性，可以避免机组在运行中因机械联接松动导致的震动、断裂、变形等危险。风电机组吊装完成后需要对连接螺栓力矩值进行全部校核检验，确保螺栓力矩值能够满足要求。风电机组在初次运行之后，一般要进行一次500 小时的全面检修，500 小时检修原则采用液压扳手进行力矩校核，液压扳手力矩误差要求不大于 3% ，进行螺栓力矩检验时，若发现螺栓螺母转动超过 20°，应该将所有螺栓全部进行检测紧固，若螺母转动角度超过 50°，则需要更换所有的螺栓和螺母，以确保机组不因螺栓问题出现意外。

2、运动部件的润滑。风电机的优秀设计和正确施工能保证风电机组的安全运行，而除了这些因素，检修也是一个很重要的方面。检修要按照要求严格排查机组紧固螺栓有无问题，机组有无安全运行隐患情况，机组相对运动部件的润滑维护工作等。项目运行维护人员需要定期对机组存在相对运动系统进行检查维护，需要对设备运行隐患进行排查，对于含有自动润滑系统的机组进行储油罐油品的补充，对用过的废弃油脂进行替换及取出。所有这些对相对运动部件进行的油脂加注与维护，可以避免机组出现干摩擦，或者润滑不充分等情况，从而保障部件的寿命。

3、机械部件的防腐处理。风电设备一般所处的环境都比较恶劣，经常会受到如雨雪、风沙、雷暴、强辐射、冰冻、高温等不利因素影响，风电设备机组一般设计寿命是 20 年，因此风电机组的防腐就显得尤为重要，对于机组的塔架、部件内电机、塔架螺栓、叶轮、机舱等部件均需做防腐处理。考虑到不同地区和环境尤其是近海地区含盐量比较大的湿热环境，建议生产制造商在环境比较恶劣的地区将防腐标准提高为 ：叶轮内部包含的部件及重要结构件和塔架外表面及外部附件采用 C5-M 等级防腐，机舱内部包含的部件和塔架内表面及内部附件采用 C4 等级防腐。防腐处理工作可以确保机组在特殊环境状况下安全运行。

三、风电机组安全运行管理措施

1、建立健全规章制度。制度是工作开展的前提与依据，为确保风电机组设备能够正常安全运行，需要认真执行贯彻相关法律法规。坚持安全第一，预防为主，综合治理，加强现场安全管理工作。落实生产主体责任，落实生产岗位责任制，完善安全生产管理体系和生产技术规范规程。

2、确保设备质量。随着经济发展，设备制造行业也在快速发展。由于市场竞争激烈，部分设备建设单位在招标过程中采用的是低价中标模式，而部分企业为了降低制造成本，在材料、工艺、技术方面均未能依据标准开展工作，导致产品整体质量不达标，特别在应用后期，出现多种问题。在设备选购阶段，需要对生产商进行全面评估，包括其生产制造能力、工艺技术水平、管理水平、相关资质等，选择信誉较好的厂商，从而确保设备质量，对后期运行中的风险进行规避。

3、做好设备的定期检修。设备在运行过程中，会受到多种外部因素的影响。因此，在其运行过程中，需要根据相关要求开展检修维护工作，包括对设备的日常维护和定期维护，在特殊情况下，更要提高维护检查的频率。长期开展设备维护工作，需要相关工作人员具备专业的知识和熟练的操作能力，能够自如地应对检修维护工作中出现的各类问题。除了对设备进行较为固定的 500h 后检修和半年、全年检修外，还要加强对设备关键部位的维护，结合设备的整体运行情况，列出检修清单。

4、提升工作人员安全意识，建立健全培训制度，提升工作人员素质技能，强化安全意识，使其在工作中不自觉地转化为行动。针对现有的人员配备结构不合理，技术培训缺乏，人才培养与储备机制不健全等问题，要结合到具体问题，有针对性地采取措施。依据工作现实情况，不定期对工作人员开展培训教育，为了确保培训教育结果，需要制定有针对性的考核措施。健全人才培养计划，做好人才队伍梯队搭建工作，合理控制人员流动，对于关键岗位，必须确保工作人员具备资质，持证上岗。

要提高风电机组的安全运行管理水平，必须要明确影响风电机组设备安全性的因素有哪些，然后根据实际情况制定出相应的整改措施，在管理方法上注重研究创新，不断提升设备的安全性能，从而保证设备安全运行，为电能持续稳定供应奠定基础，为国家的发展建设做出贡献。               

参考文献：

[1] 王天全,陶大勇,高洪志. 加强管理确保大机组安全运行[J].设备管理与维修,2019(9):6～7.

[2] 陈江,徐宏杰,段慧琳 . 浅谈风电场并网运行安全管理措施[J].通信电源技术,2019(1):90～91.

[3] 买金梅 . 浅谈风电场风电机组中风力发电机的运行与维护［J］. 科学中国人 ,2019,21.

[4] 董鲁川 . 对于风电场风电机组中风力发电机的运行维护的措施［J］.电子测试 ,2018,24.