电气和控制设备在风电机组中的检修研究郭东彪

郭东彪

摘要：随着人类对能源需求量提出了更高的要求，使得风电厂也随之发展，而而风电厂为人类提供所需能源的基础上也落实了绿色环保的理念，由此可见，风电机组在我国社会发展和人类生活中发挥着重要的作用。一般情况下，风电厂在运行四年之后，需要在风电场对风电机组进行维修和养护工作，因此，风电场应该提高维修人员的施工工艺和施工技术，使其具备较强的检修能力。

关键词：电气；控制设备；风电机组；检修

1风电机组概述

新风电机组一般运行比较稳定，发生故障的几率比较低，师傅可以在实习期引导学生进行上机维护，从而积累检修经验。为了有效解决新员工的素质培养难题，检修部门一般会自行编制检修作业指导书或者故障处理受测，对新员工提供知识资料。为了有效改善新员工的操作能力，本文主要从控制系统、电气系统方面，重点分析了电气与控制系统检修思路，从而为检修人员设备检修操作能力的培养提供支持，维持风电机组的正常运行，创造出良好的经济效益与社会效益。风机出口电压690伏（0.69千伏），每台风电机组带一个箱变，变比一般是0.69/3（5或者0.69/10.5）千伏，升压至35kv后，多台风电机组通过场内汇集线路（可以是架空线路也可以是电缆）像葡萄一样串起来，一个50MW的风电场一般是3～4回汇集线；汇集后接到风电场升压变的35kV侧，因为单台变压器的容量有限，所以大容量的风电场可能会有多台升压变；至于电容器，因为并网导则要求风电场具有一定的无功功率调节能力，所以一般会在升压变低压侧配置一定的无功补偿装置，电容器仅仅是其中的一种，还可以是SVC或者SVG，风电场送出线路较长的话，有时候还需要安装一定容量的感性无功设备。风力发电机组控制系统工作的安全可靠性已成为风力发电系统能否发挥作用，甚至成为风电场长期安全可靠运行的重大问题。

2电气与控制设备在风电机组的检修思路

风电机组电气与控制设备中最为重要的部分就是控制系统了，它是整个风电机组的核心，其主要担负着对风电机组所有系统设备的反馈和控制作用，因此，新员工首先必须掌握控制系统的检查和维修方法。一般而言，控制系统主要有PLC主机，PLC通讯模块、数字输入DI、数字输出DO模块、安全链模块以及模拟输入模块AI等几大部分组成。通过通讯协议通信模块能够将PLC主机的指令传递给其他机组设备并能将设备运行信息传回给PLC主机，若通讯模块出现了故障必然导致信息无法传输。风电机组安全链回路模块往往是使用串联回路对接点进行连接，一旦其中一个接点断开，则整个安全链都处于短路状态，这样可以有效避免安全事故的发生，安全链回路主要是用于监控：超速，振动，变桨，偏航扭缆，紧急停机按钮，PLC主机等项目，一旦对应的项目出现故障，则安全链便会断开处于短路状态。由此可见，在对风电机组进行检修时，我们首先是PLC进行检查，其次时对通讯功能进行检查，然后时对安全链进行检测，最后是针对检查出的故障来源，进行对于系统设备的检查和修理。

3电气和控制设备的检修研究

3.1风电机组系统中PCL故障检查

风电机组的控制核心是PCL系统，同时风电机组在运行过程中PCL系统可以发挥重要的作用。通过PCL系统操作界面，对软件版本记性确认，从而对PCL系统运行状态进行检查，通过PCL运行状态，可以获得风电机组是否存在热现象。

3.2风电机组系统中通讯故障检查

在对通讯功能进行检查时，如果所有设备的信号以及安全链回来信号都检测不到，那么就是风电机组控制系统中通讯功能出现了故障。

3.3风电机组中安全链故障检修

如果风电机组出现设备运行停止情况，一般情况下是因为安全链存在开合的情况，因此，在对安全链回路进行检修过程中，应该对软件模块是否遭到损坏、软件工作状态等问题进行分析，同时后续风电机组系统检查的基础和前提就是安全链回路检查。风电机组安全链回路检查。按照实际风电机组的控制逻辑，如果安全链回路处于不闭合的状态，就会导致风电机组主要控制不能开展运行工作，基于此，在在进行分电机组安全链检测过程中，首先应该对安全链的工作状态进行确认，因为如果风电机组中安全链模块已经出现故障，那么对其他风电机组设备得到检测工作都是徒劳无功，因此，如果风电机组中安全链存在故障，检修人员就应该对就是对风电机组程序进行下载。其次，在排除安全链软件出现故障的可能性之后，应该严格按照风电机组电路图纸中所显示的接线原理对安全链中各个安全节点的回路进行检查，如果每个安全节点出现故障，应该及时找到故障出现原因并对故障愿意进行及时消除；有些安全链故障原因是因为风电机组在运行过程中到达安全报警极限，或者在安全链信号传输过程中出席那故障或干扰情况，因此，检修人员可以针对安全链出现故障时所反应的情况进行及时检查并对故障进行及时排除。

3.4风电机组分系统故障检修

润滑系统、冷却系统、液压系统、偏航系统、变桨系统等是风电机组系统组成部分，在检查这些分系统过程汇总，应该根据电路图进行严格检查。电器回路检修主要有两种方式：动力回路、控制回路，其中电器回路检修中控制回路的动能是控制、反馈、测量。对电流、电压、风速、位置、温度、压力等数据进行测量，同时将所测量的数据转化成电压信号，最终将数据提供给PCL卡。风电机组中接触器产生故障的原因是因为电磁线圈失效或者触头粘连等问题所导致的，接触器如果发生故障就会引发不能有效对电气设备进行控制。在电气设备检修故障时，应该根据故障产生的类型，按照电气回路并结合入职对接触器的故障进行分析，从而检查接触器是否为过热、烧损、跳闸故障，从而判断风电机组是否存在热现象问题。另外，还要对风电机组的反馈回路、设备是否损坏、设备运行状态等问题进行检查。

4强化风电机组电气与控制系统科学检修分析

风电机组出现故障时，多采用的故障检查法，基本原则是对症下药，不需要对风电机组进行全面系统检查。部分新员工对设备的认知比较局限，缺乏系统性以及连贯性。在故障的报警列表中，缺乏经验的员工不能直观看出故障的直接联系。电气故障的分析，需要检查人员具有系统的知识体系以及扎实的检修技能。风电机组电气故障时影响风电机稳定性的重要因素，对电气与控制系统故障有效排除，能够为风电机组维护提供保障。通过对电气故障进行有效排除，不断强化对风电机组电气与控制系统的故障诊断以及分析。在风电机组故障管理过程中，应该有效应用科学管理理念，排除相关的安全隐患，严格按照标准进行电气故障维护，有效提高电气系统的稳定性，从而增加风电机组的使用寿命。

结束语

在实际应用过程中，尤其是一般风力发电机组控制与检测系统中，控制系统满足用户提出的功能上的要求是不困难的。往往不是控制系统功能而是它的可靠性直接影响风力发电机组的声誉。有的风力发电机组控制系统的功能很强，但由于工作不可靠，经常出故障，而出现故障后对一般用户来说维修又十分困难，于是这样一套控制系统可能发挥不了它应有的作用。因此对于一个风力发电机组控制系统的设计和使用者来说，系统设备的检修工作必须认真加以考虑，必须引起足够的重视。

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