風(fēng)電機組運行維護問題與對策簡析

2017-08-15 10:00:15 計鵬新能源　點擊量：評論 (0)

在風(fēng)電場運行期間，運行維護就是確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，并盡可能提高設(shè)備利用效率、降低設(shè)備故障率、延長設(shè)備使用壽命。一、風(fēng)電場設(shè)備分類風(fēng)電場主要由發(fā)、輸、變、控四大設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成。發(fā)電設(shè)備即風(fēng)力發(fā)電機

在風(fēng)電場運行期間，運行維護就是確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運行，并盡可能提高設(shè)備利用效率、降低設(shè)備故障率、延長設(shè)備使用壽命。

一、風(fēng)電場設(shè)備分類

風(fēng)電場主要由發(fā)、輸、變、控四大設(shè)備系統(tǒng)構(gòu)成。發(fā)電設(shè)備即風(fēng)力發(fā)電機組，包含電能進入風(fēng)力發(fā)電機組塔基箱變之前的所有設(shè)備；輸電設(shè)備是將所發(fā)電力對外輸送的線路，包括高壓線、桿塔及輔助設(shè)施；變電設(shè)備是將所發(fā)的低壓電力變?yōu)楦邏弘娏ν廨斔?，風(fēng)電場中一般包含箱式變電站和風(fēng)電場升壓站（兩次升壓）；控制系統(tǒng)是為保障以上相關(guān)設(shè)備的正常運行進行控制和管理。

二、風(fēng)電機組運維主要問題

風(fēng)電發(fā)電設(shè)備包含機械、電力、電氣、工業(yè)控制、材料、空氣動力等相關(guān)學(xué)科和專業(yè)，同時風(fēng)電機組結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負荷變化頻繁、運行環(huán)境惡劣，長期與高溫、高寒、風(fēng)沙、潮濕、鹽霧等環(huán)境相伴。因此，風(fēng)電設(shè)備運維是一項系統(tǒng)而復(fù)雜的工程。我國風(fēng)電起步較晚，同時工業(yè)制造水平也落后于世界發(fā)達水平，相比較于歐美風(fēng)電技術(shù)發(fā)達、風(fēng)電設(shè)備運維成熟的國家，我國風(fēng)電設(shè)備的運維還存在一定的差距，缺乏系統(tǒng)的、預(yù)見性的設(shè)備管理和運維體系。主要有以下幾個問題：

1、運維策略后置。目前在我國風(fēng)電主要的運維策略是定期檢修和事后維修相結(jié)合的方式，即除了規(guī)定的檢修外，只有等到設(shè)備出現(xiàn)故障了再進行處理，從設(shè)備運行管理角度來說，這是運維的初級階段，將設(shè)備的維修工作主要集中于設(shè)備故障后。一方面是因為我國裝備制造狀態(tài)監(jiān)測水平較低、分析和診斷能力不足，另一方面我國風(fēng)電技術(shù)大多來源于引進，對核心技術(shù)的掌握不夠，往往是知其然而不知其所以然。此外我國風(fēng)電行業(yè)對運維投入不夠也是主要因素。

工業(yè)設(shè)備維修策略

事后維修（Brcakdown Maintenance，簡稱BM）就是當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或者性能低下后再進行修理，其特點充分地利用了零部件或系統(tǒng)部件的壽命，但事后維修是非計劃性維修，適合于輔助作業(yè)線的簡單設(shè)備。

定期維修也叫預(yù)防維修（Preventive Maintenance，簡稱PM）或生產(chǎn)維修，是指根據(jù)設(shè)備的運轉(zhuǎn)周期和使用頻率而制定的提前進行設(shè)備現(xiàn)狀確認的維修方式。

全員生產(chǎn)維修（Total Productive Maintenance，簡稱TPM）是指以達到設(shè)備綜合效率最高為目標(biāo)，以設(shè)備一生為對象的全系統(tǒng)的預(yù)防維修，是日本60年代引進了美國的維修預(yù)防、可靠性工程、維修性工程和工程經(jīng)濟學(xué)后，形成的在設(shè)計階段考慮設(shè)備的可靠性、維修性、經(jīng)濟性的生產(chǎn)維修。

狀態(tài)檢修（Condition Based Maintenance，簡稱CBM）也叫視情維修，是指根據(jù)先進的狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，判斷設(shè)備的異常，預(yù)知設(shè)備的故障，在故障發(fā)生前進行檢修的方式，即根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來安排檢修計劃，實施設(shè)備檢修。

風(fēng)險維修（Risk Based Maintenance，簡稱RBM）是基于風(fēng)險分析和評價而制訂維修策略的方法。風(fēng)險維修也是以設(shè)備或部件處理的風(fēng)險為評判基礎(chǔ)的維修策略管理模式。

2、檢測系統(tǒng)缺失。目前我國風(fēng)電運行階段的監(jiān)測主要集中于電氣設(shè)備，而對一些風(fēng)電部件，特別是關(guān)系到風(fēng)電設(shè)備壽命、運行隱患的關(guān)鍵部件卻缺乏有效的、系統(tǒng)的監(jiān)測，如主軸監(jiān)測、齒輪箱監(jiān)測、實時振動監(jiān)測、噪音監(jiān)測等。監(jiān)測的缺乏或不到位，導(dǎo)致運行階段對風(fēng)電設(shè)備的狀態(tài)了解不足，對潛在的故障隱患沒有有效的監(jiān)測手段，無法跟蹤故障發(fā)展趨勢，只能做預(yù)防維護和事后維護，而不能預(yù)先發(fā)現(xiàn)并提前解決故障隱患。此外，對現(xiàn)有監(jiān)測數(shù)據(jù)的運用和分析不夠。

3、分析方式落后。風(fēng)電設(shè)備的狀態(tài)分析是風(fēng)險評估、可靠性分析、壽命管理、預(yù)知性維修等運維工作的前提。我國大多風(fēng)電引進過程中只是引進了設(shè)備制造技術(shù)、控制系統(tǒng)等生產(chǎn)和運行相關(guān)的技術(shù)與設(shè)備，而對風(fēng)電運行狀態(tài)進行分析、評估相關(guān)的軟件、工具和方法確缺乏，同時分析方式、技能、經(jīng)驗也不能滿足設(shè)備狀態(tài)評估的要求。

4、維護執(zhí)行不到位。風(fēng)電設(shè)備處于惡劣環(huán)境、高溫、運動狀態(tài)下，設(shè)備需要定期進行相應(yīng)的維護。目前各大風(fēng)電設(shè)備制造上都制定了設(shè)備維護方案，但運維計劃的制定缺乏科學(xué)性，缺乏對設(shè)備壽命、風(fēng)險、發(fā)電量的綜合考量。同時受制于人、財、物等成本考慮，一些運維沒有按照計劃執(zhí)行。此外，部分運維人員技術(shù)能力、責(zé)任心不夠，也導(dǎo)致設(shè)備維護執(zhí)行效果受到影響。

三、設(shè)備維護改進措施和建議

我國風(fēng)電設(shè)備維護技術(shù)實力相對落后、經(jīng)驗不足是導(dǎo)致風(fēng)電運行不穩(wěn)定、設(shè)備故障頻出重要原因。隨著我國風(fēng)電裝機數(shù)量的不斷增加，運行時間的增長，未來風(fēng)電設(shè)備運維任務(wù)越來越重，要求也越來越高，需要構(gòu)建現(xiàn)代化的風(fēng)電運維管理體系。提出以下改進措施和建議：

1、提升風(fēng)電設(shè)備的檢測和監(jiān)控能力。監(jiān)測和監(jiān)控是風(fēng)電運維的“眼睛”，只有對風(fēng)電設(shè)備的各部件的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)進行了全面、合理的監(jiān)控，才能及時了解風(fēng)機及部件的運行參數(shù)，從而對風(fēng)機進行綜合評估。重點做好關(guān)鍵部件的狀態(tài)監(jiān)測，如發(fā)電機、齒輪箱、軸承、變頻器、葉片等；采用先進的檢測設(shè)備和方法，提高監(jiān)測精度；等等。

2、提高軟件和數(shù)據(jù)的分析水平。在強化監(jiān)測數(shù)據(jù)采集的同時，做好數(shù)據(jù)的分析，著力推動大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，引進或開發(fā)先進的分析軟件。探索壽命管理、可靠性分析方法。從設(shè)備的設(shè)計、制造階段就建立起數(shù)據(jù)管理、風(fēng)險評估等機制，將運行維護納入到整個風(fēng)電設(shè)備的全生命周期予以考量。

3、積累數(shù)據(jù)分析和問題判別的經(jīng)驗。在日常的運維中注重經(jīng)驗的積累，一方面要做好數(shù)據(jù)的收集，另一方面要做好分析過程的記錄，將設(shè)備問題與解決方案做系統(tǒng)的對比，積累經(jīng)驗。

4、建立科學(xué)的運維管理體系。深化運維計劃的管理，一方面建立合理的運維周期和標(biāo)準(zhǔn)的運維方案，另一方面要根據(jù)實際情況，每臺風(fēng)機檢修計劃應(yīng)該具備差異化，同時強化運維過程管理，保障和提高維護質(zhì)量。

責(zé)任編輯：lixin

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