張偉

(國家電投集團廣西金紫山風電有限公司廣西桂林541400)

摘要：近年來，為了深入的貫徹科學發(fā)展觀，保證經(jīng)濟社會和生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，國家對能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整越來越重視，提出了綠色能源的概念。在這一要求下，風能得到了持續(xù)的關(guān)注和開發(fā)，從而帶動風電機組設(shè)備的需求量迅猛增長。隨著設(shè)備數(shù)量的不斷增加，設(shè)備的檢修問題也逐漸得到重視，本文就風電機組檢修中的電氣和控制方面的檢測方法進行探討，希望能為廣大從業(yè)者提供一定的參考和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：電氣;控制設(shè)備;檢修;風電

開發(fā)新能源已經(jīng)成為實現(xiàn)國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要途徑之一。風能因具有清潔無污染、可再生的自然屬性得到了越來越多國家的重視，而中國風能資源儲備豐富，風電技術(shù)日漸成熟，因此具有極為可觀的開發(fā)前景。開發(fā)風能既能實現(xiàn)中國能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，又有益于生態(tài)環(huán)境的治理和改善，因此風電設(shè)備行業(yè)近年來蓬勃發(fā)展。由于生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，這就導(dǎo)致了風電設(shè)備質(zhì)量難以得到全面保障，因此如何總結(jié)出一套科學高效的維修保障措施成為保障風電設(shè)備高效穩(wěn)定運行的當務(wù)之急。

1風電設(shè)備發(fā)展綜述

風電機組的運行有賴于各個部分的相互協(xié)作，一般來說風電機組主要包括：發(fā)電系統(tǒng)、葉輪系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、調(diào)速系統(tǒng)和塔架等。概括起來說，風電機組包括三大部分：控制系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和電力系統(tǒng)。

風電設(shè)備的保質(zhì)期較短，一般在2-5年左右，這就要求風電運營單位必須自己培養(yǎng)一批檢修團隊來確保風電機組的長期穩(wěn)定運行。由于風電行業(yè)屬于新興行業(yè)，我國在這方面的技術(shù)積累和管理經(jīng)驗相比西方發(fā)達國家差距還比較大，這就導(dǎo)致了風電檢修人才的短缺。一方面風電行業(yè)的新入職員工大多數(shù)來自于高等院校，對風電設(shè)備的性能和檢修缺乏足夠的經(jīng)驗，還不能很快滿足工作的技術(shù)要求;另一方面風電設(shè)備的故障率在機械設(shè)備行業(yè)算是比較低的，這就導(dǎo)致了新員工在實習期間并不能積累足夠的實踐經(jīng)驗和技能。在這種情況下，就需要新員工及時繼承具有多年實踐經(jīng)驗的老員工的檢修理論和思路，以便能更快的適應(yīng)風電檢修工作的要求。

2. 電氣和控制系統(tǒng)的檢修思路

2.1電氣和控制系統(tǒng)功能介紹

風電機組電氣和控制設(shè)備的控制部分主要包括：PLC模塊、通訊模塊、安全鏈路模塊。由于電氣和控制設(shè)備的控制部分是風電機組的核心部分，監(jiān)測著所有風電設(shè)備的運行狀態(tài)和原始數(shù)據(jù)，這就要求維修人員必須首先掌握對控制系統(tǒng)的檢修和維護。

在設(shè)備日常運行中，PC模塊通過信息通訊模塊將指令發(fā)送給設(shè)備的各個部分，然后各個部分將運行狀態(tài)參數(shù)通過通訊模塊反饋給PLC主機，如果PIC模塊或通訊模塊中任何一個發(fā)生問題，則PLC模塊或目標設(shè)備相互間就無法進行信息傳輸。

安全鏈路模塊也叫安全鏈路回路模塊，它的組成方式是一個一個節(jié)點相互串聯(lián)而成，在設(shè)備運行過程中，如果其中一個節(jié)點發(fā)生故障，則所有的節(jié)點就會全部處于短路狀態(tài)，通過相互制約的構(gòu)成模式就能有效避免安全事故的蔓延和危害加深。

2.2具體檢修步驟

電氣和控制設(shè)備的檢修應(yīng)該遵循PLC-通訊模塊-安全鏈路的順序。通過有序的檢測可提高完成檢修工作的效率，保障設(shè)備的持續(xù)穩(wěn)定運行，避免返工。

第一，PLC模塊的檢測。PLC作為風電機組的核心控制部分，對風電機組的安全穩(wěn)定運行起著主導(dǎo)監(jiān)測作用。PLC的硬件一般分布在機艙、輪轂內(nèi)部和塔架底部，在實際監(jiān)測過程中，應(yīng)當逐一對PLC主機的軟件版本和工作狀態(tài)進行檢查，如PLC操作界面顯示是否正常，軟硬件運行狀態(tài)是否有序健康。PLC的溫度必須保持正常，在檢測中應(yīng)該感觸PLC的外殼，由此判斷PLC整體運行溫度是否過高而需要采取調(diào)整降溫措施。

通訊模塊的檢測。通訊模塊是PLC和目標設(shè)備運行參數(shù)的發(fā)送反饋通道，其正常傳輸關(guān)系著風電機組運行狀態(tài)能否及時反饋給PLC，是維修人員進行維修養(yǎng)護的科學依據(jù)和參考。當PLC模塊檢查完成后，緊接著檢査通訊模塊的運行。通訊模塊中分布著很多通訊端口，各設(shè)備和PLC之間通過端口傳輸數(shù)據(jù)，在檢測過程中需要認真檢

查安全鏈路中各個運行設(shè)備的狀態(tài)信號是否正常，如果信號正常穩(wěn)定，則設(shè)備運行良好;如果檢查中沒有發(fā)現(xiàn)設(shè)備信號，則通訊模塊可能存在故障。除了檢查信號之外，還應(yīng)檢查電源組、接頭緊固位置和線路連接是否正確等等。安全鏈路的檢測。完成通訊模塊的檢測修復(fù)工作后，接著要進行安全鏈路回路的檢測。如果在PLC和通訊模塊的問題已經(jīng)解決的情況下，風電機組仍然出現(xiàn)問題，就需要檢測安全鏈路回路是否處于閉合狀態(tài)。在安全鏈路的檢測過程中，首先應(yīng)該檢測安全鏈路的軟硬件問題，在確定軟件工作狀態(tài)和硬件運行沒有缺陷后，建議從電路原理圖上逐一分析每個節(jié)點的實現(xiàn)功能，推斷問題產(chǎn)生的癥結(jié)。需要注意的一點是，由于電磁信號帶有頻率，如果對風電機組其他電子設(shè)備頻譜設(shè)定考慮不周，可能會對安全鏈路信號傳輸造成一定程度的干擾，從而造成反饋數(shù)據(jù)的不準確，最終影響檢修工作的開展。

2.3結(jié)合分系統(tǒng)的檢測風電設(shè)備的問題與電路密切相關(guān)，這就要求檢修時應(yīng)該嚴格結(jié)合設(shè)備電路圖紙進行分析。風電機組的分系統(tǒng)主要有：冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、變槳系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)。

根據(jù)電路圖紙對電氣設(shè)備的電路進行檢查，檢查內(nèi)容分為兩類：動力回路和控制回路。這里重點講述控制回路的檢查。PLC收集各種電磁信號數(shù)據(jù)，而控制回路能夠?qū)⒏鞣N參數(shù)如溫度、風速、壓力、電流、電壓等物理信號轉(zhuǎn)換成電信號反饋給PLC來分析，通過控制回路的這一功能就能促使PLC及時發(fā)出正確指令實現(xiàn)對電源的打開和關(guān)閉，從而實現(xiàn)對風電設(shè)備的自動化控制和監(jiān)測。

另外還應(yīng)注意對接觸器的檢查，在風電設(shè)備中，接觸器出現(xiàn)故障往往反映出運行設(shè)備的狀態(tài)，因此加強對接觸器的檢查是十分必要的。

2.4總結(jié)經(jīng)驗和方法，實現(xiàn)科學高效檢修

風電機組設(shè)備是一個有機復(fù)雜的整體，在實際工作中應(yīng)當結(jié)合現(xiàn)場情況，多總結(jié)經(jīng)驗教訓，實現(xiàn)科學高效的檢修養(yǎng)護。

對于新員工來說，由于缺乏實踐經(jīng)驗和工作技能，在遇到電氣設(shè)備故障時，不應(yīng)急于采取全面逐一檢查的辦法，而是應(yīng)該站在系統(tǒng)全面、分清主次的角度去分析解決問題，做到具體問題具體分析，對癥下藥。電氣和控制設(shè)備是風電機組運行的神經(jīng)中樞，要求具有扎實專業(yè)知識和豐富工作經(jīng)驗的專業(yè)人才才能勝任，通過不斷的分析和總結(jié)，隨著時間的積累，就會形成科學高效的檢測習慣和思想，從而有效維護風電機組的長期穩(wěn)定運行。

3結(jié)束語

風電機組中的電氣和控制設(shè)備是風電設(shè)備穩(wěn)定高效運行的核心部件，在當前中國大力推進經(jīng)濟結(jié)構(gòu)改革和發(fā)展綠色能源的大環(huán)境下，廣大風電建設(shè)者應(yīng)從實際出發(fā)，通過實踐總結(jié)出一套適合我國風力發(fā)電特點和要求的維護檢修經(jīng)驗和方法，以保障風力發(fā)電設(shè)備穩(wěn)定可持續(xù)運行，為相關(guān)建設(shè)生產(chǎn)企業(yè)節(jié)省建設(shè)成本，提高市場競爭力獲取良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益提供科學依據(jù)和參考。

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