風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行維護(hù)問(wèn)題與對(duì)策簡(jiǎn)析

2017-08-15 10:00:15 計(jì)鵬新能源　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

在風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行期間，運(yùn)行維護(hù)就是確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，并盡可能提高設(shè)備利用效率、降低設(shè)備故障率、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。一、風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備分類(lèi)風(fēng)電場(chǎng)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(jī)

在風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行期間，運(yùn)行維護(hù)就是確保設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，并盡可能提高設(shè)備利用效率、降低設(shè)備故障率、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

一、風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備分類(lèi)

風(fēng)電場(chǎng)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(jī)組，包含電能進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(duì)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?duì)外輸送，風(fēng)電場(chǎng)中一般包含箱式變電站和風(fēng)電場(chǎng)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(yùn)行進(jìn)行控制和管理。

二、風(fēng)電機(jī)組運(yùn)維主要問(wèn)題

風(fēng)電發(fā)電設(shè)備包含機(jī)械、電力、電氣、工業(yè)控制、材料、空氣動(dòng)力等相關(guān)學(xué)科和專(zhuān)業(yè)，同時(shí)風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)復(fù)雜、負(fù)荷變化頻繁、運(yùn)行環(huán)境惡劣，長(zhǎng)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(yùn)維是一項(xiàng)系統(tǒng)而復(fù)雜的工程。我國(guó)風(fēng)電起步較晚，同時(shí)工業(yè)制造水平也落后于世界發(fā)達(dá)水平，相比較于歐美風(fēng)電技術(shù)發(fā)達(dá)、風(fēng)電設(shè)備運(yùn)維成熟的國(guó)家，我國(guó)風(fēng)電設(shè)備的運(yùn)維還存在一定的差距，缺乏系統(tǒng)的、預(yù)見(jiàn)性的設(shè)備管理和運(yùn)維體系。主要有以下幾個(gè)問(wèn)題：

1、運(yùn)維策略后置。目前在我國(guó)風(fēng)電主要的運(yùn)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(jìn)行處理，從設(shè)備運(yùn)行管理角度來(lái)說(shuō)，這是運(yùn)維的初級(jí)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?yàn)槲覈?guó)裝備制造狀態(tài)監(jiān)測(cè)水平較低、分析和診斷能力不足，另一方面我國(guó)風(fēng)電技術(shù)大多來(lái)源于引進(jìn)，對(duì)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(guó)風(fēng)電行業(yè)對(duì)運(yùn)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(jiǎn)稱(chēng)BM）就是當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障或者性能低下后再進(jìn)行修理，其特點(diǎn)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(jì)劃性維修，適合于輔助作業(yè)線的簡(jiǎn)單設(shè)備。

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

全員生產(chǎn)維修（Total Productive Maintenance，簡(jiǎn)稱(chēng)TPM）是指以達(dá)到設(shè)備綜合效率最高為目標(biāo)，以設(shè)備一生為對(duì)象的全系統(tǒng)的預(yù)防維修，是日本60年代引進(jìn)了美國(guó)的維修預(yù)防、可靠性工程、維修性工程和工程經(jīng)濟(jì)學(xué)后，形成的在設(shè)計(jì)階段考慮設(shè)備的可靠性、維修性、經(jīng)濟(jì)性的生產(chǎn)維修。

狀態(tài)檢修（Condition Based Maintenance，簡(jiǎn)稱(chēng)CBM）也叫視情維修，是指根據(jù)先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(jìn)行檢修的方式，即根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來(lái)安排檢修計(jì)劃，實(shí)施設(shè)備檢修。

風(fēng)險(xiǎn)維修（Risk Based Maintenance，簡(jiǎn)稱(chēng)RBM）是基于風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)價(jià)而制訂維修策略的方法。風(fēng)險(xiǎn)維修也是以設(shè)備或部件處理的風(fēng)險(xiǎn)為評(píng)判基礎(chǔ)的維修策略管理模式。

2、檢測(cè)系統(tǒng)缺失。目前我國(guó)風(fēng)電運(yùn)行階段的監(jiān)測(cè)主要集中于電氣設(shè)備，而對(duì)一些風(fēng)電部件，特別是關(guān)系到風(fēng)電設(shè)備壽命、運(yùn)行隱患的關(guān)鍵部件卻缺乏有效的、系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)，如主軸監(jiān)測(cè)、齒輪箱監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)振動(dòng)監(jiān)測(cè)、噪音監(jiān)測(cè)等。監(jiān)測(cè)的缺乏或不到位，導(dǎo)致運(yùn)行階段對(duì)風(fēng)電設(shè)備的狀態(tài)了解不足，對(duì)潛在的故障隱患沒(méi)有有效的監(jiān)測(cè)手段，無(wú)法跟蹤故障發(fā)展趨勢(shì)，只能做預(yù)防維護(hù)和事后維護(hù)，而不能預(yù)先發(fā)現(xiàn)并提前解決故障隱患。此外，對(duì)現(xiàn)有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的運(yùn)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(xiǎn)評(píng)估、可靠性分析、壽命管理、預(yù)知性維修等運(yùn)維工作的前提。我國(guó)大多風(fēng)電引進(jìn)過(guò)程中只是引進(jìn)了設(shè)備制造技術(shù)、控制系統(tǒng)等生產(chǎn)和運(yùn)行相關(guān)的技術(shù)與設(shè)備，而對(duì)風(fēng)電運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分析、評(píng)估相關(guān)的軟件、工具和方法確缺乏，同時(shí)分析方式、技能、經(jīng)驗(yàn)也不能滿足設(shè)備狀態(tài)評(píng)估的要求。

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

三、設(shè)備維護(hù)改進(jìn)措施和建議

我國(guó)風(fēng)電設(shè)備維護(hù)技術(shù)實(shí)力相對(duì)落后、經(jīng)驗(yàn)不足是導(dǎo)致風(fēng)電運(yùn)行不穩(wěn)定、設(shè)備故障頻出重要原因。隨著我國(guó)風(fēng)電裝機(jī)數(shù)量的不斷增加，運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，未來(lái)風(fēng)電設(shè)備運(yùn)維任務(wù)越來(lái)越重，要求也越來(lái)越高，需要構(gòu)建現(xiàn)代化的風(fēng)電運(yùn)維管理體系。提出以下改進(jìn)措施和建議：

1、提升風(fēng)電設(shè)備的檢測(cè)和監(jiān)控能力。監(jiān)測(cè)和監(jiān)控是風(fēng)電運(yùn)維的“眼睛”，只有對(duì)風(fēng)電設(shè)備的各部件的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面、合理的監(jiān)控，才能及時(shí)了解風(fēng)機(jī)及部件的運(yùn)行參數(shù)，從而對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行綜合評(píng)估。重點(diǎn)做好關(guān)鍵部件的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，如發(fā)電機(jī)、齒輪箱、軸承、變頻器、葉片等；采用先進(jìn)的檢測(cè)設(shè)備和方法，提高監(jiān)測(cè)精度；等等。

2、提高軟件和數(shù)據(jù)的分析水平。在強(qiáng)化監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集的同時(shí)，做好數(shù)據(jù)的分析，著力推動(dòng)大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，引進(jìn)或開(kāi)發(fā)先進(jìn)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(jì)、制造階段就建立起數(shù)據(jù)管理、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等機(jī)制，將運(yùn)行維護(hù)納入到整個(gè)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(wèn)題判別的經(jīng)驗(yàn)。在日常的運(yùn)維中注重經(jīng)驗(yàn)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(guò)程的記錄，將設(shè)備問(wèn)題與解決方案做系統(tǒng)的對(duì)比，積累經(jīng)驗(yàn)。

4、建立科學(xué)的運(yùn)維管理體系。深化運(yùn)維計(jì)劃的管理，一方面建立合理的運(yùn)維周期和標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)維方案，另一方面要根據(jù)實(shí)際情況，每臺(tái)風(fēng)機(jī)檢修計(jì)劃應(yīng)該具備差異化，同時(shí)強(qiáng)化運(yùn)維過(guò)程管理，保障和提高維護(hù)質(zhì)量。

責(zé)任編輯：lixin

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