風(fēng)能是現(xiàn)代社會(huì)中最具有競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展前景的一種可再生能源，將風(fēng)能用于發(fā)電即風(fēng)力發(fā)電是目前在我國(guó)能源供應(yīng)中發(fā)揮重要作用的一項(xiàng)新技術(shù)。研究風(fēng)力發(fā)電技術(shù)對(duì)我國(guó)大型風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組國(guó)產(chǎn)化減少國(guó)外機(jī)組引進(jìn)及推動(dòng)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的不斷發(fā)展有著重要意義。

風(fēng)力發(fā)電的基本原理，風(fēng)能具有一定的動(dòng)能，通過(guò)風(fēng)輪機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理是利用風(fēng)帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再通過(guò)增速器將旋轉(zhuǎn)的速度提高來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電的。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約3m/s的微風(fēng)速度便可以開始發(fā)電。發(fā)電的原理非常簡(jiǎn)單，空氣流動(dòng)的動(dòng)能作用在葉輪上，將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，從而推動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)出電來(lái)。

風(fēng)力發(fā)電的特點(diǎn)

（1）可再生的清潔能源

（2）建設(shè)周期相對(duì)短 

（3）裝機(jī)容量規(guī)模靈活 

（4）可靠性能高 

（5）造價(jià)低廉 

（6）運(yùn)行維護(hù)

（7）實(shí)際占地面積小

（8）單機(jī)容量小

風(fēng)力發(fā)電機(jī)的分類，按其容量分可分為：小型（10kw以下）、中型（10—100kw）和大型（100kw以上）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。按主軸與地面相對(duì)位置分為：水平軸和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)是目前世界各國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)最為成功的一種形式，主要優(yōu)點(diǎn)是風(fēng)輪可以架設(shè)到離地面比較高的地方，從而減少了由于地面風(fēng)向風(fēng)、速擾動(dòng)對(duì)風(fēng)輪動(dòng)態(tài)特性的影響。在本文中以后不做特殊說(shuō)明時(shí)所指的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組即為大中型的水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。

（1）風(fēng)機(jī)機(jī)艙

機(jī)艙是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵設(shè)備，包括齒輪箱、發(fā)電機(jī)、控制設(shè)備等。

（2）風(fēng)輪輪轂

葉片安裝在風(fēng)機(jī)輪轂上稱作風(fēng)輪，它包括葉片、輪轂、主傳動(dòng)軸、變槳電機(jī)等。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組里最關(guān)鍵的部件之一是葉片，大部分轉(zhuǎn)子葉片用玻璃纖維強(qiáng)化塑料（GRP）制造。低速軸是將轉(zhuǎn)子軸心與齒輪箱連接在一起，由于承受的工作扭矩較大，其轉(zhuǎn)速一小于50r/min，由40Cr或其它高強(qiáng)度合金鋼制做而成。

（3）風(fēng)機(jī)增速器

風(fēng)機(jī)增速器就是齒輪箱，是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的關(guān)鍵部件之一。

（4）風(fēng)機(jī)聯(lián)軸器

齒輪箱與發(fā)電機(jī)之間是用聯(lián)軸器相連接的，通常把聯(lián)軸器與制動(dòng)器設(shè)計(jì)在一起。

（5）風(fēng)機(jī)制動(dòng)器剎車裝置

制動(dòng)器是使風(fēng)力發(fā)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置，也稱剎車制動(dòng)裝置。

（6）風(fēng)機(jī)的發(fā)電機(jī)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中最關(guān)鍵的部件之一是發(fā)電機(jī)，它的性能好壞直接影響整機(jī)效率和可靠性。

（7）塔筒塔架

風(fēng)電機(jī)組塔筒塔架是支撐風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的支架。

（8）調(diào)速裝置機(jī)構(gòu)

風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)隨風(fēng)速的變化而變化。為了使風(fēng)機(jī)輪運(yùn)轉(zhuǎn)正常平穩(wěn)所需要額定轉(zhuǎn)速下的裝置稱為調(diào)速裝置系統(tǒng)，調(diào)速裝置只在額定風(fēng)速以上時(shí)調(diào)速工作。

（9）風(fēng)機(jī)調(diào)向（偏航）裝置

調(diào)向偏航裝置是使風(fēng)輪正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一直對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向迎風(fēng)的裝置。

（10）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的微機(jī)控制系統(tǒng)

微機(jī)控制系統(tǒng)屬于離散型控制，按設(shè)計(jì)程序給出各種指令實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)、運(yùn)行中機(jī)組故障的自動(dòng)停機(jī)、過(guò)振動(dòng)停機(jī)等的自動(dòng)控制。自我故障診斷及微機(jī)終端故障輸出需維修的故障，風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)組群可以實(shí)現(xiàn)光纖聯(lián)網(wǎng)管理、出現(xiàn)故障的風(fēng)機(jī)會(huì)在變電站控制電腦總站的微機(jī)終端和顯示器上讀出、調(diào)出程序和修改程序等，現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人職守的自動(dòng)控制。

（11）風(fēng)機(jī)電纜扭纜計(jì)數(shù)器

風(fēng)電機(jī)沿一個(gè)方向偏轉(zhuǎn)太長(zhǎng)時(shí)間時(shí)，電纜將越來(lái)越扭曲，導(dǎo)致電纜扭斷或出現(xiàn)其他故障。因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)配備有電纜扭曲計(jì)數(shù)器，并有自動(dòng)報(bào)警裝置和自動(dòng)解纜裝置。

下面就風(fēng)機(jī)的運(yùn)行維護(hù)工作做一下探討。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)是采用工業(yè)微處理器計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制,由多個(gè)CPU并列運(yùn)行,并且通過(guò)光纖通信線路與計(jì)算機(jī)相連,可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制維護(hù),所以風(fēng)機(jī)的運(yùn)行就是進(jìn)行遠(yuǎn)程故障排除和運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析及故障原因分析。

1．風(fēng)機(jī)的遠(yuǎn)程操作故障排除

風(fēng)電機(jī)的大部分故障可以進(jìn)行遠(yuǎn)程復(fù)位控制和風(fēng)機(jī)自動(dòng)復(fù)位控制。風(fēng)機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定和電網(wǎng)質(zhì)量好壞是息息相關(guān)的,為了進(jìn)行雙向保護(hù),風(fēng)機(jī)設(shè)置了多重保護(hù)故障,如電網(wǎng)電壓高、低等,這些故障是可自動(dòng)復(fù)位的。由于風(fēng)能的不可控制性,還有溫度的限定值也可自動(dòng)復(fù)位,

2．風(fēng)機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

通過(guò)運(yùn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析,可對(duì)運(yùn)行維護(hù)工作進(jìn)行考核量化,也可對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì),風(fēng)資源的評(píng)估,設(shè)備選型提供有效的理論依據(jù)，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行設(shè)備在運(yùn)行中發(fā)生的情況進(jìn)行詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析是風(fēng)電場(chǎng)管理的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

其主要內(nèi)容有:風(fēng)機(jī)的月發(fā)電量,場(chǎng)用電量,風(fēng)機(jī)的設(shè)備正常工作時(shí)間,故障時(shí)間,標(biāo)準(zhǔn)利用小時(shí),電網(wǎng)停電,故障時(shí)間等。發(fā)電量統(tǒng)計(jì)報(bào)表,是運(yùn)行工作和維護(hù)工作的重要內(nèi)容之一,功率曲線數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析結(jié)果,對(duì)風(fēng)機(jī)提高出力和可利用率上提供實(shí)踐依據(jù)。通過(guò)對(duì)風(fēng)況數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析,掌握風(fēng)機(jī)隨季節(jié)變化的出力規(guī)律,并以此可制定合理的定期維護(hù)工作時(shí)間表,減少對(duì)風(fēng)資源的浪費(fèi)。

3．風(fēng)機(jī)常見(jiàn)故障原因分析

通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)的故障深入的分析,可以減少排除故障的時(shí)間或防止多發(fā)性故障的發(fā)生次數(shù),減少停機(jī)時(shí)間,提高設(shè)備完好率和可利用率。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)是集電氣工程、機(jī)械、空氣動(dòng)力學(xué)等各學(xué)科一體的綜合科技產(chǎn)品,各部分緊密聯(lián)系,息息相關(guān)。風(fēng)機(jī)維護(hù)大致可分為定期檢修和日常維護(hù)兩種方式。

1．定期維護(hù)檢修

定期檢修維護(hù)工作的主要內(nèi)容有:風(fēng)機(jī)所有聯(lián)接件之間的螺栓力矩檢查(包括電氣連接),各傳動(dòng)部件之間的潤(rùn)滑油脂和各項(xiàng)功能測(cè)試自檢。定期維護(hù)可以讓設(shè)備保持最佳期的運(yùn)行狀態(tài),并延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)的使用壽命。

風(fēng)機(jī)運(yùn)行中時(shí),各聯(lián)接部件的螺栓長(zhǎng)期運(yùn)行在各種振動(dòng)的合力當(dāng)中,極易使其松動(dòng),為了不使其在松動(dòng)后導(dǎo)致局部螺栓受力不均被剪切,我們必須定期對(duì)其進(jìn)行螺栓力矩的檢查。潤(rùn)滑系統(tǒng)有稀油潤(rùn)滑(或稱礦物油潤(rùn)滑)和干油潤(rùn)滑(或稱潤(rùn)滑脂潤(rùn)滑)兩種方式。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的齒輪箱和偏航減速齒輪箱采用的是稀油潤(rùn)滑方式,維護(hù)方法是補(bǔ)加和采樣化驗(yàn)法,這些部件由于運(yùn)行溫度較高,極易變質(zhì),導(dǎo)致軸承磨損。

2．風(fēng)機(jī)日常維護(hù)檢修

風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障必須到現(xiàn)場(chǎng)去處理,有時(shí)候我們就可順便進(jìn)行一下常規(guī)的維護(hù)工作。首先要仔細(xì)檢查風(fēng)機(jī)內(nèi)部的安全平臺(tái)和梯子是否牢固,升降機(jī)是否工作正常，塔筒里的照明是否良好，液壓站的表計(jì)壓力是否正常液壓油及齒輪箱油位是否在正常位置,轉(zhuǎn)動(dòng)部件與旋轉(zhuǎn)部件之間有無(wú)磨損,齒輪油及液壓油的濾清器的指示是否在正常位置及運(yùn)轉(zhuǎn)聲音等。第二是聽(tīng),聽(tīng)一下控制柜里是否有放電的聲音或異常聲音,有聲音就可能是有接線端子松動(dòng),或接觸不良,須仔細(xì)檢查,聽(tīng)偏航時(shí)的聲音是否正常,有無(wú)干磨的聲響,聽(tīng)齒輪箱有無(wú)異響,聽(tīng)剎車閘盤與閘墊之間有無(wú)異響,聽(tīng)發(fā)電機(jī)的工作聲音和軸承有無(wú)異響,聽(tīng)葉片的切風(fēng)聲音是否正常。第三,工作后要清理干凈工作現(xiàn)場(chǎng),便于今后工作中觀察有無(wú)泄漏。

雖然上述的常規(guī)維護(hù)檢修項(xiàng)目并不是很完全,我們只要每次都能做到認(rèn)真、仔細(xì),一定能提前預(yù)防，盡早發(fā)現(xiàn)及時(shí)處理，防止出現(xiàn)故障隱患,提高設(shè)備的使用完好率和可利用率。

要想真正做到運(yùn)行維護(hù)好風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,平時(shí)還要對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相關(guān)理論知識(shí)進(jìn)行深入地研究和學(xué)習(xí)總結(jié),認(rèn)真做好各種維護(hù)記錄并存檔,對(duì)各類風(fēng)機(jī)的多發(fā)性，重復(fù)性故障進(jìn)行深入細(xì)致研究分析,并力求對(duì)其做出有效預(yù)防，減少損失。只有早發(fā)現(xiàn)、早處理、盡快維護(hù)檢修，防患于未然,才是我們運(yùn)行維護(hù)的最高境界。