【专业技术】浅谈风电场设备技术管理

摘要

风场设备分散、量大、涉及的专业多，设备管理难度大，人员工作量大，顾这顾不了那，设备异常时，不能及时发现，大多数都是设备故障停用，造成电量损失或设备损坏后，才补救抢修，运行维护成本高。为了解决此问题，经过我们几年的努力，形成了一套解决设备管理问题的体系，愿与各位同仁共享。

来源：中节能风电甘肃区域公司(ID:cecep-gansu)

关键词：设备技术管理；状态在线监控；状态检修； 远程诊断；作业标准化

引言

设备技术管理体现以下几个方面：一是设备状态监控系统是一项技术与经验相结合的设备故障、异常的诊断方法，通过对状态监控系统提供的数据对比、分析、运行状态对比，远程诊断数据、经验共享，远程监控、异常报警等，为设备状态检修、维护及时提供科学的理论根据。二是我们对设备的定期巡视与实验，利用高科技的手段与新工具，在设备不停电时，就能准确断定设备运行情况，对设备状态监控系统提供的设备状态检修依据进行了有效的补充。三是根据上述两种结果为依据，有计划地在设备异常、与轻微故障的萌发期，就能合理安排在无风时或局部停电进行设备维护、检修与必要的实验，减少了电量损失，提高了设备的完好率与可靠性。四是设备状态检修与传统检修相结合、制定了标准化的作业指导书等适合实际情况的设备管理办法。

1、现场安装了较为完善的设备状态监控系统

使用了较完善的风机远程监控系统、运维系统、箱变在线远程监控操作系统、机组振动在线监控系统、叶片在线监控系统、部分变频器远程在线监控系统、35KV配电室的开关柜内设备状态监控报警系统、风场安装了安防监控报警系统、升压站、主控楼安装了火灾烟雾报警系统等，为风场设备24小时对运行设备进行检测、数据储存、诊断、报警、对计划的设备状态检修提供理论基础等服务，大大的减轻了工作人员的劳动强度、减少了现场巡视次数，还能及时发现异常并报警提醒，时刻让员工保持旺盛的精力进行消缺，确保设备的完好率。

各风场都将状态检测系统作为风场设备管理的重要组成部分,应用状态检测技术目的是检测及诊断设备的早期异常或轻微故障,分析轻微故障与隐患发展的趋势，从而有效提出检修与维护方案,有效减少设备的维护费用,使停电时间降到最低,从而提高设备的可靠率及可用率.

机组不平衡、对中不佳、轴承损坏、齿轮箱故障、转动部件过热、机械振动、塔筒振动、叶片振动、电器设备发热、部分电气故障、冒烟着火、触头发热打火，重要螺栓松动、开关柜、GLS、箱变、风场防盗防抢等多种领域。

状态检测系统的优点：

1、减少非计划性的箱变、开关柜、齿轮箱、轴承、叶片等的维修工作，可进行设备基本状态检测的维修提供依据。

2、为制定维修计划奠定基础，在无风或低风安排检修，避免电量损失，避免事故后补救检修的盲目性。

3、减少现场巡视的次数，降低员工疲劳度。

4、该系统能24小时监控设备状况，降低运维成本，减少生产损失。

5、减少异常、轻微故障引发的二次事故。

6、能及时发现设备异常与轻微故障，提醒人员及时消除及维护保养，延长设备寿命。

7、可减少备件使用数 ，降低损耗率。

2、使用新技术、先进的实验与检测仪器、先进的工具、科学手段，提高了设备的定期巡视、实验的质量与效率，对以前传统的设备技术管理手段进行了有效的补充，适应了风场设备的现实情况，主要体现以下几个方面。

电缆头爆裂，造成短路整条馈线跳闸，或因电缆头爆引起连锁反应，烧坏开关柜及箱变内的其它部件时有发生，给我们造成了很大的损失，严重的影响了人员与设备的安全，以前传统预防手段是停电检修时，摇测电缆绝缘，对绝缘低的电缆，进行耐压试验，找出故障点，这样做，费时、费力，又耽误发电量。

局部放电（声电联合）、铁芯电流、红外测温、STM-PD200多功能局放巡检仪有效的解决了此问题，此仪器的一个功能就是用微安钳形电流表测量运行电缆屏蔽接地线的泄漏电流的大小，判断运行中的电缆绝缘好坏，对泄漏电流较大的，利用没风时进行局部停电，再用其他手段寻找电缆故障点并加以处理。这样可避免大面积的停电做绝缘试验来寻找有问题的电缆。

针对箱变以前事故频发问题：以前传统采用的办法是经过人力加大对箱变在高负荷下打开高低压室的门对箱变部件进行巡视，靠经验及直观与每年停电后再做周期性的年检实验，这两种办法来发现箱变的缺陷、异常，再进行检修处理，实验正常后投入运行。这样做也费时、费力、耽误发电量，况且巡视人员常常打开带有内部故障的带电箱变高低压室门进行巡视，有时处于危险的境地，会严重的威胁到操作与巡视人员的安全，并且这样巡视发现问题的效率低下。

局部放电（声电联合）、铁芯电流、红外测温、STM-PD200多功能局放巡检仪，通过测试箱变高低压室外壳电流波就能判断高低压绕组对箱体的绝缘、高低压套管等部件的绝缘是否在合理范围内；通过仪器声光电联合原理可判断一二次接线是否松动轻微打火；部件松动，能快速的判定异常箱变，无需打开箱变高低压室的门，在箱体外部的金属壳上测试声、电、光情况，就能发现箱变各部件处的绝缘好坏、接头松动放电情况，操作与巡视人员的安全也会大大的提高。箱变检修实现动态检修，巡视中发现一台箱变有异常，就计划在没风时该箱变停电检修，箱变事故率会大大的降低。针对35KV开关柜内部设备常出现的问题：小车开关动静触头接触不良烧坏、电缆头绝缘低爆、过电压保护器绝缘低爆、电流互感器绝缘过低、一二次接线接头发热等，这些问题极易引起大的事故，威胁到人员、设备的安全，会造成大面积的停电。以前传统办法主要靠人力巡视，看温度、表计、听声音，靠经验判断、柜内安全烟感与温度在线报警、周期性年检试验判断三种办法，这三种方法局限性很大，等到靠人员直观发现开关柜设备异常，巡视人员与设备已到了危险的境地，严重威胁到巡视人员与设备的安全。

采用带有局部放电（声电联合）、铁芯电流、红外测温的STM-PD200多功能局放巡检仪能解决上述问题，巡视人用此仪器能很快测试开关柜内的一二次接线发热与电缆、互感器、过电压保护器绝缘较低轻微漏电、开关触头接触不良发热等问题。情况不严重时，在没风时，有目的的申请局部停电检修，这样做不会造成损失。

架空线路巡视、检修问题

以前前我班线路巡视，发现异常点，采用的是人工为主的传统方法，消耗大量的人力、物力、时间，并且巡检效率低下，巡检质量欠佳，为了解决以上问题，35KV集电线路每年一度的检修，对每个杆塔派人上杆检查，同时对检查出的问题进行处理，费时、费力，已无法适应当前我风场提倡少人、无人值班的发展前景。

采用红外线与紫外线带电线路巡检仪，其便宜简单，操作方便，省力、省时、灵活、安全。巡检人容易发现异常，能够进行快速巡检输电线路的各种缺陷与故障点，为及时检修提供可靠依据，可在没风时局部停电实施检修，以后线路实现状态检修，巡视中发现一处问题，计划在没风时局部停电解决一处问题，不留后患。

3、使用了远程故障诊断系统

一些重要设备安装一台数据采集器来接受和处理从设备各部件(塔筒、叶片、齿轮箱、变频器、发电机、开关柜、箱变等)的传感器获取的实际动态信号或巡视人现场人为输入信号，通过自身的网络服务器把数据通过以太网传到远程服务器，供数据储存及后续报警和分析处理，实现同行(技术专家)信息共享，同仁出谋划策，共同解决现场疑难问题。

4、根据各状态检测系统的数据库、巡视人员现场用高科技巡检仪巡检储存的数据，为建立设备异常、轻微故障报警机制奠定了基础，设备技术管理进行了一系列的创新。

5、建立了异常、故障处理、设备维护、巡视的作业指导书，经验共享，设备技术管理进一步的标准化。

由于设备设计的专业多技术含量高，设备维修与维护保养难度大，在加上风场缺乏专业的全面精通各系统维修的技术人员，导致设备运行周期短，故障率高。针对这一问题，公司下大力气组织各方面的技术人员对一些重要设备编制了巡视、维护、异常与故障处理的作业指导书，实施了模块化管理，保障了设备平稳运行。

6、实行设备部分状态检修

状态检修的核心是运行设备状态的评估，通过设备状态评估，对故障的部位、严重程度、发展趋势做出判断，从而制定合理的检修计划。在状态评估中关键是通过运行、带电测试、巡视、在线检测等手获取数据，经过数据分析可发现设备缺陷、异常或故障状态发展的趋势，是预防事故措施、开展带电设备状态检修、局部计划停电检修的有力依据。

状态检修工作的思路

针对今后大网不停电检修，主设备年度检修耽误发电量问题，根据我场实际情况，实行状态检修与传统检修相结合的办法：

1、实施状态检修与局部设备申请调度检修相结合，加大对运行设备检测手段、技术的投入，在设备带电运行中实现在线检测，利用科技手段发现设备异常问题及时进行个体检修，缩小停电范围。

2、加强利用风场没风、限负荷时对箱变、线路等输变电设备的维护、排故力度，有效减少电量损失与第三方年度检修费用。

3、统筹规划：申请检修计划统筹安排，如利用对非停电不可的主变向调度申请检修时，同时处理其主变所带的、高压柜、35KV线路及箱变在平时巡视发现的异常问题一起检修处理。