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风力发电机故障检修与处理

摘要：随着我国社会的不断向前发展，各种资源面临短缺，人们对于可再生

性清洁资源的使用重视程度越来越高。风力发电是实现将可再生性风能资源有效

转化成电力资源，为社会提供更加优质和充足的电能，推动整个社会快速向前发

展。在风力发电过程中需要使用到大量的风力发电机组，由于风力发电机组的系

统构成相对比较复杂，在工作过程中转子叶片的转速会随着外部风速的变化而做

出相应的调整。基于此，本文将对风力发电机故障检修与处理对策进行分析。

关键词：风力发电机组；故障诊断；处理技术

1风力发电机的介绍

风力发电机是把风能转换成机械能，机械能转换成电能的一种电力装置，通

常由风轮、发电机、调向器、塔架以及储能装置等构件组成。风力发电的原理可

以做出如下阐述：风力驱动风车叶片转动过程，运用增速机去增加旋转速度，进

而使发电机发电。结合当前我国的风力发电机技术能力，大概是3m/s的微风速

度就能开始进行并网发电。

2风力发电机的常见故障

2.1变流器故障

变流器是风力发电机的重要组件之一，其作用主要是在叶轮转速持续改变下

调控输出端的电压水平，具体控制原理即是维持变流器内电压水平及频率和电网

电压水平及频率的一致性。通常而言，电流电压是造成变流器运行过程中发生故

障问题的主要因素，在电流、电压过高的运行工况下，很容易使变流器设备发生

过热现象，而电流电压过低则会导致欠电压现象，当发生以上异常状况时，便会

造成变流器的开关超出设备正常运用可承受的电压电流极限范围，进而导致变流

器出现运行故障，严重时发生被击穿损坏的情况。当前，国内发电场配备的变流

器设备运行期间主要采用两种散热方式，其一是风冷，其二是水冷，主要的散热

作用对象是变流器柜体，这主要是由于柜体温度过高时，便会干扰内部热敏感元

件及线路运行的稳定性，造成变流器运行异常。

2.2发电机故障

发电机的作用主要是实现自然能、机械能、电能之间的能量转换，最后通过

电网把电能传输到用电客户应用。异常振动、过热、线圈短路或断路等是发电机

运行期间的常见故障类型。其中发电机振动是评估电路运行质量的一项常用指标，

如果发电机出现过于强烈的振动现象将会破坏机组的稳定运行状态，增加电机大

轴断裂的风险，不利于发电场安全生产，影响经济效益。引起发电机异常振动故

障的因素较多，包括机组设计理念不符合发电场技术要求、发电机部分零件质量

或精度不达标，发电机工作负荷过大等。

3风力发电机故障检修与处理对策

3.1设计角度

在设计时考虑支撑位变形的影响，轴是安装在轴承上的，轴承又是安装在壳

体上的，轴承有径向油隙和轴向油隙，壳体与轴承同样存在间隙，这些间隙会导

致齿轮在传动时不是按照理想的轴线转动的，齿轮啮合时就会发生偏差，这些偏

差需要在设计时进行补偿。齿轮还有一个极其重要的是修行，齿轮修行直接影响

到齿轮的实际使用寿命，常见的修行有齿廓修行和齿向修行，齿廓修行是防止初

始啮合点应力过大，而齿向修行是为了在传动时载荷在齿向方向上均匀分布。齿

轮安装尺寸设计，齿轮安装尺寸是指齿轮定位在轴上的尺寸，通常是盘类齿轮要

考虑的，部分盘轮齿轮是纯过盈在轴上的，这时就要计算过盈量是否合理，过盈

量小会导致传动时打滑，过盈量大会有胀裂的风险。还有采用平键和小过盈的方

式，采用这种方式时要特别注意键槽的设计，键槽的倒角是应力集中点，倒角的

选择应遵循标准。除上述这些外还要考虑整个齿轮箱润滑系统的影响，润滑系统

不只润滑还兼顾散热，润滑系统设计的合理也能很大程度上减少齿轮因高温导致

的胶合、烧伤等问题。

3.2基于大数据人工智能技术的故障诊断方法

基于大数据分析技术、人工智能技术、深度机器学习技术和在线建模技术构

建智能预警预测平台，进行风机设备异常状态预测与健康识别，在设备故障早期

识别劣化迹象并预警，避免设备损坏与非停带来的损失。

系统以风机设备为核心，主要针对风机核心设备、控制系统、主要参数、传

感器4个方面，通过机器学习识别设备亚健康状态，实现参数越限、参数趋势恶

化、设备启停状态变化、设备故障和其他紧急事件告警管理，从而减少非计划性

停机损失和隐藏的发电性能不合格损失，使传统远程监测中心转型资产风险预警

中心。

3.3建立健全检修管理制度

首先，完善发电机检测维修流程，确保发电机检测及维修工作均能有序推进。

在发电机的管理实践中，常规顺序是先检测发电机的各个元器件与线路运行状态，

若发现局部存在异常