XX风电场运行管理分析报告XX风电场自XXXX年年底建成投产以来,在各级领导的关怀下,在全体员工的努力下,截止XXXX年XX月底累计发电XXXXX万千瓦时,向XX电网输送绿色能源XXXXX万千瓦时,未发生任何安全生产事故。
但随着时间的推移,风电发展整体环境的影响,XX风电场近期也表现出了整个行业环境的体征,即风机故障多发,厂家配件、人员配套服务跟不上,自身人员技术力量欠缺等诸多问题。
从目前统计数据看,故障多集中于发电系统,故此,报告重点围绕风机系统进行总结和分析。
一、风机运行情况XX风电场共计安装XX SLXXXX风机XX台,由于风机关键部件配置组合不同,其运行表现也不相同,XX风电场所使用的XX SLXXXX 低温型机组主要配置见附件1:《XX风机关键设备配置表》,下面结合风机3年多运行故障统计进行分析。
风场自运行以来截止XXXX年XX月XX日,共更换风机主要零配件XXX次,具体统计见附件2:《XX风电场截止XXXX年XX月XX日所更换重要备件统计表》。
各类故障按源发部件分类统计如下:发电机相关故障更换部件XXX次,变频器相关故障更换部件XX次,变桨系统故障更换部件XX次,更换350A保险XX次,其余部件/系统故障更换部件XXX次。
故障分布及频率见下表:二、故障原因分析XX风场所使用的是XX SLXXXX低温型风机,风场运行三年以来,出力基本保持平稳状态,但由于风机主要零部件损坏/更换次数过多,造成风机因故障停机时间较长。
1、机组自身设计/配件缺陷XX SLXXXX机组设计原型为Wintec公司X MW模型机,后经XX引入国内生产制造,其主要缺陷有:1.1 发电机系统据了解,XX公司在XXXX年前生产的XXXX机组大部分未包含发电机前轴承接地设计,轴电压导致发电机轴承损坏,造成发电机震动过大、连带损坏编码器等部件。
投产之初,XX风场XX风机共涉及两家发电机厂产品,分别为:XX(15台)、XXX(18台)。
经过3年多的运行,发电机均出现不同程度的故障,累计更换XX台,其中,故障率较高的为XXX公司产品,已累计更换XX台,由于XX发电机存在先天缺陷(XX电机有限公司的发电机轴承采用德国SKF生产,在SKF 产品扩大生产过程中,轴承存在问题,同时XX的技术不过关,滑环碳刷极易磨损,经常造成发电机相间短路等问题,XX同时和XXX有很多后续问题没有解决,存在很多未知风险,后续风机取消了XX电机),按照我方要求,在XX厂发电机出现问题后,已逐步替代为表现较为稳定的XXXX发电机。
目前XX风场现有发电机状况为:XX(XX 台)、XXXX(XX台)和XXX(X台)。
1.2 变频器目前XX风场在运的变频器有三种:超导PM1000型(共10台),超导PM3000S型(共20台),国通II代(共3台)。
由于XX风场XX机组采用的PM1000变频器为美国超导公司实验环境研发的通用变频器,存在效率严重低下,控制性能低的缺陷。
后续产品在此基础上演化而来,虽做了改进,但仍存在问题,具体分析如下:1.2.1超导PM1000型特点:1.2.2超导PM3000S/w型特点1.2.3国通变频器特点:通过上述特点,结合故障发生情况来看,超导PM1000型、PM3000S型变频器均存在IGBT容量过小问题,PM1000型更加严重(网侧1个、机侧2个450A),造成变频器频发过饱和、OVERLOAD等故障频发。
同时受变频器生产厂家超导公司与XX公司合作模式及XX 公司技术力量限制,与之配合工作的网侧接触器也存在容量小的问题(XX风场型号为A185),部分变频器故障无法判断故障根源,只能采取更换变频器的方式进行“维修”。
2、电网环境影响XX风电场由XX 220kV回路接入XX县XX 220kV变电站,由XX电网架构来看,风电场已处于电网末梢,波动较大、电能质量较差,这也是造成风电机组故障(尤其是变频器故障)频发的原因之一。
3、定期检维护不到位3.1由于XX公司内部原因,其风场维护人员已由开始的近十人缩编为现在的(与XXXX风电场)两个风场共用4人,且从技术水平上也存在严重下滑现象。
维护人员的减少及水平降低,直接造成了风机定期年度、半年度维护保养不及时、维护不到位、保养周期过长等现象的发生。
如发电机对中、润滑系统维护检查等,均给风机故障频发埋下了隐患。
3.2我方人员技术力量薄弱,监管不到位,不能深层次发现问题,也是导致XX工作不深入的原因之一。
4、备件不及时及产品水平较低受XX公司运营模式影响,风场已多次出现由于风机备件不及时而造成风机长时间停机现象。
同时,部分到达现场的备件,如变频器、发电机、变桨变频器等,部分为故障返修后产品,这也给风机故障的发生带来了潜在的隐患。
三、解决方案与措施结合上述XX风场运行情况,经过认真分析,现提出解决方案与措施如下:(一)保障我方运维人员素质为保证风机平稳运行,应首先提高运维人员自身素质。
排除大部件更换因素影响,XX风机从运行时间方面考虑已具备出质保期条件,这也是目前XX公司配合积极性不高的主要原因之一。
在此情况下,应努力提高我公司运维人员的素质,进一步提高其分析问题、处理问题的能力,实现从“操作工”到“技术工”的转变。
1、与XX公司协商,采取内部培训的方式,对运行人员再次进行系统化培训,由我方提出培训需求,偏重于现场实操。
2、积极寻找外部具备相关能力的公司,规范考核,严格要求,采用培训的方式提高人员水平。
(二)积极寻找具备相关能力的第三方运维力量结合当前风电市场,积极寻找具备维护XX风机维护能力的第三方服务性公司。
目前,已接触的公司有:东方汽轮机有限公司、天源科创公司、株洲南车集团。
利用第三方运维公司技术成熟、经验丰富、人员稳定等优点,采用合作模式,保障风机运行维护工作顺利进行,同时带动我方运维人员成长。
(三)备品备件供应积极寻找长期稳定的零配件供应商,保障风机备品备件齐整合格,在出现故障时可第一时间对故障部件进行更换,减少风机停机时间。
由于风机备件种类繁多、单类数量储存不大,实现与每个/大部分备件生产厂家保持合作关系难度较大,可采用“整+零”的模式,在保持与主要零部件(整)生产厂家长期合作关系的同时,对于零散(零)部件,积累风电市场上风机备件整合供应商资源并与之保持长期合作关系,保证零散部件供应。
(四)优化与技术升级改造1、发电机系统1.1 通过在发电机前端轴承加装接地环方式,解决发电机轴电压问题;或考虑更换轴承型号与绝缘方式(两种方式均需第三方介入)。
1.2通过定期清理碳粉及检查碳刷,保持良好工况(已列入新的检查表)。
1.3增加手动注油模式,确保自动润滑系统工作正常(已列入新的检查表)。
1.4定期对中,确保发电机对中良好,并定期调试(已列入新的检查表)。
2、变频器系统2.1鉴于目前变频器本身存在的缺陷,最佳的方案是通过低电压穿越改造一并解决,具体见低穿改造方案,在此不再赘述。
2.2保证冷却回路工作正常。
定期检查变频器冷却回路工作是否正常(已列入新的检查表)。
2.3滤波回路优化。
滤波电阻较小,可适当放大容量(需技改)。
2.4发电机回路检查维护。
定期检查发电机碳粉及滑环(已列入新的检查表)。
2.5 网侧接触器优化。
将目前A185替换为A210或更大容量。
3、齿轮箱齿轮箱目前虽然故障较少,但进入5月下旬以来,齿轮箱油温高问题已影响风机出力,改进措施如下:(五)优化保养策略,提高保养水平。
目前风场风机的保养采用的是厂家和公司提供的检查表,项目大而全,不能针对季节特点和运行特点进行针对性保养,部分检查项目存在走过场的现象。
对此,经与相关专家及风电场工作人员探讨,对现有检查表进行优化,采取不同周期不同检查项的做法,确保每阶段保养工作点对点到位。
安全排查分为月度、季度、半年、全年维护,其中维护级别依次提高,有交叉时以最高维护级别进行。
增加调整内容示例如下:1、在季度安全排查时,轮毂项增加滑环清洗,分公司协调厂家,根据厂家要求的清洗剂及清洗规范进行。
2、变桨轴承润滑,在原来按照半年、全年进行手动注油的基础上,分为每月按照全年平均的基础上进行。
3、叶片的观察还有哨音的辨识加在箱变巡视里做。
4、发电机轴承润滑泵,增加固定的周期,以及周期内注油量。
5、变频器、发电机水冷循环进行定期排放气并补充冷却液。
6、发电机集电环的清扫工作时,增加清洗项。
7、发电机碳刷每季度打开时,查看碳刷检测信号是否正常工作。
8、在半年或全年维护时,用温度探测仪对电缆接头进行温度测量。
9、大风季的时候,在季度安全排查里面增加电器元件固定线的紧固。
10、发热元件固定时,增加补充硅胶项,有利于热传导,不至于器件烧毁。
11、每季度检查编码器的固定,每月增加齿轮油、液压油、刹车盘间隙的观察增加巡检力度。
具体调整方案详见附件三、四、五。
(六)质保前检测针对目前XX风机现状,可在此(出质保前的)阶段引入具备资质的第三方检验公司(如GL、BV等),对风机整机当前运行状况进行检测定级,出具业内认可的报告。
除具备与XX谈判条件外,也便于我公司全面掌握风机运行情况及后期整改方向和深度。
以上为XX风电场运行管理分析,尚未包含风机低电压穿越、风场AVC/AGC等改造项目的实施情况分析与说明。
附件一:XX风机关键设备配置表附件二:XX风电场截止XXXX年5月22日所更换重要备件统计表附件三:检查记录表(月度)附件四:检查记录表(季度)附件五:维护记录表附件1:《XX风机关键设备配置表》附件2:XX风电场截止XXXX年XX月XX日所更换重要备件统计表。