风力发电机运行维护分析
作者：张军
来源：《中国机械》2015年第06期
摘要：为满足社会经济发展需求，需要有更充足的能源来进行维持，在持续发展背景下，
风力发电已经成为电力能源生产重要方式之一。而电动机是影响风力发电效果的主要因素，可
以完成风能、机械能以及电能三者之间的相互转化，如果其出现运行故障，将在根本上影响了
发电量，因此必须要做好风力发电机的运行维护管理工作。本文分析了风力发电机的运行模
式，并提出了相应的运行维护措施。
关键词：风力发电；发电机；运行维护
为满足社会发展对电力能源的需求，风力发电作为一种新型发电方式，现在已经得到了更
进一步的发展。在风力发电过程中，发电机作为核心组成部分，在根本上决定了发电效率，但
是其在运行过程中经常会因为各种因素而出现故障，并且存在不同程度的机组老化现象。为了
能够提高发电机运行效果，必须要结合其运行原理，对各项常见故障进行分析，并制定完善维
护方案，采取合理的措施对其进行有效管理，降低各种因素对设备运行造成的影响。
1.风力发电机结构组成以及运行原理
风力发电机主要由辅助系统、传动系统、原动机部分、执行部分以及控制系统等组成，各
部分之间相互协调，共同来保证设备的正常运行。风力发电机在运行时，主要完成两部分能量
的转换，即风力机风轮捕获风能，并将其转化为风力机输出的机械能；发电机装置将风力机输
出的机械能，转化为并网电网[1]。发电机组除了要完成对各项能量的转换，同时还要完成信
息的传递，两个方面工作相互影响，保证风力发电机组可以保持在正常运行状态，进而提高发
电效率，获取更多奖发电量。
2.风力发电机常见故障分析
2.1 发电机叶片故障
风力发电机组叶片主要起到将风能转换机械能的作用，然后通过发电机将其转换为电能，
达到发电的目的。但是在发电机运行过程中，其需要长时间不间断运行，加速了设备的老化，
并且设备各部件在长时间运行的状态下磨损情况加重，影响了叶片的正常运行。为了能够保证
叶片更好的旋转，可以针对叶片部件叶片尖端旋转速度高以及扫风面积大等运行特征，对其厚
度与弦长进行逐步递增的设计。增加了叶片厚度，可以提高结构的稳定性，即便是遭遇强风也
不会弯曲或者折断，降低了叶片结构的消耗，并提高了发电效率。
2.2 发电机变流器故障
变流器作为风力发电机中重要组成部分，如果其出现故障，则会使得发电机不能正常运
行。直驱式风力发电机与双馈式风力发电机中都存在变流器，目前我国风力发电主要使用的发
电机为双馈式发电机，其在正常运行时，需要由两个变流器正常运行才可正常并网发电。受变
流器的安装位置影响，在运行过程中经常会出现部件升温过高、电磁干扰以及灰尘淤积等情
况，导致变流器产生过热、过电流以及过电压等问题，情况严重的甚至会因为超负荷而出现击
穿或者烧毁等问题，影响发电机的正常工作。
2.3 发电机保护故障
发电机是风力发电活动中的核心组成，除了要与其他电气设备一样进行常规养护，另外还
需要采取专门的保护措施，避免其受各因素影响而出现故障。就我国风力发电现状来看，风电
机组容量在不断加大，相应的发电机规模也在不断加大，单一的维护措施已经不能满足其运行
需求，如果缺乏密闭的保护措施，发电机会受到电磁影响而出现故障。另外，机组高速旋转运
行也会加快机组内零件的磨损，当旋转产生离心力足够大时，机组的震动幅度也会随之增大，
增加了发电机故障发生的概率。如果发电机组长期处于超负荷运行状态下，并且没有采取相应
的措施对其进行保护，发电机会因为内部构件磨损严重，而出现部件断裂的情况，导致发电机
不能正常工作。
3.风力发电机故障排除与维护措施
3.1 故障排除
3.1.1 确定故障原因
对于发电机组故障的排除，必须要明确故障发生的原因，在现场对设备结构进行全面检
查，分析可能出现的故障，并将故障原因缩小到一定范围内。发电机在运行过程中会产生数
据，应对各项数据进行整理分析，将其作为故障分析的数据支持，尤其存在异常的数据，将其
作为设备故障的排查，确定问题发生的原因。工作人员对发电机组故障的排查，也可以为后期
的养护管理工作提供依据，做到有的放矢，提高设备维护的有效性。
3.1.2 故障处理
在风力发电过程中，风能为不可控因素，为保证发电机组的运行安全，就需要对其进行极
限值设定，一旦超过设定值就要进行复位处理，避免机组超负荷运行。另外，还应设置温度复
位，对于长时间持续运行温度上升的机组，当达到设定值后进行关停处理，避免温度过高烧毁
设备。同时，还应针对传感器误动作故障、设备误报故障以及风力发电机运行不可靠等方面采
取相应的处理，通过有效的操作来减少故障发生的概率，提高发电机组运行的效率[2]。
3.2 发电机维护
3.2.1 日常维护
在日常生产活动开展中，需要结合发电机组运行原理，对常发生故障的部位进行重点管
理，制定完善的维护方案，并选择专业能力强的维护人员参与工作，尽量将一切故障萌芽扼
杀，提高设备运行的可靠性。首先，注意观察。对各项故障常发生部位进行重点观察，例如确
定风力发电机内梯子与安全平台连接牢固程度，是否存在螺栓松动情况；液压站表计压力是否
存在异常，以及旋转部件与转动部件之间是否存在磨损与失效等现象；确定扭缆传感器将拉环
完好度等。其次，认真巡查。维护人员在巡查过程中着重注意各部件运行是否存在异常，并对
存在故障的部位技术进行处理，另外还需要做好各部件的清洁工作。
3.2.2 定期维护
应结合发电实际情况，针对发电机运行状态制定定期维护管理方案，确定维护重点，如风
力发电机联接件的检查，尤其要做好螺栓力矩的检查，保证各传动部件之间润滑性能处于优良
状态。安排专业维护班组来负责发电机的巡查与维护，并落实责任制度，以此来保证维护管理
工作的贯彻落实。
4.结束语
发电机是风力发电系统中的核心组成部分，为保证其运行效果，需要在了解其运行原理的
基础上，针对常见故障进行分析，然后选择有效的措施进行管理，并以满足生产需求为目的，
制定相应的管理方案，降低各因素对设备运行造成的不良影响，提高发电机运行的可靠性与稳
定性。
参考文献：
[1]吕冠成.浅谈风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J].电子制作，2014，10：
217+216.
[2]张鼎甲.浅谈风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J].企业技术开发，2011，21：34-
35.