风力资源开发过程中，因设备故障造成风力资源损失的情况非常多，尤其是大部件损坏，造成的损失巨大。随着时代的发展，风力发电机组逐渐大型化，机电故障带来的损失也增加了。例如机组偏航设备、变桨设备设备因为长期的工作，很容易造成部件疲劳，导致机电设备的损坏，那么就会导致机械设备很难正常进行工作，严重的话会影响全场的设备利用小时数。这就需要风机设备维护人员拥有良好的机电类设备维修知识，通过机组后台数据分析，及时地对故障设备进行相应的处理，这样才能够更好的为社会贡献清洁电力。

一、风力发电机组设备维修的重要性

风力发电设备是风电场的第一生产力，没有风力发电机设备就很难进行风资源利用，而且风况有时候是随机的，同时要承受湍流和极限风速。尤其是湍流和极端风速，因为机组的叶片的直径有近一百米，也就是说叶片最高点到最低点高低落差在一百米，在高空环境下，风速的分布和其高度成正比，也就是说，0米高度的风速和100米高度的风速差在1-2m/s,这种风速差就造成了叶片上的风压差，这种风压差需要连接叶片的轮毂和变桨机构来平衡。在变桨传动链上这种交变的载荷就很容易对变桨、偏航系统上的机电设备造成一定的损坏。因此对机电设备进行维修是风力发电资源利用过程中非常重要的一步，只有相关技术人员足够的细心，准确地对机械进行相应的维修，才能够保证风资源利用的效率。机组管理人员加强对风力发电机组的维修管理能够在一定程度上降低机电设备的损坏，更好地对设备进行有效的保护，从一定程度上降低了安全隐患问题的发生，提高设备可利用率。

二、风力发电机组设备维修存在的问题

（一）维修效率不高。相关技术人员在对机电设备进行维修时，很难发现机电设备中存在的问题，例如偏航系统，在排除异响问题前，必须清楚偏航系统的组成，偏航系统一般由偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动器、偏航计数器、纽缆保护装置以及偏航液压回路等组成。偏航系统发生异响，就需要对上述部件逐一排除，到底异响发生在哪个部件上，在排查过程中，要根据风况开展顺、逆时针的偏航工作，可以排除液压刹车压力不足或者过大的情况，同时也可以排除电机散热风扇断裂故障。对于电磁刹车异响的排查，难度就增加了，必须将电磁刹车与偏航电机拆除后，才能分别试验。这样就会大大的增加机械人员的维修难度，延长了维修周期。那么就需要相关技术人员有良好的专业维修知识，能够从机器的工作情况发现机器存在的问题，从而起到排查机器故障的目的，最后再根据故障的原因，制作相应的维修计划，这样才能够大大地节约机器的维修时间，从而提高了机组利用风资源的效率。然后就是相关技术人员对机械维修的不准时性，这就是因为技术人员的工作效率不高，难以及时的对机械设备进行相应的检测与维修，从而造成比较严重的后果，会导致经济效益下滑。而且相关技术人员对机电设备的检测不够全面，那么就有可能让故障的机器继续工作，从而对机电设备造成非常严重的损伤，对机器的安全隐患埋下了种子。

图1 风力发电机组偏航系统组要组成

（二）备品备件管理不到位。备件管理一方面是带来企业现金流的压力，看着居高不下的备件库存资源占用，很难让企业管理者有什么好心情，而另一方面，现场机组维修需求的压力，要保证风机设备可利用率，是一线人员的第一职责所在，如果因为维修所需备件短缺导致的停机损失，不用说，责任一定会算在备件管理人员头上。因此备件管理工作目前是容易出现两头受气的状态。

    这就要求管理者必须高度关注备品备件管理工作，一方面要求备品备件管理人员做好其使用情况的信息收集和反馈工作，根据设备运行特点，总结设备运行寿命。另一方面和备品备件供应厂商建立良好的互动氛围，多建立备品备件供应渠道。其次，通过企业存储，制造厂直接供货，行业共享存储，选择适合风电场的方式。

（三）维修人员综合素质不高。部分维修人员工作责任心不强，导致难以发现机电设备故障中存在的问题，从而影响机组故障恢复的时间。还造成的情况是，故障或者报警反复存在，维修人员根本没有处理彻底故障所在。维修人员要么只能排除机械部分的故障、要么只能排除电器部分的故障、要么只能排除控制系统方面的故障，对控制系统了解仅局限在一种或两种；现在很多的维修人员根本不懂得控制原理，不会编制控制程序，操作者不会基本的操作技能，就像当代很多理发师不会刮胡子一样普遍；维修人员在现场只会更换，连基本的电机绕组测试都不去做，坏件拆下来后，不会进行简单的测试排故，就等着配件返厂。

（四）业主方对机组机电问题追踪不深入

风力发电机组机电设备问题涉及的专业多而杂，业主方运维人员难以有全面的专业覆盖度，发生有设备损坏后，没有内部的设备排故流程，缺乏检测的手段，盲目的听从厂家的一面之词，难以真实掌握设备损坏的具体原因。大家更多的关注快速恢复故障，而对设备问题的追踪态度上不求甚解，半途而废。增加了设备维护的成本。

三、风力发电机组设备维修原理及技术

（一）机电设备维修原理

首先，风机运维人员要有扎实的理论知识和丰富的现场经验。运维人员必须了解机电设备内部的结构构造，例如变桨电机电磁刹车装置的内部原理，了解变桨电机的接线形式和运行工况，就这样的设备基础知识的储备，就为缩短了其维修的时间奠定了坚实的基础。其次，运维人员需要对风机工况数据信息定期收集整理。对于一些常见故障或报警一场，只有将其暂态数据信息进行整理与统一，当遇到难以处理的故障时，就可以查找相应的机电维修记录，这样才能更好地进行机电设备的维修。要利用大数据的分析整理功能，形成故障判断数据平台，能够给现场运维人员提供排故指导。

（二）机电设备维修处理技术

    针对设备的故障基本情况，需要合理对故障维护关键技术进行应用，进而达到故障处理的目的，实现风机设备的稳定运行。

1）诊断方面

   采用合适的诊断技术可以方便快捷的确定故障部位，例如油样检测、主轴超声波探伤检测，针对齿轮箱齿面的内窥镜检测、针对轴承温度或具有散热特征的红外测温检测等。

2）故障原因分析方面

    首先做好现场勘察工作，任何一个机电设备的故障，都要从整体的角度考虑，例如偏航异响，偏航刹车片、液压系统、偏航齿面磨损都会造成系统异响所以必须通过不同工况的试验，来逐一排除。

   其二是在锁定故障原因方面，解放思想，很可能是多因一果，这各阶段锁定故障原因不可着急，必要时还会使用新件进行试验，才能从根部发现故障的真实原因。

四、风力发电机组设备维修问题的解决措施

（一）建立健全维修管理流程，提高机电设备运行水平

在风力发电机组发电过程中，部分机电设备故障率居高不下也较为常见。多数情况是因为设备管理人员没有建全的管理流程导致的，没有考虑到风区地区环境恶劣与气象环境复杂，缺乏设备运行经验，又不能从运行数据中找到异常，设备监管力不从心。这需要管理人员从设备运行寿命角度出发，从设备的验收、试验、备品、备件维修更换角度完善流程。

（二）优化维修组织管理 ，提升维修效率

风电场风机的设备维修，最好结合地形、风况的客观影响，例如在山区的风电场，检修道路的维护水平就影响车辆的行驶速度，有些风场在雪季，不可不动用铲车清雪，这种情况下，设备维修时间就延长了。这就需要对检修线路进行管理优化，是否有必要重新开条简易的检修道路。其次部分风场风速分布不均，设备运行寿命全场并不一致，在多风季节、枯风季节，可根据风况对待维修设备进行时优先级设定，对风速好的区域的设备维修的优先级要高于低风速区域。

（三）夯实维修人员技能，提高机组机电设备水平

  再先进的诊断、维修技术如果没有相应素质的运维人员应用，技术也无法起到应有的作用，人员的技能无法提升，设备水平的保证便无从谈起。无论是设备返厂还是维修再利用，要必要让维修人员了解维修过程，设备到底是怎么故障的，是否和运维过程有关系，哪些工况下容易使设备暴露在极限工况下。这些知识点只能从维修的角度入手掌握。

五、结束语

风力发电机组设备设备的后期维修工作对于公司的发展具有重要意义。因此，需要相关的设备管理人员科学地分析机电设备维修当中所存在的问题，并积极的采取策略加以解决。只有这样才能够更好地发挥机组有限寿命内的作用，更好地为企业带来经济效益和社会效益，更好地助力公司发展。

[参考文献]

张金.大型风电机组偏航系统性能异常与检修策略研究.兰州交通大学,2022

王润.大型风力发电机组偏航系统的概述.科技视界,2015