风电场常见电气线路的故障

风电场常见电气线路的故障

任文斌

太原重工新能源装备有限公司 山西省太原市 030032

【摘要】目前风能发电是一种清洁高效的发电方式。 它是未来发电的方向。具有节约资源、保护环境的特点，电气线路的运行状态影响着发电厂发电工作效率。当发电厂的电气线路发生故障时，必须有目标的进行查找，有针对性的进行维修，使发电厂能够及时恢复工作。本文详细介绍了风电场在日常工作中常见的电路故障问题。

【关键词】 风电场；电气线路；电气故障

在风能应用技术日新月异的今天，风能的实用性也在逐步提高。目前我国的主要发电方式风力发电，对于风力发电我国能够实现零排放发电，为我国在环境保护方面做出了巨大贡献。 在此背景下，风能在国家层面上具有重要意义。关于风力发电国家制定了中长期规划，出台了一系列激励风电企业发展的政策，提高了企业的积极性，促进了众多风电企业向前发展。 但是，风力发电不是没有缺点的，它在发电的速度和方向难以控制。

受地形风力的影响，华北、东北和西部经济欠发达地区是我国风电场的主要聚居地。因此要想把电力传输出去，必须要进行风电并网外送，这也是阻碍我国实现风电发电向前发展的最大障碍。 鉴于风力发电本身的不足，要提高风力发电的效率，就必须提高风力发电的稳定性。除了改进发电设备机组的控制方法外，还应在适当的预算范围内对风电场地、接地的方式和设备选择方面进行考虑。 此外，正确维护风电场电路和正确选择电路故障的排除方法也是确保风电场电路平稳运行的必要条件。 这对于我国的节能减排和保护环境资源具有十分重要的意义。

1   风电场线路概述

电气线路根据风力发电所用材料的不同分为电缆线和架空线，输电线路和配电线路是根据用途分类的。 在风电场中传输电能是利用集电线路实现的。 集电线路可根据现场的需要采用地下和架空两种布线方式。由于风电场内复杂的电力环境，往往根据现场的连接电路将两种布线方式混合使用。在输电方面，架空电力线输电的方式和相关技术已经经过了长时间的检验，比较成熟，经济价值较高。但同时也暴露出来他们的缺点是对外界环境的适应能力较差，外界环境因素对此种布线方式影响较大。而采用地下电缆布线方式的环境适应性强，有效减少线路故障的发生，便于施工和维护管理是他的优点。 此种布线方式广泛应用于山地风电场和沿海风电场。

1    当风电场电气主线路出现故障时解决问题的步骤

(1)首先需要详细检查有问题的机电设备组。 主要检查方向包括风电场的电气维护图原理图、风电场电气配件和设备摆放位置是否正确、接线图，从而准确判断设备是否正常工作。

(2)深入排查风电场电气设备运转情况，了解问题所在，观察是否有异常，以便技术人员及时发现问题所在，从而能够正确分析原因。

(3) 分析故障问题，确定问题范围，分析原因，为了方便工作人员能够正确分析原因及时对设备进行维修；要对已经出现的问题进行分析，确定出现问题的准确范围，分析出为什么出现故障，工作人员所分析的依据是根据相关风电场电气维修图确定的。

2 风电场电气线路故障的排除方法

了解设备的正常运行情况，正确分析实际工作时设备的运行情况，通过对比收集到的记录和数据，进行细致的检修工作。以方便对线路故障进行维修， 以下是一些常见的故障排除方法。

2.1  直观法

通过触觉视觉听觉直接判断设备的运行状态。 如果发现设备与平时不一样，及时排查可能出现的故障的设备，从而缩小检查范围，查找具体是什么原因导致的这是直观法的操作步骤。 这就要求现场工作人员要确定故障位置并进行维修的保证是必须具备扎实的理论基础和丰富的工作经验。

2.2 状态检查法

根据风电场安装条件的不同，根据现场情况分为多个电路段或结构块，逐段分析。此项技术在风电场电气、开关、继电设备方面等电路分析被广泛应用，有效定位故障，并根据出现故障分析原因。 因为长期的数据和经验收集，这种技术才能被广泛应用。状态检查法通常分阶段进行。 因为每个风电场的电气装置因为现场条件的不同处于不同状态。 例如，一台电机发生电气故障时它们通常是相同的但是他们可以有多种运行状态，所以说风电场详细的电气划分原则为故障检测提供了非常方便的条件，但划分电路段时他得到划分的程度必须满足一定的标准。 要综合分析电路的实际情况进行划分。

2.3 分隔回路法

回路是指电路中的闭合线路，多个回路组成功能较多的相对复杂的回路使之具有特定的功能。 有一个线路的功能无法在大电回路中实现指的是指风电场中的故障。当电路处于完全闭合状态时，它通常带有电荷和能量。

2.4 分割单元法

综合考察电路的各种情况，考察完成后，再按功能细分这是单元分割法的主要特征。若一个风电场电气设备包括若干个功能独立的单元，则这个风电场则属于一个比较复杂的。当线路发生故障时，可采用单元划分法。 应用这种方法可以将线路详细划分按故障出现的位置。 单元划分不是偶然划分，他的划分原则是有特定依据的。电路的功能和结构特点 是划分的时候必须考虑的因素。保护系统、控制系统、执行系统和电源系统是从电路功能角度进行划分的。原则上划分越细致说明电路结构越复杂，分区越准确。

3  常遇故障分析

接地线路故障、短路故障和线路中发生断路故障是线路发生故障的主要方式。这三类故障主要包括以下几个方面： 三芯电缆中有一根或两根接地线。 两条是接地线出现断路的。 所有三根电线都短接在一起。 如果集电线路发生故障时，需要检查保护动作是否正常、风机是否正常运转和变电箱是否正常，根据实际情况合理分析判断故障点的位置。 如果集电器线工作不正常，保护器就会跳闸。 因此，您必须首先根据哪里的保护器跳闸确定哪个设备出现问题从而进行故障排除。 当保险丝直接熔断时，应该检查配电箱线路是否正常。 如果不同相短路或三相电发生短路时，集线器过流保护或快速断开保护清除故障，需马上进线柜的电缆接头是否出现短路现象。 如果接线头因短路而同时烧坏。 单相接地发生故障时，设备的零序保护机制会立即切断电源， 风电场工作人员恢复电源前必须验证接线是否正确。在评估风机状态和箱变故障时，工作人员需要首先检查风机监控器有没有发出错误信息，特别是风机变流器齿轮箱故障信息，这将是风机故障排查的依据。检查控制高压线路的保险丝是否熔断，低压部分的漏电保护器是否正常，电表的保护装置是否正常。 如果低压部分漏电保护器跳闸，则需要彻底检查低压部分开关。

4  解决排除风电场电气线路故障的措施

4.1 风电场线路对恶劣自然环境的抵抗

风电场通常都是暴露在自然环境中的，因为它们的电线总是在室外布线。这就意味着在降水量较多的雨季，应采取适当的防护措施防止电路元件受潮。 厂区内有雷击发生的可能时，必须安装合适的防雷装置，以减少雷击对风电场造成的损失。

4.2要科学合理进行电路线路铺设

一定要做到科学合理，在连接电路线路时，尽量避免不必要的麻烦。 同时需要相关人员把控线路质量，防止出现不良工程现象的发生。

4.3 确保电力维护工作顺利进行

建立健全风电场相关管理制度，做好全过程维护工作，做到责任到人。同时为了调动了员工的积极性，增强了员工的责任感需要制定了相应的奖惩制度。在对所有工序进行维护保养工作时，要确保进行日常检查。 另外要特别注意损坏或老化的设备，要适时做好维护工作，确保安全运行。

5结语

所以说，风电场的发电量受风电场输电线路的运行状况的影响。 技术人员在进行日常维护与检修时必须结合实际布局和线路连接情况。 当出现问题线路时能够快速定位故障，分析故障原因，有针对性、合理的采取维护措施，确保线路正常运行，为风电场稳定持续供电。

参考文献

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