风力发电项目升压站电气设备维护方法探索

风力发电项目升压站电气设备维护方法探索

覃汝阳

华润新能源投资有限公司广西分公司   广西  南宁  530029

摘要：风能，作为一种可再生的清洁能力，在我国电力生产中占据重要地位。然而，相较于传统电力能源，风能发电出口的电压较低，因此需要利用升压站来调整电压，使其达到标准值。在本文中，将探讨升压站电气设备的使用情况以及故障检测方式，并简单阐述电气设备的安装与调试。

关键词：风力发电项目；升压站；电气设备；维护方法

当前，新能源的开发与利用已经成为国际热议话题之一。我国作为一个能源使用大国，对能源有着极大的需求。煤炭、石油等是以往生产能源的主力资源。但是，这些都属于不可再生资源。如果不加以遏制地使用下去，就会导致资源的枯竭，给人类社会的延续造成极大的负面影响。因此，必须加强新能源的开发与利用。这是因为，新能源的生产是依赖可再生能源，能够促进可持续发展社会的建立。风能作为一种可再生资源，在我国已经有较长的使用历史。根据国家能源局数据显示，在2021年我国风电累计装机量已经达到了328.5GW，占国内发电装机总量的13.8%，仅次于水电与火电。由此可以看出，风力发电项目在我国能源生产中占据重要地位。而为了给国民提供更加优质的电力服务，保障生产的安全与稳定，就必须做好升压站电气设备维护工作。

1 风力发电项目升压站的电气设备情况

风电项目升压站的主要作用在于提高风电机组的输出电压，并将其送出。在建设过程中，会根据风力发电项目的实际标准情况来设计不同等级的电压。目前最常使用的为110kV。相较于传统发电厂，风电场本身的发电单机容量偏小，同时出口电压较低，因此必须利用变压器将电压提高到标准值才能送出使用。除此之外，由于风能本身存在波动性比较大的问题，因此要使用无功补偿装置对电压的幅值进行补偿，这样才能确保电压的稳定性。另外，风电场是利用风能，分布的方式较为分散，因此接线的时候需要将多条集电线路与母线进行连接。目前常见升压站的接线方式为单母线接线。同时，为了保障电压的稳定，需要搭配断路器、变压器、互感器、开关柜等电气设备共同使用。除此之外，室内还需要继电保护装置。考虑到风力发电项目升压站有许多电气设备会直接暴露在室外，且地处较为偏远的地区。所以，在进行电气设备的安装工作时需要充分调查当地的环境、气候、地形地势等因素，这样才能设计更好的保护方案，必须要电气设备在运行过程中受到外部环境影响，导致系统运行出现问题。比如说，如果升压站设置在潮汐地区。那么，就需要做好电气设备的防潮和防腐蚀工作。特别是对于一些较为容易腐蚀的金属结构，需要使用防腐蚀性能较高的材料，例如316不锈钢，这样就可以延长电气设备的使用寿命，并且降低安全事故的发生几率。最后，电气设备还需要具备较强的抗震和抗压性能，确保其安装符合国家相关规定和要求，这样才能提升系统应对风险的能力，保障风电生产的安全。

2 风力发电项目升压站的故障诊断方法

根据当前风力发电项目升压站的实际运行情况来看，常见的故障包括了叶片损坏、齿轮故障、机械摩擦过热等。因此，在实际的运行过程中，需要采取不同的方式对升压站的运行状况进行检测，做到在第一时间发生故障，确保升压站运行的安全与稳定。目前比较常用的故障诊断方法有频谱分析法、时域分析法等。所谓时域分析法，指的是利用控制系统，对输出量的时域表达式进行分析，从而了解当前系统的稳定性、瞬态以及稳态性能。目前，这种方式应用较广，且应用方式较为简单。但是，存在一个比较严重的缺陷，那就是无法确定故障的准确位置。频谱分析法也是目前常见的设备故障诊断方法之一，其目的在于将构成信号的频率成分进行一一拆解，从而识别出振源[1]。在升压站的故障检测中，就是通过对不同电气设备的振动频谱进行收集、整理和分析，根据分析结果以及反映情况了解机组中存在的故障问题。对于整个风电项目来说，要想确保升压站工作的稳定性，除了要做好故障检测工作之外，更重要的是做好电气设备的安装与调试工作，这样才能真正提升系统运行的稳定性，为民众提供更加稳定优质的电力服务。

（图1 常见检测方式）

3 风力发电项目升压站电气设备的安装与调试

3.1 基础准备工作

在进行电气设备的安装与调试工作之前，首先要做好的是基础准备工作。升压站的建造于安装需要使用大量的钢管柱。针对这些钢管柱，要保障其质量，确保各项参数都达到设计及国家相关标准。同时，还需要根据地区的环境、气候特色，做好强度、防腐、抗静电等性能上的设计。之后，还需要做好施工的技术交底工作，确保施工人员都有丰富的施工经验，以此保障施工质量和效率。对于沉桩以及试桩等工作一定要严格要求，以此确保整个升压站的安全与稳定。当然，对于外壳结构也要严格要求，做好套管、导管框架的设备的安装与固定工作，提升防倾斜性能，为接下来的电气设备安装工作打下扎实基础[2]。

3.2 电气设备的安装

电气设备的安装主要分为两个阶段，分别是准备阶段、安装阶段。在准备阶段，需要做的工作包括了挑选好安装所需要的材料和设备，保障材料的质量以及设备的参数都能够符合安装要求。同时，还需要根据设备清单开展各项检验工作。特别是设备的绝缘部件一定要进行严格的检查，确保其绝缘性能，一旦发现有损坏情况一定要马上上报并更换。除此之外，密封箱也是重点检查对象之一，避免密封箱存在泄露问题。

在安装阶段，需要先做好技术交底工作，并加强供应商与技术人员之间的沟通与交流，明确各项安装细节，避免出现因为沟通不畅导致的安装问题。之后，就可以根据设计安装指南来开展安装工作。在安装过程中，变压器是重中之重。因此，要根据升压站的设计要求以及变压器的特点来制定针对性的安装方案，并且交由项目监理以及施工单位认可之后才能推进安装工作。需要注意的是，部分电气设备的体积较大，因此在安装的时候需要使用对应的机械设备来进行安装作业[3]。在这个时候，就需要确保机械设备的各项参数都处于预设基础的范围之内，避免出现偏移或者震动的情况。

需要注意的是，在安装过程中一定要防潮和防雷击工作。这是因为，如果湿度过高，电气设备无论是在安装还是运行过程中都容易受到过多水分的影响，导致运行出现问题。而防雷击也是为了降低雷电对于系统的冲击，避免电气设备损坏。

3.3 电气设备的调试

完成电气设备的安装工作之后，就需要进行调试工作。调试需要综合考虑图纸设计、计划内容以及现场实际情况来进行。除此之外，还需要确保程序的完整性，这样才能更好地体现出电气设备的安装情况。而在调试的过程中，还需要对各个环节和部件进行全面的监督和检查，特别是对于电缆、变压器以及GIS安装环节等进行重点检查，及时发现系统中可能存在的问题和故障，从而保障升压站的稳定运行。

4 结束语

综上所述，风力发电是当前我国主要发电方式之一。为了进一步提升风电的稳定性，保障民众的正常用电，一定要确保升压站各个电气设备的安全与稳定。升压站作为风力发电项目中不可缺少的一环，如果出现任何问题，必然会导致整个电厂运行受到影响。针对升压站的电气设备，需要根据设计要求以及所处环境的实际情况进行安装和调试，同时还需要做好故障检测工作，及时发现系统中存在的问题，以此保障电力生产的安全与稳定，让居民享受到更加优质的电力服务。

参考文献

[1]史波.风力发电项目的升压站电气设备维护分析[J].集成电路应用,2021(010):038.

[2]肖雅洁,陈亮亮.风力发电项目升压站电气设备的安装,调试及管理[J].电子乐园,2019(18):1.

[3]张驰.风电场升压站电气设备安装与调试探究[J].科技风,2018(4):1.