风电人的运维新方式——从“被动维修”到“主动预防”的智能跃迁

引言：风电运维的挑战与机遇

2025年一季度，我国风电光伏发电累计装机达到14.82亿千瓦，首次超过火电装机。未来随着风电光伏装机新增装机持续快速增长，风电光伏装机超过火电将成为常态。

一季度，风电光伏合计发电量达到5364亿千瓦时，在全社会用电量中占比达到22.5%。

截至2025年3月底，全国累计发电装机容量34.3亿千瓦，同比增长14.6%。其中风电装机容量5.4亿千瓦，同比增长17.2%。

风电作为清洁能源的重要组成部分，仍处于稳步发展阶段，但风电场电气设备的稳定运行仍面临诸多挑战。从齿轮箱故障到电气系统异常，从恶劣环境的影响到数据监测的复杂性，风电运维人员需要高效、精准的检测手段来保障设备安全。本文将梳理风电场常见故障、运维痛点，并介绍关键检测仪器如何帮助技术人员提前发现

隐患，降低非计划停机风险。

中际松鼠低碳科技以“重构工业设备运维生态”为使命，凭借自主研发的金属磨损自修复技术与在线监预测系统，为风电行业提供从“被动维修”到“主动预防”的智能化解决方案，助力设备寿命延长2倍以上，运维成本降低30%-70%。

一、技术革新：

金属磨损自修复技术的突破

01核心原理：微观材料科学的奇迹

中际松鼠的技术基于纳米材料原位生长原理，通过润滑油（脂）载体将矿粉、石墨烯、纳米金属等微纳米级复合材料引入摩擦副表面。在设备运行过程中，摩擦热和机械能触发800-1200℃的摩擦闪温，生成10μm以内的超硬金属陶瓷层。

硬度提升：金属陶瓷层硬度比传统金属表面高1-2倍，摩擦系数μ降至0.02-0.06（传统润滑油条件下下降70%以上）。

寿命延长：传动部件（齿轮箱、轴承等）寿命延长2倍以上，维修成本降低30%-70%。

环保节能：无需停机拆解，减少废油排放，单台工业设备年节能可达数万kW·h。

02 四维修复矩阵：精准匹配场景

针对风电设备的复杂工况，中际松鼠开发了四维修复工艺：

03 实际效果：让设备“自我治愈”

免停机维护：通过润滑系统直接注入材料，修复过程与设备运行同步，避免日均10-50万元的停产损失。

性能优化：降低摩擦系数，减少振动和温升，提升设备抗疲劳性和耐磨性。

能效提升：单台风电机组年增发电量超15万kW·h，综合节电率3%以上。

二、风电运维痛点与解决方案

01 风电设备常见故障

1. 发电机故障

短路、轴承损坏：转子断条、放电导致的轴承微点蚀、局部过热、绝缘破坏等问题频发。  

振动异常：长期高负荷运行可能导致轴承磨损，影响发电效率。  

2. 齿轮箱故障 

轴承损坏、齿面微点蚀、断齿：齿轮油失效、润滑不当是主要原因。  

 漏油问题：漏油可能导致电气短路，需定期检查油位和油质。  

3. 电气系统故障 

高压开关柜过热：触头接触不良、螺栓压力不均、金属膨胀差异导致温升异常，严重时可能引发火灾。  

电压突变：电网电压骤升可能导致变流器损坏，影响风电机组稳定运行。  

接地系统失效：接地电阻未达标或失效，雷电高发时易遭遇雷击，损坏设备及塔架

4. 测风系统故障

机械式风速计结冰、数据偏差：低温雨雪天气下，传统机械测风仪易失效，影响功率预测。

02 传统运维的局限性

1. 检测难度大，设备可及性差

 高空作业风险：风电机舱位于数十米甚至百米高的塔架上，检测人员需攀爬作业，安全风险高，且携带检测设备不便。 

设备一体化程度高：发电机、齿轮箱等核心部件高度集成，难以拆卸检查，内部故障（如轴承磨损、齿轮微点蚀）不易发现。 

恶劣环境影响：故障率高，如齿轮箱、发电机等核心部件易损坏。 风电场多位于偏远地区（如高海拔、海上），极端天气（低温、盐雾、结冰）影响检测设备精度和人员作业。

2. 运维成本高、效率低 ，数据质量差

偏远地区交通不便，备件采购周期长，人工巡检成本高。  

依赖经验判断：传统检测依赖人工目视、听声、测温（“五感法”），易漏检关键异常（如局部过热、微小裂纹）。 

巡检周期长：风电场设备分布广（如集电线路、箱变、升压站），人工巡检耗时且难以覆盖全部设备。 

数据记录不规范：手工记录易出错，数据格式不统一，难以形成系统性分析。

3. 数据监测技术局限、故障预警难

实时监测不足：部分关键参数（如振动、温度）未实时采集，依赖定期检测，难以及时发现突发故障。 

数据孤岛问题：不同厂商设备（如SCADA、振动传感器）数据协议不互通，难以整合分析。 

预测性维护技术不成熟：现有模型依赖历史数据，对新故障模式（如叶片结冰、电缆绝缘老化）预测准确率低。 

4. 极端天气等特殊场景对检测的挑战  

电缆缺陷难发现：风电电缆因绝缘层厚度不均、导体直径偏差易引发击穿，传统抽检漏检率高。 

高压设备过热风险：开关柜、GIS设备接触不良导致局部发热，红外检测需人工近距离操作，存在安全风险。

03 中际松鼠的生态布智能运维体系

解决方案：

金属磨损自修复技术：在线修复磨损部位，延长设备寿命；

在线监预测系统：全天候监测振动、温度、电气参数，结合AI算法预测故障。

技术亮点：

实时监测：部署无线传感器，覆盖齿轮箱、发电机、电气接点等关键部位；

智能诊断：通过大数据分析定位故障模式，提前预警；

无人化运维：减少人工登塔风险，提升效率。

三、成功案例：

从风电到矿山的全面赋能

01 风电领域：破解高负荷运维难题

承德、康保风场轴承修复
东方电气新能源设备(杭州)有限公司生产的196和68机组因SKF轴承磨损严重、油温超标而进入限负状态。通过金属磨损自修复技术，2个月后解除限负状态，4个月后机组运行温度恢复正常。

新疆达坂城风电场
应用智能运维系统后，年发电量提升9.7%，等效增加收益3200万元/10万千瓦装机。

02 工业设备：钢铁、化工、矿山等领域

钢铁冶金：高炉鼓风机轴承修复后效率提升12%-25%，单台设备年节省380万元停机损失；

矿山机械：破碎机锤头磨损速率达15-30mm/千小时，传统堆焊修复成本占设备总维护费用的43%，而自修复技术可将维修成本降低30%。

03 水电与火电：提升发电。降低成本

乐清市福溪水电站
2#机组前导瓦温度过高导致发电功率受限。添加自修复材料后15天内发电功率提升至2700KW·h，各导瓦温度仍维持在报警温度（60℃）以下。

南京钢铁发电机组
3#汽轮机推力轴瓦温度下降6℃，工作负荷比1#机高37.6%，2#机因轴瓦温度偏高已停机。

04船舶与港口：延长设备寿命

海峡股份“海口9号轮”

全年油耗数据显示，综合节油率3.1%-7.3%，油品洁净度提升，船东COSCO和船级社CCS高度认可。

港口岸桥

通过在线监预测系统，实现无人化运维与故障自动诊断，入选国家及行业智能化样板工程案例。

四、未来展望：从中国方案到全球实践

中际松鼠的技术已覆盖电力、矿山、化工、船舶等30多个行业，服务客户包括世界500强企业、中铝集团、国电电力等。

未来，公司将继续深耕“材料革新-智能诊断-生态协同”三位一体模式，推动设备运维从被动维修向主动预防转型，为全球能源转型和工业升级提供中国智慧。

行业趋势

数字化转型：通过在线监预测系统，实现设备资产和人员的高效利用，助力企业向“按需维护”升级；

绿色低碳：减少废油排放和资源浪费，助力实现“双碳”目标；

全球化布局：与国际前沿技术资源结合，拓展海外市场，输出中国标准。 

五、客户见证：技术落地的实证案例

01 承德风场196#机组

问题：轴承磨损严重，油温超标；

解决方案：动态渗透修复技术；

效果：2个月恢复满负荷运行，4个月后温度恢复正常。

02 中核山西艾特科创风电场

问题：齿轮箱齿面磨损，振动异常；

解决方案：梯度增强修复技术；

效果：发电效率提升2%-3%，振动值下降20%。

03 叶县大石崖风电场

问题：主轴承及发电机轴承磨损；

解决方案：智能补偿修复技术；

效果：轴承寿命延长1倍，发电功率提升5%以上。

六、行业数据：技术带来的价值量化

七、结语：

让设备“会呼吸”，让运维更智能

中际松鼠低碳科技正以科技创新为引擎，重新定义工业设备运维的边界。无论是风电行业的高负荷挑战，还是矿山机械的极端工况，亦或是船舶与港口的复杂环境，中际松鼠的技术都展现了强大的适应性和卓越的成效。

未来，中际松鼠将继续以“用心服务用户，良心赢得价值”为理念，与全球合作伙伴携手，共同书写工业设备智能化、绿色化的新篇章。