风电场措施

2022-10-21 版权声明 我要投稿

第1篇:风电场措施

风电场的消防措施研究

摘 要:本文结合风电场各系统的特点,对风电场各系统消防措施的选择及消防设计原则进行总结和探讨。

关键词:风电场;风力发电;消防措施;灭火系统

目前,我国大力发展风力发电项目。风电场消防设计应贯彻“预防为主,防消结合”的设计原则,消防系统的设置以加强自身防范力量为主,立足于自救,同时与消防部门联防,做到“防患于未燃”。针对风电场工程的具体情况,积极采用先进的防火技术,做到保障安全,使用方便,经济合理。

1 主要设计原则

(1)贯彻“预防为主、防消结合”的消防工作方针,做到防患于未“燃”。严格按照规程规范的要求设计,采取“一防、二断、三灭、四排”的综合消防技术措施。

(2)工程消防设计与总平面布置统筹考虑,保证消防车道、防火间距、安全出口等各项要求。

(3)风电场离城镇较远,可借助的社会消防力量有限,消防设计应立足于自救。

2 机电消防设计原则

(1)消防供电电源可靠,满足相应的消防负荷要求。

(2)主变压器、电缆及其他电气设备的消防设置按《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006、《电力设备典型消防规程 》DL5027-2015、《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007进行设计。

(3)主要疏散通道、楼梯间及安全出口等处按规定设置火灾事故照明灯及疏散方向标志灯。

(4)设置完善的防雷设施及其相应的接地系统。

(5)电缆电线的导线截面选择不宜过小,避免过负荷发热引起火灾;消防设备配电及控制线路采用阻燃电缆。

(6)变电所内设有满足消防通信要求的通信电话。

(7)按照《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006的要求,设置火灾自动报警系统。

3 消防总体设计方案

消防总体设计采用综合消防技术措施,根据消防系统的功能要求,从防火、监测、报警、控制、灭火、排烟、救生等各方面入手,力争减少火灾发生的可能,一旦发生也能在短时间内予以扑灭,使火灾损失减少到最低程度。同时确保火灾时人员的安全疏散。

3.1 厂区消防通道

通过对外交通公路,消防车可到达厂区,厂区内变电所四周均设消防通道,消防通道净度均大于4m,而且形成环行通道,道路上空无障碍物满足规范要求。

3.2 防火间距

升压站内综合楼与室外主变压器距离满足GB50229-2006《火力发电厂与变电站设计防火规范》的规定。主变压器与规划主变压器防火间距若小于10m,需设防火墙,满足《火力发电厂与变电站设计防火规范》GB50229-2006第11.1.6.条的规定。

3.3 建筑灭火器配置

根据《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005的相关规定,升压站内各构筑物内配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器及推车式磷酸铵盐干粉灭火器,在主变压器配置推车式磷酸铵盐干粉灭火器。

3.4 消防电源及通信

消防电源采用独立的双回路供电,一回路是由系统供电;另一回路由当地地区外来电源供电(施工电源保留)。两路电源可以自动切换,满足消防电源供电要求。

变电所场区内重要场所均设有通信电话。

4 消防给水设计

大中型风力发电场建筑物应设置独立或合用消防给水系统和消火栓。消防水源应有可靠保证,供水水量和水压应满足最大一次消防灭火用水(室外和室内用水量之和)。

小型风力发电场内的建筑物耐火等级不低于二级,体积不超3000m3,且火灾危险性为戊类时,可不设消防给水。

设有消防给水的风力发电场变电站应设置带消防水泵、稳压设施和消防水池的临时〈稳〉高压给水系统,消防水泵应设置备用泵,备用泵流量和扬程不应小于最大一台消防泵的流量和扬程。

5 风力发电机组及箱式变电站消防

消防车沿风场内道路可到达箱式变压器及塔筒附近进行灭火。连接风力发电机组与箱式变电站的电缆采用穿管敷设,并采用防火堵料进行封堵。

箱式变与风电机组共用一个接地系统。风电机组接地从该接地系统引接,均与塔架基础法兰等电势接地体连接,同时将所有的金属部分(如塔基、加强件和金属接线盒等)和接地导体电气连通。箱式变设备与接地网引出线连接采用热镀锌扁钢,至少引接2处。接地网采用方孔接地网,埋深在风机基础和箱式变基础下方,接地电阻不大于4Ω。

根据欧美国家相关组织的统计,风机着火部位有以下几点分析:

经对风力发电机组发生火灾的原因进行综合分析,发现其主要存在以下易着火部位:①机舱内部的发电机、液压系统、齿轮箱、刹车系统、偏航驱动器、控制柜等;②轮毂内部的驱动电机、控制柜、电池柜等;③塔底的变流器、控制柜、变压器等;④轮毂。

风电机组消防解决方案主要由两部分组成:一是火警侦查系统;二是灭火系统。

火警侦查系统由气体探测器,烟雾或热探测器,报警装置和控制器组成。火警侦查系统工作的过程如下:在火灾的早期,通过气体探测器、烟雾或热探测器探测出火警,控制器里预先设置的程序就会立即停止风力发电机运行,同时通过控制安装在风电机舱中的报警装置,发出视觉和听觉上的警报,并把报警信号转发到集控室,以便及时处理。如果停止风力发电机不能消除火灾隐患,后续程序,即灭火系统将被启动。

风机机舱内应设置无源型悬挂式超细干粉灭火装置或气溶胶灭火装置,采用自身热敏元件探测并自动启动;也可采用有源型悬挂式超细干粉、瓶组式高压细水雾、火探管等固定式自动灭火装置,以及火灾自动报警装置;风机内部有足够的照明措施时,还可选用视频监视装置作为辅助监控措施。

由于风电机组的消防设施均由风电机组厂家自带,建议业主在风电机组招标采购时,应选购风电机组消防设施满足防火要求的厂家。

6 结语

目前我国大力发展新能源电力事业,风电场的建设发展尤其迅速,而且占相当大的比重,采取正确的消防措施是确保风电场各个系统正常运行的重要手段,我们必须认真学习消防设计的相关规范,努力实现各消防系统的优化,达到保护电场的目的。

参考文献

[1]吕国彦,张树森,曲学直.风电场升压站取消水消防系统研究[A].全国风力发电技术协作网年会[C].2011:72.

[2]杨渭根.关于加强风电场防火安全的对策[J].消防技术与产品信息,2011,(12):16-17.

(作者单位:中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司)

作者:董丽琼 刘凯 李蕾

第2篇:风电场运行维护管理措施分析

摘要:随着我国对能源开发研究力度的加大,风能的利用已经成为一个重要趋势。作为一种可再生资源,风能的利用与发展具有极大的潜力。但由于各种因素的影响,风电场的维护管理工作依然存在一定的问题。在风电场规模化发展的今天,为进一步满足电网的需要,提升风电场的综合效益,需要采取有效措施,确保风电场的安全稳定运行。

关键词:风电场;运行维护;管理措施

引言

风能是一种可再生的无污染的资源,在技术和设备的推动下,这种新能源逐渐被应用到电力企业中。其中,风机设备的安全稳定性直接关系到企业供电的稳定性。因此提升设备的维护管理水平,充分利用现代技术满足当前电网运行的要求,才能助力我国电力企业的进一步发展。

1、风电场运行维护管理的主要内容分析

风电场运行维护管理内容较多,涉及到较多方面,主要包括技術管理、定期检验备件及风机维修等,现将这些内容整理汇报如下:

1.1技术管理

在风电场运行过程中,需要做好技术管理工作,具体包括技术档案、设备台账等内容,另外还需要关注技术指标、配置标准等参数。在技术管理的过程中,可以按照内容和层次进行分类,详细记录运行过程中设备的具体故障情况,通过采取有效的干预措施,保证设备的正常运行。

1.2备件定期检验

对于风电场的建设工作而言,需要保证其能够长期运行,确保综合效益的获取。这就需要及时做好备件的检验工作。对于风电机组而言,故障可以分为批次故障和零星故障:批次故障的处理需要通过改进机组的方式优化形式,从而有效降低风电场运行的风险;对于零星故障而言,重视备件定检工作,根据自身的性能及时做好故障的排查工作。

1.3风机维修

为保证风电场设备的正常运行,需要及时对风机进行定期维修,保证风机的工作状态良好。定期维修工作需要确立相应的生产标准,结合风电场运行的实际情况,建设并完善风电场系统,提升安全稳定性。通常情况下,通过常规的测试可以得到控制器的数据。对于复杂的故障情况还需要进行非常规测试工作。通过这些测试保证风电设备的正常运行,避免设备出现故障。

2、风电场的运行维护管理措施

风电场的运行维护管理措施主要包括以下几个方面:第一,日常管理;第二,输变电设备的运行管理;第三,设备的定期维护管理;第四,抢发电量的管理。

2.1日常管理

中控室是风电场设备日常管理的主要场所,具体需要利用现代监控系统对各项参数进行监测,从而及时掌握风电场设备的运行状况以及相应的数据信息,利用现代智能系统还能做好数据的记录工作。在具体的监测过程中,如果发现数据异常,需要进一步对异常数据进行监测,就故障的具体情况进行处理。对于系统的常规故障而言,可以由专业的技术人员做好维修工作并及时做好记录。当前,可以在排除故障的过程中,可以通过利用计算机技术和自动控制技术实现远程控制复位操作。如果遇到的故障比较特殊,需要安排专门的技术人员进行针对性处理,并协调高相关部门之间的工作内容,提升故障排除的效率。

在日常工作中,需要建立相应的风电场巡查制度,对巡查的工作人员进行严格管理,在确保工作人员人身安全的前提下,需要做好记录工作。巡查的主要内容包括声音异常问题、叶片正常运转问题以及机组基础设施的运转问题。依照现代巡查制度,需要做好分工管理工作,保证工作的有效落实。其中对于故障修复才完成的设备、启停频率较高的设备都应该进行重点巡查,并根据实际情况做好数据的记录工作。在巡查过程中,如果发现故障,需要第一时间联系相应的管理部门,保证处理的及时性,降低故障本身对风电场的影响。如果遇到特殊天气,需要为保证工作人员的人身安全,需要减少外出巡检的频率,主要利用监控系统完成检查与监测工作。

2.2输变电设备运行管理

通常情况下,风电场的位置位于偏僻的环境中,因此对于输变电设备的设计规划需要以当地的自然环境和地理环境为根据,通过采取有效的干预措施,有效避免高温、雷电以及暴雨等恶劣天气对输变电设备的影响。对于设备的选择,应该以安全、可靠、简单为原则。

另一方面,还需要重视消防和通讯设备的建设工作,为风电场控制系统的正常运行提供必要的条件。对于风电场而言,占地面积较大,并且位置分布不够均匀,不同的输变电需要承担较大的负荷,并且设备的运行规律不明确,在恶劣自然条件中,也会影响输变电设备的工作状态。因此,需要强化输变电设备运行管理工作,采取相应的解决措施,提高设备运行质量与效率,实现设备效益最大化。

2.3设备的定期维护

风电机组和输变电设备的安全稳定运行,是保证风电场正常工作的前提,因此需要及时做好维护工作。为有效做好故障的排查和维护工作,需要根据实际情况制定相应的预防措施,通过加强管理,严格落实责任机制,减少故障发生的概率。对于风电场的而言,需要结合设备厂家提供的方案,制定相应的工作制度,并在实际工作中不断总结经验,优化工作方案,提升管理水平。

2.4抢发电量管理

抢发电量管理是当前风电场的重点工作内容,做好抢发电量管理,能够进一步提升风能的利用效率,扩大综合效益。通过研究可以发现自然因素、人为因素、技术能力、工作效率和时间是影响风电场抢发电量的主要因素,在风电场的运维管理过程中,需要结合具体的影响因素确定相应的影响基数和系数。不同的风电场需要根据具体的数据内容,制定相应的措施,对影响因素进行控制,从而提升抢发电量的管理水平。当前可以利用现代智能管理平台,提前设定抢发电量竞赛的计算机程序供工作人员使用。工作人员可以在管理平台上进行选择抢发电量,通过公平公开竞争的方式获取相应的奖励,提升工作人员的积极性。管理人员需要根据活动的开展情况进行总结,不断改进激励措施,优化管理制度。

3、结语

综上所述,风能资源的利用已经成为新能源开发的重点方向。对于当前的风电场运维管理而言,需要从管理制度、责任落实、技术应用等方面进行优化升级。就要充分利用好现代技术和设备的优势,做好风机设备日常的维护和管理工作,降低故障发生率,提升故障处理效率,推动我国新能源产业的进一步发展。

参考文献:

[1]王占文,郑亚伟.风力发电场运维管理工作探讨[J].数字通信世界,2021(09):277-278.

[2]刘希林.针对风电场运维管理中突出问题的思考和建议[J].电力设备管理,2021(07):100-101.

[3]王占文,郑亚伟.对风电运维管理模式的探讨分析与构建[J].新型工业化,2021,11(07):138-139.

[4]韩林峰.浅析大数据分析在风电场运维模式中的应用[J].能源与环境,2021(02):63-64+81.

作者:曹铭铭

第3篇:风电场,光伏工程技术管理措施研究

摘要:本文围绕风电场,光伏工程技术管理进行研究。概述了工程技术管理,并介绍技术管理程序,主要从施工前、施工中、施工后展开。重点探讨了风电场,光伏工程技术管理措施,包含完善技术管理制度、强化项目技术监管、做好新技术研发和运用、抓好技术交底、明确技术标准并监管等,以期对相关领域具有参考性。

关键词:风电场;光伏工程技术;管理程序;管理措施

引言:风电场,光伏工程建设之中,技术管理是最为关键的,本身为技术密集型工程,一旦技术方面出现问题,将会嚴重影响风电场和光伏工程安全性,也会导致无法的能源转化目标。基于此需围绕风电场和光伏工程技术管理进行研究,做好完善和改进,以促进技术管理最优化,最大限度维护风电场与光伏工程建设质量,为新能源生产与利用提供保障。

一、技术管理概述

风电场与光伏工程建设非常重要,能够将风和光转化为电能,缓解能源危机和减少污染。风电场,光伏工程是属于新能源领域,是当前世界各国研发重要,我国近年来在这个方面投入比较多,加大了建设力度。技术管理包含的内容非常多,需要根据风电场和光伏工程建设要求,确定要技术方案和标准,以及明确技术规范,掌握相关的政策和要求,在此基础上制定措施全方位管理和控制。动态化监测,保证每个环节技术都符合标准和规范,进而保证风电场与光伏工程质量达标。

风电场和光伏工程技术管理之中,两个方面比较重要,一是文件审批,二是流程审批。涵盖的内容多,比如技术选择、技术文件审批、施工分配、工程变更审批等。与风电场和光伏工程建设技术管理相关材料,应及时收集和整理,并依照要求存档,并且做好各项记录。做好以上提到的工作之外,实际进行技术管理中还要依据EPC模式[1],科学合理进行技术管理任务分配与安排,将责任落实到各个部门,比如技术部门、作业部门、安全部门、环保部门、质量控制部门等。形成合力,共同促进技术管理成效提升。

二、技术管理基本程序

技术管理是工程建设管理重中之重,风电场和光伏工程管理也不例外。工程项目主要包含前期立项、可行性研究、设计,紧接着为启动和施工建设,以及最后投入使用,也就是运营。对于风电场和光伏工程技术管理而言,涉及到前期、施工中和施工后,必须全方位和全过程展开。

前期技术管理:风电场和光伏工程立项以后,选定了建设地,这个时候需要进行实地考察,又专业人员搜集与工程建设相关的数据信息,并要对其展开分析和处理。勘察人员与技术人员配合,做好讨论与交流,在此基础上形成勘察报告,应具备准确性与完整性。期间还要针对工程项目进行可行性分析,并将最终得出方案递交业主,在获得批准之后,制定项目建设计划。前期技术管理还牵扯到各种招标,以及施工设计、技术选择、施工监理计划等,应保证每个部分都没有问题,符合相关要求[2]。

施工建设中技术管理:施工中技术管理非常重要,严格依据风电场和光伏工程设计,依照技术规范操作。工程监理与技术管理人员针对施工技术动态监控,严格依据技术标准和要求检测,保证每个环节技术符合风电场与光伏工程要求。地基施工完成以后,依照规定安装电气设备,并要做好发电装置设置。另外施工中还要架线和组塔,不能有任何疏忽,施工中对技术进行动态监控,施工后进行质量检测,保证符合这类工程技术标准,否则应要求返工。各种设备安装完成以后,需要进行调试,依照规定进行,确保运行可靠与稳定,安全方面有保障。

施工后技术管理:风电场和光伏工程建设后,需要整理各项技术资料,并检查技术档案,满足完整性和真实性要求,为后期运营维护提供技术参考依据。另外应展开工程运营效果评估、竣工结算、质量检测等。

三、技术管理有效措施

(一)完善技术管理制度

风电场和光伏工程技术管理之中,应坚持安全第一,在实际管理中坚持预防为主,并要积极展开综合治理。技术管理要完善制度,依据风电场和光伏工程特点和质量技术要求,确定技术管理总体目标,然后从每个环节出发,分解技术管理目标。最终形成若干个小技术管理目标和任务,根据不同施工内容分配下去,在总体把控技术和进行管理同时,使所有参建队伍加入到技术管理中,共同促进技术管理成效提升。

技术管理应责任制,一级一级落实责任,最终使技术管理渗透到各类设备安装、调试、验收等之中[3]。工程技术管理要建立技术监督制度,明确技术标准,在工程建设中每完成一项施工,应进行检测,凡是不符合技术标准,需要进行返工,将记录相关情况。返工后再次进行检测,直到符合技术标准和质量要求。落实动态追溯责任制,责任具体化情况下,针对由于技术管理人员工作不到位,导致不符合技术标准,影响施工进度和造成经济损失,对直接负责人追责,还要连带追责,增强各层级技术管理人员责任心。

(二)做好新技术研发与利用

风电场与光伏工程牵扯到技术多,而且技术发展速度快。故而要重视技术研发,将制定技术方案中运用新技术和新工艺。新技术研发或者是学习和引入新技术,应当做好分析,针对具体风电场和光伏工程,展开新技术应用效果分析,通过对比明确哪种技术更好。

出具分析报告,上报获取批准情况下,将新技术引入到施工技术方案之中,以保证在工程建设中能够合理应用。风电场和光伏工程技术研究要不断进行,在自主研发同时强化对国外相关研究关注,吸纳先进经验和技术,对其进行创新和改造,并根据具体项目进行灵活调整。

(三)抓好技术交底工作

风电场与光伏工程技术管理之中,技术交底是关键部分,需要抓好这项工作。工程项目总工程师要围绕技术进行全方位研究,明确与自然环境、工艺流程等关联性,合理选择技术,与相关人员优化技术方案和技术文件。技术方案中涉及新技术和新材料,必须进行评估,从应用效果、经济性、安全性等方面考量,优化和调整,确保技术方案与文件最优化。

风电场和光伏工程实际建设之前,针对参与施工建设队伍和人员进行技术交底,使其明确工程结构方案、设计方案、工艺要求、技术措施、技术规范,同时还要提出常见问题,使其清楚工程建设所要注意的事项[4]。工程建设人员全方位了解设计、技术方案,以及设备选择与工艺系统等相关内容情况下,实际施工出现问题概率就会降低。

(四)项目技术监管

项目技术监管非常重要,需要依据具体的工程,做好技术流程审核,保证没有问题。项目技术监管还要依据技术管理制度,动态化进行监督,保证技术方案得以执行,相关要求全部落实。

项目技术监管中需要依照要求申报,包含了材料采购、设备采购,并且严格执行质量标准,对所有材料和设备进行查验,最终必须使其满足工程技术规范与质量要求。动态技术监测中发现问题要处理,且需要在过程中详细记录相关内容,分析相似性和存在差异,摸索技术管理方法,寻求通过此种办法建立统一技术标准,从而达到控制技术问题出现目的。

四、结束语

综上所述,风电场与光伏工程建设质量,对于后期新能源生产对产生直接影响,故而要强化建设管理。风电场与光伏工程属于技术密集型,技术管理是工程建设管理核心,一旦管理不到位,技术存在问题,将对工程建设产生非常严重影响。故而应完善工程技术管理,优化各个环节,动态技术管理,以确保工程质量达标。

参考文献

[1] 武萍. 风电场,光伏工程技术管理措施研究[J]. 电力系统装备, 2019(24):2.

[2] 刘金平. 风电场、光伏工程技术管理[J]. 绿色环保建材, 2016(9):1.

[3] 许云. 太阳能光伏发电项目投资风险因素及管理措施研究[J]. 中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术, 2019(10):00105-00105.

[4] 杨杰. 风电场,光伏电站集群控制系统应用研究[J]. 工程建设与设计, 2020(4):2.

作者:裴欢欢

第4篇:风电场防地震措施

为加强防震预防性工作,提高广大职工防震事故处置能力,为了更好的贯彻落实集团公司、市地震局的抗震工作精神,进一步加大风力发电场的防震减灾工作力度,最大限度地减轻地震灾害,提高对破坏性地震的应急反应能力,避免因震情造成的重特大事故的发生,落实事故抢修的各项工作,最大限度的降低因震情事件造成的损失,为公司安全生产提供有利保障,特制定本措施:

1、 要坚持预防为主,组织开展有针对性的反事演习,并在一旦发生地震后,提高应急反应能力,提高快速事故的能力,将地震造成的灾害损失降低到最低点。

2、 及时掌握风场内社备的运行状况,判断事件性质及影响范围。

3、 组织好事件的抢险、应急处置及恢复正常运行的工作。

4、 认真学习防震减灾法,做好减震宣传工作。

5、 站内做好防震、抢险的物资准备工作。

6、 一旦发生地震,风场内值班人员切不可慌乱,一定要沉着冷静,在场长或值长的指挥下做好防人身措施,事故处理过程中加强与调度的联系,及时上报有关部门。由专人负责指挥震后抢险救灾工作,一切在场工作人员听从指挥。

7、 有充油、SF6设备的升压站,如震后有油气泄露,应加强监视、控制,防止次生灾害发生。如有SF6气体泄露,值班人员检查设备时应站在上风口,并戴防毒面具。

8、 震后破坏程度不大情况下,组织抢修人员全力以赴抢修,尽快恢复升压站正常生活和生产用电。

9、 震后破坏程度不大情况下,首先抢修用电电线杆和设备,防止和减少次生灾害的发生。

10、 震后破坏程度严重时,在组织自救和积极抢修的同时,应立即向上级部门做出较为准确的破坏程度报告。汇报所急需的物资,请示尽快派遣救援人员,配合救援队,提供输、变、配电各种设备和材料。尽快分批、分阶段地恢复供电,尽量减轻国家和人民生命、财产损失,保障尽快恢复生产和生活以及重建家园工作的顺利进行。

11、 震后变电站主控室、房屋、杆塔、风机设备倾斜、损坏严重,升压站值班员要远离受损房屋和设备,等待救援。

12、 震后发生火灾,值班人员切断有关电源后,利用现有消防器具立即组织灭火,并打119火警。

13、 震后如有值班员受伤,站内其他人员利用现有条件组织抢救,尽快与120急救中心联系,汇报上级领导。

14、 根据电网损坏情况,及时调度联系,将损坏设备有效隔离后,听从调度命令。

15、 当站内低压交流电源中断后,站内直流负荷全部由蓄电池供电,运行人员尽量减少直流负荷,保证电网恢复供电时能够有效的进行操作。

生产部 2009年11月1日

第5篇:风电场防台措施实施细则--风电场必备

风电场防台措施实施细则

第一条 XXXX风电公司各风电场地处沿海,经常遭受强台风侵袭。为做好各风电场的防台工作,防止发生风机倒塔等重大设备损坏事故,根据《中国XX集团公司防止风力发电生产重大事故六项重点要求实施细则》和XX风电公司各风电场机型特点、地域特点,公司组织编制了本实施细则。

第二条 各风电场应全面分析风电场各风机所处地形,并结合台风特点,筛选出台风影响时受危胁最大、风险度最高的风机,进行重点监测防护。重点监测风机名单应报安全生产部备案,安全生产部应组织对重点监测风机的防台情况进行专项检查。各风电场在每年台风季节(XX月XX日)之前应完成本细则所规定的各项例行工作。

第三条 应全面检查风电场变电站内各设备间门窗的严密性,防止并消除台风影响期间出现进水、漏水导致设备停电的可能。

第四条 完成对全场集电线路走廊的砍清理,沿线走廊附近漂浮物的检查、清理,线路各处电缆屏蔽线的绑扎工作,消除台风期间可能引发各种集电线路跳闸的隐患。

第五条 应全面检查各风机箱变、环网柜外壳确无进水、漏水的可能。

第六条 应全面检查各风机机舱、轮毂确无进水、漏水的可能。 第七条 完成全部风机塔筒螺栓力矩的定期抽检,重点监测风机的螺栓力矩应做全检。

第八条 对采用电动变桨的风机应在台风季节前(XX月XX日)完成变桨刹车间隙的调整和变桨刹车力矩的抽检工作,重点监测风机必须全部检查,变桨刹车力矩必须达到设计要求,对已磨损不合要求的刹车片必须及时更换。对液压变桨的风机必须根据日常点检分析情况对重点监测风机的液压站及传动机构进行检查。对有故障不能变桨或偏航的风机在台风来临前应将叶轮锁住,防止出现风机失控现象。

第九条 在台风季节前(XX月XX日)必须完成电动变桨风机变桨系统中性能下降和故障的变桨蓄电池、UPS电池的更换工作,确保变桨系统工作正常。

第十条 必须完成检测各风机的超速保护、振动保护、紧急制动回路工作的正常,各类风机的刹车制动系统工作正常,无部件损坏,刹车片厚度符合要求,刹车间隙调整适当,不符合技术标准的刹车盘、刹车块要及时更换。

第十一条 应全面检查风机叶片无裂纹、裂缝等。

第十二条 应保证在台风影响前风机变桨系统、液压站系统无频发性缺陷和大的缺陷,变桨系统、液压站系统频发性缺陷和大的缺陷必须得到彻底消除,保证台风期间风机变桨系统和液压站系统正常工作。

第十三条 重点监测风机应在台风季节前(XX月XX日)完成定检工作,确保重点监测风机各系统无故障、无缺陷、无隐患运行。

第十四条 应确保风机监控系统光纤连接正常,台风前风机监控系统光纤应能双环路联通,通讯用UPS蓄电池满足设计要求,库存备品数量满足事故备品定额标准低限要求。

第十五条 在台风期间加强远控监测,安排2人监盘,若发现风速、风向变化频繁应立即停止风机运行,避免因频繁启停机组冲击导致超速保护系统元件损坏而失灵。重点监测风机根据风速风向情况可及早停机。风机应保持在能自动偏航对风的停机状态。

第十六条 在建工程项目,台风影响期间已吊装未并网的风机由工程建设部督促风机厂家提供防台措施,在台风来临前按风机厂家预案,执行相关措施;

第十七条 台风过后,风电场应立即组织对全场风机设备、箱变、杆塔、集电线路进行全面检查,相关设备无异常,满足启机条件后才能将风机逐步启机并网;设备受损情况统计后相关信息按程序报送上级单位及政府有关部门。在建项目由工程建设部组织施工单位、风机厂家对风电场设备进行检查。

第十八条 各风电场应对上述各条进行逐条检查、整改并落实责任人,在XX月XX日前对各项措施完成情况书面汇报安全生产部和公司领导,安全生产部应加强对各风电场防台措施完成情况的检查指导和督促,对重点监测风机的运行情况进行重点督查。

第6篇:系列风电机组事故分析及防范措施风电场存在的问题

机组安全不仅与整机质量有关,而且与风电企业的管理体制、风电场管理与运维人员有着密不可分的关系。就中国目前大部分风电场的管理体制来看,风电场维护维修人员的技术水平和责任心,对保证机组正常运行及机组安全有着最为直接和关键性的作用。下面就现场人员、风电场管理、机组运维以及风电场现状等几个方面所存在的问题予以阐述和分析。

风电场存在的问题

一、现场人员的技术水平及运维质量堪忧目前,中国绝大部分风电场,主要依靠现场人员登机判断和处理机组故障,检查和排除安全隐患。公司总部和片区的技术人员不能通过远程直接参与风电场机组的故障判断和检查,难以给现场强有力的技术支持。设备厂家的公司总部、片区除了提供备件外,难以对现场机组管理、故障判断和处理起到直接的作用。风电场与公司总部、片区之间严重脱节。

中国大多数风电场地处偏远地区,条件艰苦,难以长期留住高水平的机组维护维修人才。再者,不少风电企业对风电场运维的重视度不够,促使现场人员大量流失,造成不少经验丰富的运维人员跳槽或改行。经验丰富、认真负责的现场服务技术人员严重匮乏,这也是中国风电场重大事故频发的重要原因之一。

如果说在质保期内不少风电场的现场服务存在人才和技术问题,那么,在机组出质保后,众多风电场的运维质量和现场人员的技术水平更令人担忧。尤其是保护措施完善、技术含量高的双馈机组,由于现场人员的技术水平有限,加之,众多风电场在机组出质保后备件供应不及时,要确保机组正常的维修和运行更加困难。为了完成上级下达的发电量指标,维修人员不按机组应有的安全保护和设计要求进行维修,不惜去掉冗余保护,采取短接线路、修改参数等方法导致机组长期带病运行,人为制造安全隐患。

在机组出质保后,有些风电场业主以低价中标的方式,把机组维修和维护外包。而外包运维企业为了盈利,把现场人员的工资收入压得很低,难以留住实践经验丰富的现场人员,现场人员极不稳定,因此,确保机组的安全运行变得更加困难。

二、目前风电场开“工作票”所存在的问题

在风电场机组进入质保服务期以后,大部分风电场的机组故障处理流程通常是:在风电场监控室的业主运行人员对机组进行监控,当发现机组故障停机后,告诉设备厂家的现场服务人员;能复位的机组,在厂家现场人员的允许下,对机组复位;不能复位的,通知设备厂家人员对机组进行维修;在维修之前,厂家人员必须到升压站开工作票;只有经过风电场业主相关部门的审批同意后,厂家现场人员方可进行故障处理;机组维修后,厂家服务人员再次到升压站去完结工作票。

在风电合同中,通常把机组利用率作为出质保考核的重要指标,一些风电场开工作票的时间远远超过机组维修时间。因此,开工作票、结工作票等一系列工作流程直接会影响机组利用率,同时还会造成不必要的发电量损失。有的风电场还有这样的要求,如设备厂家的现场服务人员第一次到该风电场服务,则需先在风电场接受为期三天至一周的入场教育,方能入场登机处理现场问题。

然而,在质保期内,监控机组的运行状态及故障处理理应由设备厂家及现场人员完成,以上流程则会造成设备厂家的现场人员处于被动处理机组故障的状态,使得不少风电场的厂家现场人员对其机组运行状态难以进行长期、持续地监控和故障跟踪。由于缺乏对机组运行状态及故障产生过程的了解,还可能错过提前发现机组安全隐患的机会,最终导致重大事故的发生。从原则上讲,业主人员可以对厂家服务人员的日常维修和维护工作进行监督、提出异议,但不应过度参与其中,以免造成管理混乱,影响正常的机组维修和维护工作。

以上开“工作票”的方式,不仅增加了机组故障的处理时间,更重要的是造成了职责不清,责任不明,管理错位等问题。设备厂家现场人员的培训工作应由设备厂家进行,派遣到现场的每一位服务人员,无论是技术水平,还是安全知识都应符合相应的标准,满足现场要求。如存在问题,则应由设备厂家负责实施再次培训,或重新指派现场服务人员。

从风电场“工作票”执行效果来看,风电场的现实情况告诉我们,不少烧毁机组的风电场在这方面的管理还相当到位,然而,并没能阻止重大事故的发生。机组运维的工作流程在不断增多,但机组倒塌、烧毁事故并未减少,甚至有与日俱增的趋势。

究其原因,就是风电场的工作质量并未因管理流程的增加而得到提高。在质保期内,业主人员不负责机组维修维护的具体工作,也没有义务为厂家进行机组监控。通常业主人员也不能给故障处理者以指导,不能对故障做出客观的分析,且机组故障处理完毕后,也不能对机组是否仍然存在问题,或是否因故障处理而留下了某些安全隐患,做出合理判断。

因此,在质保服务期内的这种开“工作票”方式,不仅降低了工作效率,与风电场的具体情况不相适应,而且与职责权利相结合的基本管理原则相违背。在现场机组维护维修时,如需开据“工作票”,由设备厂家通过网络开出,并对其职工及工作过程进行管理,可能更符合管理原则,以及具有实际的意义和作用。

三、风电场维护的一些错误认识

由于兆瓦级风电机组的技术难度普遍较高,尤其是从国外引进、保护措施完善、设计先进的双馈机组,因其技术难度大,风电技术人员需具有相当雄厚的理论基础,并具有较长时间的风电场实践和深入学习经验,方能领会其关键技术,把握机组运维的关键点,有重点地检查和消除安全隐患。

在风电场机组的长期运行中,风电机组的整机性能以及风电企业的各项工作得到了充分的检验和验证。机组的设计、制造、配套、车间装配、现场安装、调试、维修、维护、整改和改造等都可能出现问题和产生安全隐患。机组如存在安全隐患,在现场运行时又未能及时发现和排除,则可能导致机组烧毁、倒塌事故的发生。

目前,中国的大部分风电场没能实现“集中监控,区域维修”。只有现场人员具备相当高的技术水平和责任心,才能保证机组故障判断和安全隐患排查的质量。因此,风电场日常运维对机组的正常运行、安全隐患排查、预防和避免重大事故起到了决定性的作用。

然而,不少风电企业却把风电场的机组维护工作,当成是一种“打螺钉、做清洁、给机器加油”等低技术含量工作,甚至被等同于一般的“民工”工作,例如:某出质保风电场,在风电场附近的当地居民中,找来一些没有经过任何培训的人员来实施机组维护。

还有人错误地认为,只要严格按“维护指导书”、单位规定和固定程序办事就定能保证机组运维质量和机组安全。殊不知,所谓“维护指导书”,其意思就已经说明,它仅仅是作为现场维护的“指导”,并不是机组运维的全部,很多现场具体的问题及处理办法,还需要根据实际情况自行进行判断和实施。在机组维护时,应根据机组前期运行出现的故障和问题对机组进行检查和调整。有的“维护指导书”则是在机组维修、维护经验严重不足条件下编制的,难以给现场以准确的“指导”,如果现场维护人员仅是严格按“维护指导书”进行,在维护过程中,可能会漏掉对机组关键部位的检查和安全隐患的排除。

四、某出质保两年以上风电场的机组调查情况

某风电场在机组出质保之前,业主从设备厂家的原留守维修人员中招聘了一名他们认为技术过硬的维修人员来充当出质保后该风电场的机组维修负责人。出质保两年后,机组运行状况很不理想,业主又再次请设备厂家的技术人员对其机组进行全面检查和评估。

其中两台故障机组的检查结果如下:

其中一台机组存在以下问题:主轴轴承润滑油泵缺油;液压站缺油;机舱主轴上方的天窗未关;主轴刹车磨损/ 反馈传感器线未接,信号线短接;主轴刹车器罩壳未安装;发电机集碳盒上方的排碳管损坏;发电机冷却风扇排气罩未安装到位;机舱控制柜上维护开关的触点脱落;机组长时间没有运行而主齿轮箱的轴承1 温度高出轴承2 温度二十摄氏度以上;变桨电机温度保护参数设置错误;机组处于停机状态,但变桨电机一直还存在电流;机舱后端通风口未安装好;热风幕机不能运行;主齿轮箱和液压站油管有漏油现象等;塔基的环网通信接线盒标号、熔纤不规范,光纤接线、布置混乱。

另一台机组存在以下问题:马鞍处动力电缆保护胶皮脱落;液压站缺油;主轴轴承润滑油泵的参数设置错误;主轴轴承排出的废油脂颜色不正常;主齿轮箱高速轴机头侧轴承外圈跑圈;主齿轮箱高速轴小齿齿面有啮合黑线,轴的表面有锈蚀;发电机后轴承有严重异响;发电机排气罩脱落;风速传感器接线头损坏;刹车磨损信号短接;主轴刹车器罩壳未安装;变桨润滑油泵损坏;主控参数设置错误;变桨电池充电器损坏;在电池柜内,电池之间的连接线不规范;塔基的环网通讯接线盒插座以及接线尾纤没有按规定标号,光纤接线混乱等。

有个别问题可能在质保期内就存在,一直未得到解决。而更多的问题则是在机组出质保后出现的,究其原因:一方面,由于此类风电场机组维修的技术难度较大,业主运维人员的技术水平有限。当机组出现疑难故障时,没有技术水平更高、维修经验更丰富的技术人员到现场处理故障或进行技术指导;另一方面,没有机组部件厂家和设备厂家及时提供备件。因此,机组的运行状况很差,并存在安全隐患。

由这两台机组的抽查结果可知,出质保后的短期内,机组出现的新问题就相当多。在机组出质保后,风电场的维修和维护工作基本在没有设备厂家参与和技术支持的条件下进行,风电

场的日常维修维护主要依靠从设备厂商招聘来的现场维修人员和维护指导书,加之,不少风电场的管理方法及体制源于火电,与风电场实际情况不相适应,且部分相关领导(尤其是基层领导,如:场长、片区经理)来自火电或水电,未参与具体的机组运维,对风电场的具体业务不了解,做决策时,会出现偏差和错误。因此,这些风电场的安全隐患随处可见。如不采取有效措施,风电场发生机组烧毁、倒塌的概率极高。

应对措施

目前,中国的众多风电场,运维人员的技术水平和责任心对保证机组正常运行、排查机组的安全隐患、减少故障几率、产品改进都起着关键性的作用。下面仅就风电场的机组维修维护及运行管理谈一些看法及应对措施。

一、充分发挥风电场维护的作用,减少机组故障,避免重大事故的发生

加强风电场的机组维护及安全隐患的排除,以达到提高机组利用率、减少维修、避免重大事故发生的目的。

在中国,不同风电场间区别较大,在现场运维时,需要根据机组的具体情况进行维护,有时还需要针对现场的具体情况特殊处理。例如:在机组维护时,发现电缆的某个部位出现了严重磨损或损坏,需立即根据具体情况进行适当的处理。对于类似问题,有时还需根据现场状况进行深入分析,以便从根本上消除隐患,方便后期机组的改进。

在机组维修的过程中,根据机组实际所报的故障状况,可能要对机组的某个部位进行重点维护;有时还需根据机位和机组的实际运行状况对主控参数进行适当地调整,以达到保护设备、降低机组报故障次数,把机组调至最佳状态的目的。每年,或半年一次的机组维护工作则是对机组的全面检查和再次调整,通过对机组的维护,防患于未然。当机组的设计和质量均不存在问题时,现场维护对减少故障、保护关键部件以及排除安全隐患起着决定性的作用。

另一方面,通过现场实践,现场人员可迅速学习和掌握风电技术,全面掌握风电场机组的特性及原理,有利于人才培养,机组维护维修水平的提高;在深入维修实践,熟练掌握机组特性的基础上,对机组的不足之处进行改进。在当今中国风电快速发展期,不少机型没有经过长时间的样机检验,在风电场运行的过程中,应尽早发现问题、及时改进,在风电场运行中完善和提高机组性能。

因此,机组维护工作不仅对保证机组的正常运行及排除安全隐患起着关键性的作用,而且,对培养人才、技术进步与持续改进也起着不可或缺的作用。

二、完善风电场管理,确保机组安全

在质保期内,设备厂家总部、片区通过网络对风电机组、现场工作及现场服务人员进行管理,采取多方面措施提高运维人员的思想和技术水平,提高现场的工作效率。每一次的机组维护都是对机组的详细检查和调整,让运行机组处于最佳状态,达到消除隐患和减少机组故障的目的,并以实际行动和业绩取得业主的信任,打消业主顾虑,不再有出质保时进行“二次调

试”之类的要求和提法。

在质保期内,机组维护维修“工作票”由设备厂家的总部或片区通过网络给厂家现场人员开出;真正实现“集中监控,区域维修”,公司总部、片区通过远程对机组及现场工作进行检查和监督,实时了解现场机组的运行状况,监督、检查现场人员的工作状况和效果。

在质保服务内,风电场业主人员给设备厂家的现场工作提供必要的便利与支持,例如:给机组送电、断电等;机组出质保后,营运企业应加强对现场维护维修工作的支持及机组管理,在互惠互利的基础上,密切保持与设备厂家的协作,保证机组的维护维修质量,避免重大事故的发生。

风电企业的公司总部、片区应从多方面给现场以支持。现场服务人员的待遇、个人生活及家庭问题等予以足够的关心和重视,以稳定现场运维队伍,提高现场人员的技术水平;及时派人到现场解决机组的疑难故障。对风电机组的日常故障、安全隐患实施多层次、多角度管理,避免出现流于形式、走过场的管理流程,保证机组运行及安全的具体措施落到实处。

结语

风电企业应结合风电场实际,建立适合风电场的运行模式和管理体系;片区、总部利用先进的技术手段从多方面给现场以支持;密切公司与风电场机组、运维人员的联系;充分发挥风电场运维的作用,避免重大事故的发生。

第7篇:风电机组倒塔预防措施

2015年10月1日,国电和风风电开发有限公司凌海风场发生一起风机倒塔事故,这对我风场全体员工敲响警钟,现根据我风场制定以下防范措施:

1.运行监控方面

(1)风机投运前和出质保前,要求风机维保人员严格按照要求进行超速、安全链等保护传动试验,试验不合格,严禁风机并网和出质保。

(2)要加强运行监视管理。必须认真查看各类报警,风机脱网后必须监视风机的桨叶和转速,确认风机确实已经收桨停运;在风机脱网、停机、待机、并网过程必须勤翻画面,观察参数变化趋势,发现异常应立即通知检修人员确认,做到早发现、早汇报、早处理,发现桨叶没有收回和超速立即启动应急预案。

(3)应根据实际情况,制定风机的启停、复位规定,修编完善运行规程,明确风机保护控制逻辑,明确风机启停、复位规定和故障处理方法。

2.检修维护方面

(1)出质保风机检修人员应严格执行风机检修相关规定和工艺要求,检修完毕的风机应进行三级验收合格,验收项目应包含相关试验、保护传动,试验和保护传动情况应填入风机档案和台帐。 (2)检修完毕的风机应进行性能指标的评价,修后指标应优于修前指标,重复缺陷必须进行重新修理,并对检修人员进行相应的考核,以提高检修消缺质量。

(3)巡视中发现风电机组声音和振动明显偏大时,必须立即停机并对机组进行检查,未查明原因前或未采取可靠安全措施前,不得投入运行。

(4)发生暴雨、台风、地震等灾害时,应立即开展风场边坡,基础道路等安全检查,发现隐患必须立即处理,确保风电机组的安全。

(5)变桨系统应定期维护和试验。变桨电池(超级电容)应定期测试和更换;变桨滑环到轮毂内的电缆应定期进行检查,发现有绝缘破损、扭结、通讯闪断、滑环磨损应及时查明原因进行处理或更换;变桨电源开关跳闸应查明原因,不得盲目送电;发生安全链动作停机的风机,应调取数据分析桨叶的收桨速度。

(6)液压站及管路检修完毕应做耐压试验、泄漏试验、打压泄压时间测试、半泄压测试。蓄能器应进行定期检查并补充氮气,液压油应进行检查分析,滤芯应定期进行更换。刹车片和刹车盘应定期进行磨损厚度测试、不合格的刹车片应进行更换,紧急停机后必须进行检查,刹车片厚度传感器应保证完好,报警信号正确。

(7)确保机组保护功能完好,对于超速保护,振动保护应对检测元件,逻辑元件,执行元件进行整体功能测试。加强保护管理严禁认为将保护定值提高,任何人不得擅自解除保护,屏蔽信号。

(8)叶轮或发电机转速不正常大于额定转速时,如果变桨通讯正常可以尝试手动收桨(此时应观察桨叶片角度,如果角度变化说明可以变桨正常)。叶轮转速大于20rpm 时,超速保护如未动作,应立即拍塔底急停按钮一次,启动安全链紧急停机。风机脱网后超速时,在拍塔底急停按钮无效后,可考虑立即切断PLC 电源以及400V、690V 主电源(限于SSB、能建变桨系统),断开变桨所有交流电源,让风机变桨系统切换到直流电源进行紧急收桨。华电天仁、LUST、MOOG 变桨系统应慎重采用断电方法收桨。

(9)设法偏航:偏航是限制叶轮转速的有效手段。目前风机不具备在安全链动作的情况下进行手动偏航的功能,建议风机厂家尽快完善此功能。采用高速轴刹车:如果发电机转速低于1000rpm,可以采取高速轴刹车的方式,让风机停下来,并立即设法将桨叶收回到停机角度,否则不得进行高速轴刹车,防止火灾发生。

(10) 检修人员平时应做好应急措施,在现场处理超速故障时应立即携带好交通工具、安全防护及劳动保护用品、逃生装置、消防器材、检修工器具、停送电工器具、通讯器材和风机图纸赶赴异常机位,同时汇报异常风机实际情况,控制室人员应立即查看相关参数,综合判断异常原因及部位,指挥现场人员处理。

3.工作安排

(1)结合我风场出质保验收,对以上提出的防范措施进行落实和专项检查,并对检查不合格者进行整改。

(2)对风机基础进行检查,发现雨水冲刷严重的进行基础进行平填。

第8篇:关于风电机组火灾原因与管理措施探讨

一、概述

风力发电机组(简称风电机组)的作用是将风能合理转化为电能。通过风力的作用,实现叶片的转动,通过增速设备将叶轮旋转的频率加大,带动发电机发电。

1.风电机组的结构

风电机组的主要组成部分包括:叶轮、机舱、塔筒以及传动系统、控制系统、发电系统等。叶轮和机舱构成了一个横向的分区,这一区域的封闭性较强;塔筒与机舱共同构成了一个纵向的分区,这一分区也具有较强的封闭性。塔筒一般有3-4层平台,构成了上部与下部互不连通的纵向分区。

2.风电火灾事故情况

风电行业事故主要以叶片损坏、倒塔、火灾、雷击等为主。风电火灾事故影响很大,除了造成设备损失,影响生产效益和人员伤亡外,还会降低风电作为先进的、可持续绿色能源行业的社会形象。

由于事故较敏感,各开发商或厂家不愿意公开统计数据,但风机着火已经是行业内较突出的风电事故之一。而且风电场一般地处偏远地区,发生事故后容易遮掩。据英国风能机构的不完全统计,截至2009年12月31日,全球共发生风电机组重大事故715起,其中火灾事故138起,占总数的19.3%,位列第二位。另,据2014年其中一期《火灾科学》杂志上,有研究人员在对全球20多万台风机进行了评估之后,甚至认为风机发电机的火灾发生率要比业内普遍认为的平均每年11.7起的几率高出10倍,即认为每年至少有超过117起风机着火事故发生。在我国也发生了不少风机火灾事故,造成了重大设备损失,甚至专业技术人员伤亡。我国是风电容量第一大国,截止到2016年底,我国风电装机容量达1.69亿千瓦,意味着国内竖立的风电单机超过11万台。因此,对如此巨量设备的火灾管控必须得到有关部门和单位的重视。

3.风电机组火灾的特征

火灾扑救难度大。一旦发生就造成极大的直接损失(当前单台风电机组设备价格约600-800万元)和间接损失(发电量减少),且外部救援可能性近乎为零。 火灾隐患点多。风电机组从上到下都存在发生火灾可能,且火灾环境恶劣(机舱外部空气流动大,塔筒内部容易形成空气对流等)。

火灾类型复杂。电气火灾、固体火灾和液体火灾均有可能发生(涉及到的可燃物的种类很多,包括:不同种类和用途的润滑油脂、液压油、电器设备、电线电缆、叶片、机舱罩及其保温层等)。

二、风电机组火灾隐患和特征分析

1.叶轮

叶轮的组成部分包括叶片、轮毂、变桨机构(电机或液压)、控制装置以及整流罩。叶片的材质以及整流罩的材质多为玻璃钢复合材料,叶片内部夹芯结构由玻璃钢表层中间加泡沫(PET)芯材或巴沙轻木(BALTEK)芯材构成,本身不易燃,但叶片容易遭受雷击,从而引起火灾。在设备较长时间的运行中,尤其是叶片变桨电机超负荷运行以及控制装置由于过热老化而导致电气击穿,控制箱通风不良也会导致过热发生,如果不能及时处理,会导致火灾。因此,主要隐患部位在于叶片、变桨电机以及变桨系统的电池柜和电容柜。

2.机舱

机舱的支撑结构主要是塔筒,被机舱罩所包围,形成一个独立性较强的空间,机舱中包括主轴、齿轮箱、发电机、刹车系统、散热系统、连轴装置、控制柜、变频柜以及风向标、测速装置、底板、照明系统等。机舱中由于通风不良,舱内温度往往较高(夏天能达50度),电气设备、线缆等材料容易出现过热、老化。机舱内主要设备长时间处于高速旋转的状态,所产生的振动容易使电气短路或连接接头、插件以及电缆接口发生松动,加大接触电阻而导致局部温度过高。多起风机火灾事故也表明,电气火灾是主要形式之一,机舱内因控制柜着火而引燃整个机舱的事故并不少见。机舱内各组件的润滑油、液压油如果出现泄漏,也会对机舱中的设备以及底座造成较为严重的污染,促使火灾产生,并助长火势蔓延。刹车系统制动过于剧烈,会导致设备瞬时温升,同时产生火花,非常容易引发火灾。机舱的封闭结构和空气强烈流动的外部环境,使得火势一旦产生就会快速扩大而不会自动熄灭。可见,机舱的主要火灾隐患在于控制柜、并网柜、变频器、刹车盘、发电机、油污等。

3.塔筒

塔筒对风机叶轮和机舱起到支撑的作用。形状为中空式的圆柱形,一般塔筒还会设置多个休息平台,实现上部与下部相对独立的空间,在塔筒中设置了爬梯、照明系统以及多条用于传输的动力电缆以及用于发挥控制作用的控制电缆。一些风机设备厂家将变频柜和控制柜等装置设置在塔筒的下层平台中。基于其较小的空间,很难实现良好的通风,所以各种电气元件很容易由于老化而被击穿。另外,由于设备连接插件以及电缆连接处接触不好,由于其他设备事故导致的电缆过流或者绝缘层老化,十分容易引起控制柜内部的元件发生火灾或者电气线缆发生火灾。值得一提的是,塔筒内部一旦发生火灾,原本密闭的塔筒门被破坏后与塔筒顶部出口如果形成空气对流,会加速火势蔓延,产生严重后果。总之,塔筒内火灾隐患主要在于各种动力电缆和控制电缆、部分机型位于塔基的控制柜、变频柜。

三、风电机组火灾原因分析

近年来国内发生了多起风机火灾事故,典型事故列举如下:

2 2009年7月14日,内蒙古锡林浩特某风电场一台1.5兆瓦风电机组发生火灾。原因怀疑为维修过程中,在机舱烧电焊,引发机舱内的油脂起火; 2010年1月24日,通辽宝龙山某风电场一台1.5兆瓦的机组发生飞车引发火灾和倒塔事故;

2010年4月17日,内蒙古辉腾锡勒风电场一台风机由于液力联轴器故障发生溢油,引发机舱起火;

2016年12月,内蒙古通辽朱日河某风电场一台投运了五年的1.5兆瓦风机着火烧毁,原因怀疑与定期维护遗留问题有关。

从绝大部分风电机组烧毁事故来看,大都是由于雷击、电器、线路起火,或机组在运行过程中,由旋转部件损坏而造成剧烈摩擦发热产生的火灾。根据已知实际发生的风电机组火灾事故进行统计与总结,造成风电机组火灾的原因主要有十种,可分为非人为因素和人为因素区别分析。非人为因素有:

1.发电机电缆与接线盒原因。风机发电机定转子出口电缆在相间或单项对地绝缘降低或短路的情况下放电引燃电缆。此外,部分风机设计的机舱内加热器距离发电机出口电缆较近,机舱加热器保护失灵等使得加热器持续工作易引燃电缆。部分风机由于设计或出厂质量等原因,接线盒端子排间隙较小,方形螺丝垫片易发生尖端放电。

2.发电机轴承过热:发电机轴承自动注油系统故障(如发电机加脂机损坏或油路堵塞),润滑油脂劣化、轴承摩擦大的情况下,导致轴承过热,引燃附近易燃物,如油污、遗落布条等。另外,发电机轴承冷却风扇不工作也会导致轴承温度过高。

3.刹车系统形成高温:在机组报安全链故障或人为手动紧急停机的情况下,机组会紧急停机,此时刹车瞬间投入,如机组在高速运转,刹车片和高速旋转的刹车盘之间摩擦产生大量火花,可能引燃周围易燃物。另外,在沿海地区,台风期间如风机没有正常切出停机,叶片没有处于顺桨状态而在30m/s以上风速仍然受力,也会导致刹车盘发热严重。

4.雷击:雷击是引发风机发生火灾的重要原因之一。虽然风电机组都配备了从叶尖-轮毂-机舱-塔筒-基础的避雷系统,但一旦避雷设施维护不当,70米以上高空中的风机遭受雷击并发生火灾的风险就大大提高。进入夏季5-8月期间,雷雨日增加,由于机组长时间处于振动状态或日常检查不到位,可能出现接地系统导通不良,或者遭遇超强雷电超出风电防雷设计标准等情况时,就会造成雷电无法顺利导入大地,局部连接点过热放电引起机组火灾。按照目前风电设备的发展趋势,为了进一步开发中低速风区,风电机组在向高塔筒和长叶片的方向发展,而高塔筒和长叶片使得风机遭受雷击的可能性进一步增大。

5.发电机绕组短路:由于发电机绕组加热装置出现故障或控制回路出现异常,会持续对绕组进行加热,导致绕组绝缘老化引起短路。

3 6.控制柜、变频柜短路:风机控制柜和变频柜等盘柜内各电源、控制回路接线端子松动造成接触不良或短路,将会同时引发火花。电弧放电温度将会达到2000℃-3000℃,极其容易引发火灾。

7.有关标准执行不充分。风电行业由于竞争激烈,设备厂家采取各项措施降低生产成本,国家能源局等有关行业部门对于有关风电设备防火的要求没有充分执行,业主单位在风电场建设时也仍然存在有关防止风机着火要求执行不到位的情况,如电缆防火封堵、防火涂料等仍然存在诸多不合格情况。这既有行业共性特点,也有行业认识不到位的问题,因此列为非人为因素。

人为因素有:

1.维护工作质量。根据以上分析,风机内部尤其是机舱内部空间狭窄且火灾隐患多,维护工作质量的高低对隐患因素有一定影响。如维护后对漏油油污、酒精、抹布、指条、手套等物品的清理至关重要。如维护人员在进行日常维护、定期检修、卫生打扫等工作时违反规定在机舱内抽烟,易引发火灾。

2.工器具使用不当:工作人员在使用电焊机、电动扳手等大功率电动工器具时,随意接入电源或者在防护措施不当,造成线路过热引发火灾,电焊机火花引燃周围易燃物等。

3.管理不当。设备厂家为保证机组可利用率而掩盖部分问题故障,如屏蔽安全链告警信息,为此国内已发生过数起风机火灾事故。设备保护定值设置不当也会导致事故。风机设备保护定值与电网设备(如机组变)保护定值由不同部门出具,风电场管理人员如没有认真审核,箱变低压侧断路器自动跳闸功能形同虚设也会导致火灾事故产生和蔓延。近年来因此类原因导致风机烧损的例子也不少。

四、风电机组火灾管理措施探讨

国内风机火灾事故向接线盒着火、刹车盘引起火灾(齿轮箱漏油)、变流柜着火、主控制柜电气元件着火等多样性发展,且随着风机服务年限的增加,近两年此类事故发生的频率越来越高。事故原因的多样性发展,对事故的预防管理措施也应从多个方面着手。

1.尽可能通过设备本身和消防设施消除火灾隐患。安全管理优先考虑设备保安,其次是管理(制度、流程)保安,最后才是行为管控。目前国内风电行业对风电机组的消防管理基本上“标配”为机舱和塔筒底部平台各配备2个手提灭火器,这些配置离行业要求有一定差距。为了促进风电行业管控机组火灾事故水平,应将重点放在设备上。提高风电机组主要部件的质量,尤其是齿轮箱润滑油系统、刹车系统、发电机出线和接线盒、变频柜和控制柜等部件的生产和安装质量。此外,风电场业主严格要求风机厂家按照行业主管部门的有关要求生产设备,包括:风机叶片、机舱保温层和隔热吸音棉应选用不燃、难燃或经阻燃处理的材料,机舱内涂刷防火涂料;机舱和塔筒电缆采用阻燃电缆;风机机舱、塔筒内应装设火灾报警系统。按照《电力设备典型消防规程》要求“750kW以上的风机机舱内应设置无源型悬挂式超细干粉灭火装置或气溶胶灭火装置,采用自身热敏元件探测

4 并自动启动”等,但要探讨避免灭火装置误报和误动的措施,否则也会造成设备损害,甚至人员伤亡。另外,直驱型风机由于机舱设备少,结构简单,火灾隐患较非直驱型风机大大降低。

2.细化管理制度,促成良好的运行维护习惯。加强运行维护人员和厂家维护队伍的安全教育,提高防火意识,进入风机内的所有人员严禁吸烟,严禁携带挥发性液体进入机舱。可实行维护班组责任制,工作负责人对工作区域(特别是塔筒和机舱内)的作业前、中、后负全责,不遗留油污、手套、抹布、纸张等易燃物。严格限制在塔筒和机舱内部开展动火作业。

3.定期检查与专项检查相结合。结合近年发生的风机火灾事故原因,针对风机的定期检查工作除了维护质量、叶片检查(重点接闪点)、消防检查等以外,增加对发电机出口电缆绝缘测试、机舱内部(如刹车盘周围、自动注油系统)周围卫生状况、各盘柜内端子连接情况等检查。专项检查工作应结合地区环境和季节特点明确开展内容,如设备发热观测,风机接地导通性检查、风机基础防雷检测等。定期检查与专项检查内容和频率均通过表样控制,达到检查工作有条不紊地开展的目的。

4.加强验收。风电场从开工到正式运营会经历多个节点验收。对风电设备防火安全而言,设备带电前验收和基建转生产验收是最关键的节点。验收应侧重于消防设施数量和摆放位置、电气设备生产质量、电气设备(接线)安装质量、风电机组和箱变的保护定值配置、电缆防火涂料、电缆出线和塔筒平台的防火封堵、消防隐患的整改、应急预案编制等内容。验收中如发现上述消防问题,建议作为验收的否决性条目。

5.行业标准的整合提升。关于风机防火,电缆的阻燃性能要求是比较关键的内容。国家能源局发布的要求和《电力设备典型消防规程》中,关于风机机舱和塔筒内动力电缆均要求为阻燃电缆。经实际调研发现,适用风电的阻燃动力电缆分A、B、C三类,外观上无任何区别,价格会由于阻燃配方不同而产生差异。由于每个风电项目的电缆供货量大,项目建设周期短,业主对电缆阻燃性能的把关往往形同虚设。即便是符合试验标准的阻燃电缆,仅是对电缆本身按照标准要求的排布方式的阻燃性能,而风机电缆的排布方式与试验标准并非完全一致,塔筒内空气供给状况也与实验条件不完全一致;加上塔筒内产生火灾的火源与试验标准也不一,可能存在多处持续着火点,例如,控制电缆着火。风电行业没有对控制电缆等细节有明确阻燃要求。因此,需要有行业协会或主管部门牵头对风电用电缆(动力电缆、控制电缆及各种线缆)细化阻燃标准要求,必要时针对风电塔筒和机舱的着火特点研发制定专用的电缆阻燃等级,以有效地控制因电缆着火而形成的火灾事故。

综上所述,我国风电发电机组在发电方面具有极大的优势,是一种利用可再生资源进行的绿色清洁的发电手段。但是由于单机数量庞大,运行内外部条件恶劣,发生火灾的几率越来越高。管理人员需要全面总结以往发生火灾的经验,找到引发火灾的各项因素,并针对每一项因素进行全面的分析,制定出相应的管理措施和手段。风电机组火灾防控,应优先考虑通过设备管控,从行业标准要求执行和提升、加强重要节点验收、加强检查手段等总体提高管控能力。

第9篇:大规模风电机组脱网的主要处理措施

大规模风力发电机组,由于一般都处于环境恶劣的野外,而且日晒雨淋,因此经常会发生大规模脱网事故,严重影响了发电工作的正常运行,因此本文就简单介绍大规模风电机组脱网事故发生后的主要处理措施。

一,风电机组和风电场满足并网技术要求,具备LVRT是遏制风电机组大规模脱网事故的关键。新并网的机组必须具备LVRT,已并网的风电机组必须按要求的计划整改。来不及LVRT改造的,首先确认满足基本的风机运行要求,如并网点电压跌落0.8 pu以下时,需要不跳闸运行0.1~0.2 s,见图1,就能穿越大部分的电网瞬时故障。对已并网的风电场LVRT进行梳理、测试,不具备合格LVRT的风电场,应在规定的期限内完成改造并通过LVRT现场抽检,风电场大规模集中接入点上的风机,应优先安排改造。制造厂应主动配合现场,协商具体改造方案并立即实施。开放风机控制及保护定值设置,优化风机保护与风机控制系统间的配合关系,使风机主控系统和LVRT功能相协调。

二,应对在网电缆、电缆头及开关柜做全面的隐患排查,并按规程要求全面做高、低压试验。加强对电缆、开关柜、刀闸接头等设备的运行维护管理,完善运行监视手段,配置红外、紫外成像仪等检查仪器或设备,确保及时准确发现并消除隐患。此外鉴于当前低价中标影响产品质量的问题,建议风电场对设备材料采购过程严格把关,尽量选用大型企业或者能生产更高电压等级电缆附件的企业的产品,避免不合格产品挂网运行。

三,中性点不接地或经消弧线圈接地系统,故障线路和非接地线路仅仅流过微弱的电容电流,无法准确确定是那一条线路发生接地,给接地查找和修复带来困难。基于基波零序电流的幅值、方向等原理的装置的选线效果不太好。而基于小波变换的行波单相选线[13-14],充分利用电网中普遍存在的电流行波来进行故障选线,是故障选线原理的突破,为其提供了全新的思路和新的方案,实际运行证明,有望从根本上解决小电流系统故障选线难题,从而实现快速可靠选线并及时跳闸,可防止故障扩大。

四,电力工作者应当认真落实国家电网公司《防止风电大规模脱网重点措施》[15],着力加强动态无功补偿设备运行管理,及时处理缺陷并加以改造,实现无功补偿设备的动态部分投自动调整功能,能自动投切滤波支路,确保并且严格按照调度要求投入运行。加强并网风电场调度运行管理,对已并入电网的风电场涉网保护、无功补偿、风机信息上传、调度运行值班、基础管理等方面进行现场检查摸底,不满足标准要求的风电场不与并网。

风力发电由于不仅节能环保,而且还有比较高的效率,近年来越来越受到国家的重视,我国风力发电也进入了一个新的历史阶段,因此电力工作者应当从实际出发,不断总结经验,提高风力发电机组的运行维护能力,保障风力发电的正常进行。

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