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风电设备安装技术管理分析

张立恒

国家电投集团河南电力有限公司 河南郑州市 450000

摘要: 在新能源革命的大背景下,风力发电技术不断进步,催生了众多可供实际应用的风力发电装置。这些装置已经在电力生产、日常生活以及职业活动中得到了广泛的运用。然而,由于风力发电技术与其他发电方式在技术原理上存在差异,导致风力发电设备的安装过程及其相关要求与传统的发电设备安装有所区别。因此,为了确保风力发电设备的安装质量,实施有针对性的技术维护和管理措施显得尤为重要。
关键词: 风电设备;安装技术;管理
DOI:10.12721/ccn.2024.157092
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1风电设备基本构成

风力发电机组涉及多个关键构件,包括基座、主机舱、轮毂、塔架、旋翼叶片、液压驱动装置、变速箱、电机、散热系统、箱式升压变压器以及风向感应器等关键部分。基座与主机舱作为结构基础,承担着固定与防护内部组件的功能,它们的稳定性直接影响到整个风电系统的正常运作。塔架、旋翼叶片、液压系统、变速箱、电机、散热器和箱式升压变压器等构成了能量转换的主体,它们负责捕捉风能并将其转化为电能,是风电系统的核心部分。风向感应器则是一种特殊的功能性构件,它的主要作用是侦测风向,以便于根据风向调整其他设备的位置,确保最大限度地捕获风能,从而保障发电效率。在整个风电系统中,如果任何一个部件安装不准确,都可能引发系统故障。因此,风电设备的多样性以及部件之间精密的相互关系,决定了其安装过程必须严格遵循高标准的技术要求。如果在风电设备的安装过程中忽视了技术管理,很容易产生质量问题,这不仅会对系统的运行带来负面影响,还可能间接引发经济和安全问题。此外,风电设备的重量和高度各不相同,例如同一系统中的不同塔架高度就有区别,这种高度差异也反映了塔架的重量不同,而塔架的高度设计又取决于风力的高度分布。由于风力高度分布曲线的差异性,同一系统中的塔架数量也不固定,这无疑增加了风电设备安装的复杂性。

2风电设备安装技术管理要点

2.1场地选型与处理

风电设施的有效布局对风能的充分利用至关重要,为确保电力输出稳定与高效,风电装置的安置必须精确选址。场地选择成为风电安装技术管理的关键环节。在选址过程中,首要关注发电效能与品质,推荐选取风力资源丰富且稳定的开阔地带。同时,还需考量设备安装所需的空间,鉴于风电设备体积庞大,且系统涉及多种设备,安装时还需动用众多重型机械,若场地空间有限,将导致设备无法全部安置。因此,必须挑选能够满足所有设备安装需求的宽敞场地。在此基础上,还需从运输成本角度筛选场地,优先考虑靠近制造商的地点,以降低运输成本。场地选定后,还需进行场地优化,因为风电安装场地往往处于自然环境中,而自然环境可能无法完全满足设备运行要求,因此通常需要对场地进行优化。优化工作主要包括:一是清理场地,确保无遮挡和污染物;二是平整场地地面;三是若场地地基强度不足或不均匀,需提前进行加固处理,如使用夯实法加固地基,以提高地基强度并确保均匀性,从而避免设备安装过程中的过度沉降和不均匀沉降问题,这对设备的长期稳定运行大有裨益。

2.2设备装卸管理

风机搬运虽在物流流程之中,却可能遭遇若干对装置安装有害的情况,故而安装领域的技术人员需实施搬运监管。搬运监管涵盖装载与卸载两大步骤,具体管理要点包括:①装载时需依据设备自重挑选适宜的运输车辆,以保证运输过程的稳定性,否则设备有受损风险;②卸载时需运用特定的卸车工具执行任务,通常采用单机卸车,亦可根据情况考虑双机卸车,在特定情形下,可直接利用吊装设备完成卸载。不论采用何种卸车方式,卸载监管必须确保卸车承载能力超出卸载设备重量。

2.3吊装设备选型与施工

在风机装置的部署初期阶段,频繁运用吊装机械将设备搬运至预定地点。鉴于施工效率与安全性的考量,管理层面需精心挑选合适的吊装机械。在风电装置的部署过程中,常用的吊装机械包括履带式和轮胎式起重机。履带式起重机在户外环境下具备良好的移动性和稳定性,适用于大面积的设备部署任务;而轮胎式起重机则具有更强的承载能力,但移动性稍逊一筹,稳定性也略逊,更适合中小面积的设备部署任务。选择时需根据实际需求做出决策。然而,若选用履带式起重机,部署过程必须遵循既定标准,具体规定如下:①移动履带式起重机时,速度不得超过每小时500米,以免因吊臂带动而发生侧翻;②移动前,需先确认移动路线,并对路线进行观察,若路面不平整,应先进行平整处理,如使用推土机;③移动过程中,需指定专人指挥,并安排其他人员监控履带的前后和左右状态,一旦发现异常,应立即停止操作。主要异常情况包括:①前后履带倾斜角度超过3度;②左右履带夹角超过2度;③若地表条件复杂,难以处理,可考虑铺设路基板以辅助移动。

2.4现场安装管理

风力发电设施部署地点多面临极端天气挑战,如狂风暴雨等,这些极端天气对施工进度、品质及安全构成威胁。为确保施工顺畅、品质优良、安全无虞,现场施工管理至关重要。在施工管理中,首要任务是管理者需依据当地气候数据及勘探信息,对施工期间的风速、天气变化等进行全面评估,以便在恶劣天气期间采取合理措施。接着,针对各类恶劣天气,管理者需采取恰当的应对策略。比如,在强风天气下,仅仅固定叶片并不能完全防止叶片晃动,故可考虑在吊装设备的吊臂上加装抗风固定装置。而在雨天,塔筒内电缆等部件可能因雨水侵入而积水,此时可考虑临时封闭塔筒孔洞,若天气状况极为恶劣,则应考虑避开施工。

2.5安装后设备测试管理

在风力发电机组安装过程中,安全隐患时常出现,其中最为普遍的安全事故便是设备遭受损害。为确保安装品质,并能即时应对问题,技术人员需按步骤执行风电机组的安装检验任务。通常检验流程被细分为四个主要环节:机舱组装、叶片装置、塔架搭建以及整体安装完毕的全面检验。这四个环节的检验侧重点各不相同,具体来说,前三个环节主要针对机舱、叶片和塔架分别进行检测,确保它们各自无故障或异常;而最后一个环节则是对这三个部分的协同工作状态进行综合评估。尽管检验内容在每个阶段有所区别,但检验的基本逻辑和问题解决策略保持一致。即在任何一个检验阶段,一旦发现问题,必须立即记录问题的详细信息,并交由专门的管理部门处理。处理流程包括对问题的检测,以确定问题的种类、位置和严重程度,然后根据具体情况采取相应的措施。比如,若某个部件彻底损坏,则需迅速更换;若是外壳等部分受损,则可通过焊接等方式进行修补。

结论

总体而言,风力发电设备的装配作业涉及众多繁杂环节,相关规范苛刻,技术标准要求高。同时,装配现场环境往往较为艰苦,且存在多种干扰因素。从技术及管理的视角来看,必须深入掌握风力发电设备装配的各项规范,同时考虑到实际环境状况,对装配流程实施实时、全方位、细致入微的管控,以确保风力发电设备的装配工作能够达到预期效果。

参考文献:

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