风力发电机组塔筒集束环电缆防磨
杨晓博
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杨晓博,. 风力发电机组塔筒集束环电缆防磨[J]. 发电技术与研究,2024.1. DOI:10.12721/ccn.2024.157311.
摘要: 风力发电机组马鞍桥处至机舱的电缆集束环一般设计为钢性结构,内圈安装橡胶垫的防护电缆与钢结构直接接触磨损,随着运行时间的增加,悬垂部分动力电缆由于晃动造成扭转电缆间以及扭转电缆与其经过的平台孔边缘发生碰撞、摩擦现象,长期运行造成电缆护套层和绝缘层损坏,进而引发扭转电缆放电、打火,最终可能发展成为火灾或重大质量事故。本文主要介绍使用刚性结构电缆集束环的风电机组如何改造提升,通过整体解决方案提高机组安全性能、降低高空作业强度、减少每年维护成本。
关键词: 风电机组;电缆集束环;防磨改造
DOI:10.12721/ccn.2024.157311
基金资助:

前言

使用刚性结构电缆集束环的风力发电机组每年需要在集束环处捆扎防磨胶皮,定期进行维护。一旦电缆集束环维护工作开展不到位,可能会遭成电缆损坏,影响设备运行可靠性。然而电缆集束环距离平台高度较高,无工作平台,防护围栏等。捆扎防磨胶皮,定期维护工作均属于高处作业,作业风险较大。

经相关试验验证,改用尼龙护套防护电缆,可有效防止电缆异常磨损,减少后续维护工作量,改善职工作业环境,降低作业风险。

一、技术改造措施

(一)集束环支架防磨护套技术原理

尼龙电缆集束环支架保护套分为内外层两个组件,电缆被螺栓夹紧固定在内外组件之间,外组件尺寸均小于各机型过孔尺寸,保证与塔筒的匹配。内组件为模块化结构,根据机型扭转电缆的实际情况进行组合搭配,以解决磨损问题。

(二)尼龙护套产品特性

尼龙防磨护套材料需使用阻燃耐磨型,阻燃等级不低于UL-94-V0级。材料在高温200℃环境下不变形,力学性能不低于普通PA66。除夹紧发电机主电缆外,电缆护套须有合适的孔数,保证夹住光纤以及控制电缆等。防磨护套须充分考虑操作的便利性和安全性,后期维护的方便性和快捷性。

防磨护套通过内外层组件把电缆完全包裹并固定,保证电缆固定在内外层组件中间且不会发生窜动,护套内、外层与电缆形成一个整体,可以在原金属护圈内转动,保证偏航时正常的扭缆功能,从而避免电缆与其他物体的碰撞摩擦,保证电缆的安全稳定运行。

(三)防磨护套的施工安装技术要求

梳理风机塔筒电缆,按电缆管径进行分类、梳理,确保从上到下不交叉、不扭转。施工人员穿戴好安全装备,双钩挂在塔筒爬梯上,同时使用限位绳固定身体,背靠爬梯,拆除旧的橡胶扭缆护套。

打开扭缆保护套内层,将动力电缆,信号电缆,光缆置于内层内侧,定、转子电缆置于外侧,闭合内筒,安装内筒连接螺栓,拧好螺母,塞紧内层闭合关节处两端的塑料盖。

再次捋直电缆,保证电缆互不交叉且均匀分布在内层外侧的夹槽内,为防止内层脱落可用尼龙扎带进行捆绑,注意不要轧太紧影响内层调整。

将外层组件、内层组件进行抱合,螺栓穿过安装孔进行连接,同时用螺母、螺栓进行预紧固定。调整护套内、外层组件高度,确保内、外层组件平齐贴合,之后再调整护套与支架位置,确保所处位置相匹配。拧紧所有螺母,确保护套安装可靠、有效、牢固。

二、具体实施方案

1、将风机进行偏航操作,风机偏航至0度角的位置,然后进行停电操作,把开关打至维护位置。

2、首先将偏航平台位置的所有电缆进行整理,将电缆分缆夹板的挂钩悬挂在偏航平台顶端的吊孔内,将电缆按顺序排列到夹板的孔内,避免电缆相互交叉,放置完成后,对夹板进行紧固,将电缆夹紧,然后转动中间丝杠将电缆提升高度,电缆顶部成松弛状态后,将电缆网兜进行拆除。

3、对原保护套进行拆除,将拆除后的保护套装入专用的吊装带内,拆除完毕后对电缆进行检查,电缆情况确认完成后,在原位置加装新的电缆护套。

4、将电缆护套的内套放置于电缆中间,把每根电缆按照直径对应放入专用的孔内,以此类推,将所有电缆放入硅橡胶内套中。

5、所有电缆固定好后,在保护套内套外侧安装保护套外套,首先安装一侧,用丝杠将一侧外套连同内套穿入,上下两人同时操作,丝杠穿好后,将另一侧外套同时穿入丝杠内,然后用防松动紧固件进行紧固,紧固时,切勿单侧紧固,要上下同时紧固,紧固过程中调整外套位置,让内套至于外套卡槽内。

6、中间丝杠完成后对四个角螺栓进行安装,安装方式为对角紧固,安装完成后对保护套进行检查,防止安装不到位,紧固件紧固不到位的情况。

三、技术改造后效果分析

经过改用尼龙护套防护电缆,有效防止了电缆异常磨损,省去了定期更换橡胶垫的维护工作,改善了职工作业环境,降低了作业风险,同时有效避免了因原有刚性护套更换橡胶垫不到位导致电缆异常磨损带来火灾隐患。

参考文献:

1、《风力发电场检修规程》(DL/T 797-2012)

2、《风力发电场安全规程》(DL/T 796-2012)

3、《风力发电机组验收规范》(GB/T 20319-2017)

4、《电工术语风力发电机组》(GB/T 2900.53-2001)

5、《风力发电机组装配和安装规范》(GB/T 19568-2017)

6、《风力发电机组运行及维护要求》(GB/T 25385-2019)

7、额定电压0.6/1kV及以下硅橡胶绝缘硅橡胶护套电力电缆(JB/T 13107-2017)

8、硅橡胶绝缘电线电缆技术规范(DB51/T 1452-2012)

作者简介:杨晓博(1991-),男,汉族,河南新密人,工程师,本科学士学位,单位名称:大唐河南清洁能源有限责任公司,研究方向:风力发电机组塔筒集束环电缆防磨技术改造。

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