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風電塔筒安全在線監測技術的必要性

作者:小編  瀏覽量:841  發布日期:2023-2-18 10:08:33

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洛陽風電塔筒清洗闡述在風電場的設備管理中,風電機組的運行是設備管理中考慮的問題。由于風電機組地處野外,不能實現實時設備外觀的檢查,特別是對于存在地質隱患的區域,如泥石流、礦山開采、地震等自然災害,目前現場無法實現進行事前預控。此外,風電機組的主要設備均運行在幾十米高的塔架上方,在風速、重力、葉片扭力的作用下,風電塔筒的螺栓和焊縫能否承受住設計載荷,特別是在風速下實現挺穩定機及塔筒,均已成為風電行業所重視的課題。

面對問題,提高設備可利用率和進行功率一致性系數驗證已顯得不再重要。單臺風電機組的造價少則幾百萬,多則幾千萬,甚至有些海上風電單機綜合投資已經上億元?;谝陨峡紤],在如此巨大的投資風險和設備管理的責任下,我們將更應關心風電機組的設備,特別是塔架的和風機著火兩大隱患問題,因為塔架的一旦出現問題,整個風電機組則必將損毀。開展風電機組塔筒采取在線監測主要基于以下幾個原因。

1、 運行環境惡劣

風電機組大多安裝在山地、隔壁、潮間帶、沙漠等野外

環境中,不可避免要長期受風沙、日曬、雨淋、鹽霧等侵襲。勢必帶來風機防腐方面的難題,國內對于風機塔筒(架)底部基礎環外的防腐并未形成行業標準。大部分業主未進行有效的底部基礎縫隙的防腐處理。此外、由于部分風機所處環境晝夜溫差大,載荷變化頻繁,不同風機的基礎地質條件也各不相同,以上多種因素造成風機運行環境惡劣,直接關系到設備的健康狀況,影響設備的使用壽命。

2、 存在薄弱環節

目前,風電機組的設計壽命大多是20年,在這期間,

每一個塔架螺栓至少要被力矩扳手拉伸40多次,這使螺栓接近設計疲勞期。同時,在實際的運行工況下風機適應在各種風速下運行,塔架螺栓和焊縫受各方向的剪切力,極有可能造成焊縫的應力集中或螺栓的過度疲勞,致使風機使用壽命降低。

3、 設備健康狀況不佳

截止2012年底,我國風電裝機中進口機組累計8597臺,

約占全部裝機臺數的16%。國產風電機組占有比例將越來越大,設備質量良莠不齊。一方面源于風電產業在國內的快速發展,產能過剩引起設備質量相對進口機組不是很高,另一方面是有些機組引進技術改造后存在國外的技術壁壘,致使部分國內風電機組設備健康狀況不佳。

4、 風電機組塔筒監測的使用價值

風電機組塔筒在線監測系統可以實時監測塔筒的

傾斜度和塔基有角度的沉降量,通過高性能傾角傳感器感知每一秒內塔筒頂部的晃動幅度和方向。同時根據系統設定的邊界條件,可以自動計算每一次小風條件下塔筒的穩定變形,即傾斜度。

通過對年度塔筒擺動軌跡的點堆積,可以分析出塔筒一整年內的受力情況,對受力較大方向的關鍵部位螺栓可以提出進行特殊檢查,為風機定檢提供技術支持。

通過分析傳感器實測的瞬時數據,分析塔筒(傾斜度),在惡劣天氣、地質條件下,防止發生和擴大事故,主要通過處理器輸出継電器接點,實現報警或停機功能。

通過對塔筒底部和頂部傳感器數據的對比分析,有利于發現塔筒局部受力不均,變形不均的情況。

通過每一次報警值的激活,可以記錄在一定時期內塔筒觸發大振動要求的次數,對分析焊縫及螺栓的過度疲勞提供依據。

通過點堆積實時計算歷史大擺動度,根據其地形特點更加合理的設定振動保護觸發值,讓機組振動保護更科學。

通過對風電機組塔筒一段時間內的在線監測,可以掌握風電機組在不同風速,不通負荷下的擺動情況,特別是在緊急停機時塔筒的大擺動幅度??梢詫崿F對每臺風機大擺動度的測試,可以做為保證風電機組的有效定值,每臺風機的實測大擺動度將有所不同,我們的定值是根據風機基礎、塔筒變形、焊縫開裂等諸多因素實測的風機能夠承受的大擺動度,這些對于提高風機運行壽命均有顯著意義。

綜上所述,風電機組塔筒已成為威脅風電機組、

壽命的兩大致命問題,相比動輒幾千萬的風電機組設備,推行塔筒監測技術的應用將成為風電設備管理者的有效手段,這對于整個風電行業的健康發展,對于風電行業的技術創新都是一個積極的方向。在風電發展更加重視設備質量和發展的當今,積極推動風電機組塔筒在線監測技術等先進技術應用,可以有效彌補風電機組自身設計不足、運行環境惡劣等因素帶來的隱患,可以有效減少風電機組設備重大事故的發生。

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