针对低温难点对风电机组发生的不利影响,恶劣
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2018年年初,低温甚至暴雪在南方地区比较强烈,波及到湖南、贵州、江苏、江西等南方省份。中央气象台的预报,1月29日至2月3日,受频繁南下冷空气影响,中国中东部地区自北向南气温还会有所下降。

寒冷的冬季,容易出现底温冷冻天气。这些天气会对风机产生危害,影响风机的正常运用。在这些极端天气下,会对风机造成哪些方面的危害?需要如何保护风机机组的运作?下面为你一一解答。

说到风电,不得不提内蒙古,说到内蒙古的风电,不得不提乌兰察布。乌兰察布有效风场面积达6828平方公里,技术可开发量达6800万千瓦,前者占内蒙古的三分之一,后者全国的十分之一,风电装机容量达485万千瓦,被誉为“空中三峡、风电之都”。 辉腾锡勒风电场地处内蒙古高原,海拔高,风力资源非常丰富,这里10米高度和40米高度年平均风速分别为7.2米/秒和8.8米/秒,风能功率密度662瓦每平方米,年平均空气密度为1.07千克/立方米,10米和40米高度5至25米/秒的有效风时数为6255小时至7293小时。 太原重工察右中旗新能源装备有限公司专注于风电设备制造、大型设备加工和风场开发。该公司经理李毅鹏介绍,“辉腾锡勒地区的风资源具有稳定性强、持续性好、风能品质高等特点,是建设风电场最理想的场所。” 辉腾锡勒风电场不仅能缓解京津等地用电不足的局面,而且形成最具观赏性的风电景观。李毅鹏说,察哈尔右翼中旗这里有1300多个风机,年均能发150多万千瓦的电,电量充裕,在发电高峰期,电厂会对电能进行存储备用。作为清洁能源的风能在环境保护方面发挥了重要作用,为积极响应能源结构调整,太原重工察哈尔右翼中旗新能源公司通过发展电锅炉储能供暖产业,充分消纳风电过剩负荷,为节能减排做贡献。 在风电场建成运行后,电场的安全生产很关键。风机运行期间,需要注意雷击天气。雷电释放的巨大能量引起风机叶片爆裂,电气设备绝缘烧损,控制元件击穿等。此外,还会使叶片结构温度急剧升高,分解气体高温膨胀,压力上升造成叶尖前后部分爆裂破坏。 为避免叶片等部位直接遭受雷击,技术人员安装避雷针和避雷器、选择适当的导体结构、合理设计雷电电流路径,避免风力电机设备免收损坏。根据不同的雷击损坏机理,对叶片、机舱、轴承等机械部件以及信号、控制线路等采取不同的防雷措施。 察哈尔右翼中旗的冬季漫长寒冷,多寒潮天气,而较低温度会影响这一地区的风电机组的正常运行。低温时空气密度增大导致风电机组特别是失速型风电机组的额定出力增加,出现过载现象;同时也会引起风轮叶片产生空气弹性振动,导致叶片后缘结构失效而产生裂纹。 李毅鹏说,在南方地区主要防腐,而内蒙古地区主要是防低温。低温对变频器影响较大,低温对传输也有影响,针对低温问题对风电机组产生的不利影响,根据气候资料,从提高风力机用采用的性能入手,进行技术上的改进,研究适用于低温环境条件的风电机组技术标准和设计规范,降低技术风险。 风电场功率也影响着电网稳定运行和供电系统的可靠性。李毅鹏介绍,为保障安全运转,对风电场发电量进行短期和中期的准确预测,可以有效降低风力发电系统成本,并且为电网运行调度提供可靠的依据,为风能开发又好又快的发展保驾护航。

低温降雪导致南方多个风电场出现停机事故,公开报道显示贵州、江苏、湖南的风电机组甚至出现紧急停机。南方风电项目建设规划时,没有像中国北方风电项目考虑到风机会面临长时间低温甚至降雪,抗冻能力会差一大截。

恶劣天气之底温

低温降雪会影响风电机组的运行工况、运行性能以及使用寿命,情况严重时甚至会引起风机倒塔等严重安全事故。对于久不经冻的南方地区风电场,更是要面对的难题。虽然现有风机技术可以保障风机在-30℃到40℃的环境温度下正常工作,但并不是所有风机均满足上述温度区间,不同材质的风机叶片、润滑油和钢材均有不同的最佳工作温度。许多中国南方风机在设计之初没有考虑在-10℃左右的环境下长时间工作,风机组件的抗冻能力远低于北方风机。

冬季出现的底温情形,会对风机造成损害。主要集中在风机机组受底温的物理特性,出现机组受损,风机内部润滑系统出现润滑油黏性增加以及加速设备磨损等等,具体来说会出现以下几方面情形:

低温、积冰、降雪究竟会对风机产生哪些危害? 在极端低温、降雪情况下如何保护机组运营?无所不能梳理为你一一解答。

1、损害不同材质的风机组件的机械性能;申博娱乐

低温和冰冻对风机造成的危害

2、损害风机发动机、风机变压器以及偏航驱动电机等组成部件;

1.低温

3、风机的齿轮箱、液力耦合器与减震器长时间处于底温天气,会造成润滑油黏性增加、影响机组工作效率和使用寿命。

低温对风机的损害,集中在风机组件物理特性因低温受损,风机内部润滑系统因低温导致润滑油黏性增加,设备加速磨损,具体来讲就是以下四个方面:

4、风机内部密封件,橡胶零件等部件受到底温影响,容易造成材料性能大幅降低,影响风机机组运行效率。

1.损害不同材质风机组件的机械性能。

恶劣天气之积冰

2.损害风机发电机、偏航驱动电机、以及风机变压器。

冬季的积冰天气,特别容易对风机造成严重危害。只要从以下几方面体现:申博娱乐

3.风机齿轮箱、液力耦合器与减震器长时间暴露在寒冷天气中,其内部润滑油粘稠度增大使设备磨损情况加剧,影响风机整体工作效率与使用寿命.

1、冰冻天气影响风机叶片的启动性能。严重情况下,甚至导致叶片翼性的最大升力系数和失速临界攻角等方面发生较大偏差,直接影响风机运行安全;

4.风机内部密封件,橡胶零件等受低温影响,其材料延展性能大幅降低,设备更易开裂,影响风电机组运营效率

2、干扰风机测风仪工作,导致测试数据失真;

通常来看,风机钢结构塔筒、钢制风机组件,以及复合材料纤维叶片的机械性能会受到低温影响。

3、增加风机机组静载负荷,降低风机发电效率;申博娱乐

例如,钢结构的延展性在低温环境下会大幅降低,钢结构受外力挤压时更易产生微裂纹。这些微裂纹会降低钢结构的强度与抗渗性,直接影响风机运营安全与风机寿命。并且,当风机内部电器长时间处于低温停机状态时,突然恢复运转,会导致电器内部组件受到热冲击效应而损坏。据研究,风机齿轮箱启动运行时的环境温度应高于自身润滑油倾点10度以上,否则风机齿轮箱内部润滑油粘度高于最佳工作粘度,导致齿轮箱内部摩擦力加大,降低齿轮箱传动能力,影响齿轮箱使用寿命。目前许多中国南方风电场使用的风机润滑油倾点在-22℃左右,今年南方的寒流导致南方地区温度降至-10℃,局部地区在短时间内甚至低于-10℃,在该温度下风机内部润滑油工作状态较差,南方的风电场业主要注意了。

4、改变风机工作平衡,增加风机的不平衡性,导致风机组件加速疲劳;

2.积冰

5、风机转动,容易将附着的积冰甩出,会对人员安全性产生影响。

积冰对风机的危害远高于低温和积雪,积冰会在以下几方面影响风机的安全运营:

因此,底温冷冻的严冬的防护措施不到位,对让风机的工作效率、性能等等方便,产生不可估量的影响。

1.影响叶片气动外形,使叶片翼型的气动性能受损。极端情况下,积冰会导致翼型的最大升力系数和失速临界攻角等特性发生较大变化,直接影响风机运营安全。

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