風(fēng)力發(fā)電電氣施工應注意的問(wèn)題工學(xué)論文
風(fēng)能是一種干凈的、儲量極為豐富的可再生能源，它不會(huì )隨著(zhù)其本身的轉化和利用而減少。自20世紀70年代末以來(lái)，隨著(zhù)世界各國對環(huán)境保護、能源短缺及節能等問(wèn)題的關(guān)注，大規模利用風(fēng)力發(fā)電來(lái)減少空氣污染、減少有害氣體的排放量。中國西北、華北北部、東北及東南沿海地區有豐富的風(fēng)能資源。根據中國對能源及環(huán)境保護可持續發(fā)展計劃的實(shí)施，隨著(zhù)中國風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的更新及風(fēng)電場(chǎng)的不斷擴大，到‘2015年，全國總裝機規模將達到1×107 kW。
風(fēng)力發(fā)電電氣施工的特點(diǎn)是：風(fēng)電施工環(huán)境比較惡劣，相鄰風(fēng)機間距較大。作業(yè)范圍廣，隱蔽工程較多。在整個(gè)項目工程的使用功能、竣工后的運行安全可靠程度、投資效益，電氣工程有著(zhù)舉足輕重的作用，因此電氣工程施工的好壞直接影響工程項目的質(zhì)量、進(jìn)度、安全乃至經(jīng)濟效益，尤其是施工中的關(guān)鍵問(wèn)題，電氣工程管理人員應加強管理的各項基礎工作及過(guò)程控制。
1 設計圖紙的審核
要全面熟悉設計圖紙，努力并善于發(fā)現圖紙中的問(wèn)題，把施工圖中出現的錯誤、遺漏問(wèn)題盡量在圖紙階段消除。把不能施工或難以施工的問(wèn)題提出或提出處理意見(jiàn)，要求設計部門(mén)修改圖紙，要同土建、風(fēng)機設備安裝等專(zhuān)業(yè)溝通，全面了解設計圖紙，以便發(fā)現預埋與實(shí)際設備是否相符或沖突，設計所提供材料是否與實(shí)際一致，設計是否滿(mǎn)足施工規范要求。要有預見(jiàn)意識，把問(wèn)題發(fā)現在施工實(shí)施前面，便于保證施工質(zhì)量。
施工方案是保證施工質(zhì)量的措施，是做好施工前控制的最有效、最基本的方法。要全面了解風(fēng)電電氣專(zhuān)業(yè)的總的設計說(shuō)明，認真編制施工組織設計，施工組織設計要有針對性、可操作性、先進(jìn)性。要有可靠的組織與技術(shù)措施，編制措施時(shí)要滿(mǎn)足施工的實(shí)際需要、完整的質(zhì)量保證體系，質(zhì)量保證措施要落實(shí)到人、確實(shí)可行施工方法及程序。在施工方案中針對重要的分項工程、關(guān)鍵步驟及關(guān)鍵部位要有具體詳細的施工措施。施工前針對工程工作程序及施工中存在的危險點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)及安全交底，提出對施工的質(zhì)量要求及預防的質(zhì)量通病。
2 電氣施工中的電纜工程
在風(fēng)電工程中電纜是連接就地變電站的主線(xiàn)，起著(zhù)匯流和傳輸電能的作用。每一趟出線(xiàn)單元一般都連接著(zhù)幾臺或者十幾臺風(fēng)力發(fā)電機。由于每臺風(fēng)機間距較遠，設計一般采用電纜直埋方式。
因此不能忽視高壓電纜的施工質(zhì)量，施工工藝的處理不當不僅返工而且影響工程的施工進(jìn)度及經(jīng)濟效益。例如在冬季敷設電纜時(shí)，塑料電纜在低溫下將變硬，因此在低溫下敷設電纜時(shí)電纜的塑料絕緣容易受到損傷，所以盡可能避免在低溫下施工。如果在冬季施工，電纜存放地點(diǎn)在敷設前24h內的平均溫度以及敷設現場(chǎng)的溫度低于0℃時(shí)，應采取措施將電纜預熱才能敷設。
電纜能否安全運行是風(fēng)電安全運行不可忽視的組成部分，高壓電纜頭施工工藝要求意識淡薄，使新做電纜頭在交接試驗和運行一段時(shí)間后存在絕緣故障，因此高壓電纜頭的制作也是不可忽視的問(wèn)題。
電纜的電壓等級越高對電纜頭施工質(zhì)量越高。風(fēng)電電纜之間的連接一般為2～3個(gè)電纜頭，如果電纜制作、安裝出現交叉，在氣候的變化影響下，在交叉處引起放電或爬電現象，最終擊穿絕緣，造成接頭爆炸。因此高壓纜頭制作要選用制作時(shí)間長(cháng)的技術(shù)熟練的技術(shù)工，同時(shí)嚴格按照工藝施工。
3 電氣施工中的渦流問(wèn)題
風(fēng)電工程中發(fā)電機引出線(xiàn)設計一般為多根單芯電纜。經(jīng)預埋于風(fēng)機基礎的電纜管引接至就地變電站。三相或單相的單芯電纜會(huì )在電纜周?chē)a(chǎn)生交變的磁場(chǎng)，變化的磁場(chǎng)作用在外保護鋼管上，因鋼管是一個(gè)閉合的載體，會(huì )生成感應電流即渦流。渦流會(huì )造成大量的電能損耗，引起鋼管發(fā)熱，嚴重時(shí)造成電纜的燒毀。因此敷設電纜時(shí)，同一交流回路電纜應穿于同一金屬保護管內，電纜敷設時(shí)應采用品字形方式，固定電纜時(shí)采用非磁性材料，因此在電氣施工中渦流危害的預防尤為重要。
4 電氣施工中的光纜工程
風(fēng)機的控制、信號的傳輸都通過(guò)光纜予以實(shí)現，敷設及制做質(zhì)量的好壞直接影響施工的進(jìn)度和投產(chǎn)后風(fēng)機的正常及長(cháng)期的運行和以后的維護。敷設前應先進(jìn)行光纜性能測試以確定光纖特性是否滿(mǎn)足要求及在運輸過(guò)稱(chēng)中是否損壞。在敷設光纜時(shí)，光纜的彎曲半徑不小于光纜外徑的30倍。在牽引時(shí)，張力應加在光纜的加強件上，同時(shí)敷設時(shí)應防止光纜外護層后脫。在敷設過(guò)程中和敷設后，要及時(shí)檢查光纜外皮，如果有破損要及時(shí)進(jìn)行修復，敷設后要檢查光纜護層對地絕緣電阻。由于魯能白云鄂博風(fēng)場(chǎng)光纜采用直埋方式，因此光纜溝底部應鋪10 cm厚的細土或沙土，并且平整無(wú)碎石。敷設時(shí)，光纜應平放于溝底部，不得騰空和拱起。敷設完畢后，光纜端部必須做嚴格的密封防潮處理，防止進(jìn)水或人為損傷。光纜熔接時(shí)應剪去一段長(cháng)度，確保光纜沒(méi)有受到機械損傷。光纜成端后，軟光纖應在醒目部位標明方向和序號，末連接軟光纖的接口端部應蓋上塑料防塵帽。
防雷及強電措施：光纜線(xiàn)路與強電線(xiàn)路之間保持一定距離，使光纜金屬構件的短期和長(cháng)期危險縱電動(dòng)勢分別不大于12 000 v和60 V，采用厚度為2.0 mm的PE外護套，提高光纜護套的絕緣和耐壓強度。采用站內接地方式，在塔架內將光纜中的金屬體包括鎧裝層、加強件及防潮層與地網(wǎng)可靠相接，接地電阻小于5Ω。
5 接地降阻問(wèn)題
兆瓦級的風(fēng)力發(fā)電機一般距地面60 m～100 m，而且地廣人稀，無(wú)高大建筑。特別要注意防止雷電危害，風(fēng)機裝有避雷裝置，為保證安全運行，風(fēng)機電氣設備及旋轉部分都采用接地設計。為保證雷擊和各種故障電流能夠順利的泄于大地，風(fēng)機接地電阻是至關(guān)重要的。接地體的流散電阻與土壤電阻率有直接的關(guān)系，在風(fēng)電設計中對風(fēng)機接地的接地電阻值有明確的規定。
魯能白云風(fēng)電場(chǎng)土壤電阻率較大，必須采取降低土壤電阻率的措施，使電阻值滿(mǎn)足設計要求。設計選用石墨降阻劑�？蓪⒔饘倬o密地接觸，形成足夠大的電流導通面減少了接地電阻，同時(shí)在接地體周?chē)纬勺兓骄彽牡碗娮鑵^域。接地極及接地干線(xiàn)質(zhì)量的好壞也影響接地電阻，在制作時(shí)要嚴格安裝設計圖紙和電氣裝置安裝工程施工及驗收規范，經(jīng)驗收后方可進(jìn)行F步工序。
在實(shí)際施工中，根據現場(chǎng)實(shí)際情況，對電氣施工項目采取有效施工工藝措施，保證電氣施工質(zhì)量，最終才能達到風(fēng)力發(fā)電機組安全、穩定、高效、經(jīng)濟運行。
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