(中国水利水电第八工程局有限公司湖南长沙410004)
摘要:随着高新技术的飞速发展,风力发电技术已成为新能源技术中发展最成熟商业化进程最快的发电方式之一,近年来在我国的电力技术领域也取得了迅猛发展。但是由于现有风力发电结构普遍存在安全隐患,导致因风力发电结构引发的安全亊故频发,引起了业界人士的高度关注。本文分析了风力发电结构的事故分析及其规避。
关键词:风力发电;结构事故;规避;
我国风力发电经过这些年的快速增长,正逐步向稳定发展转变。在这样的发展阶段,全方位分析风电机组运行安全,有效防范可能发生的各种风险,采取必要的控制措施,不断提高风力发电机组运行安全是十分必要的。
1.相关介绍
风力发电运行原理是风机通过主动对风方式,使叶轮始终处于迎风状态,吸收风能并转化为机械能,驱动发电机旋转从而将机械能转换成电能,最终经变压器并入电网,完成向电网输送电能的任务。并网运行已成为风力发电的主要运行方式。为了保证输出电能频率恒定,并网型风电主要采用恒速恒频和变速恒频这两种控制方式。过去,风力发电多采用恒速恒频技术。随着风电技术的发展,为了提高风能转换效率,应用变桨距技术使叶轮的转速能够跟随风速变化,通过变流技术实现对发电机的转矩控制,从而保证输出电能频率恒定。变速恒频成为目前风力发电机组并网运行的主要控制方式。
风力发电结构的事故分析
1.1基础施工阶段。这一阶段的项目施工主要是以基础面施工为主要内容,于集电线路和送电线路、风机工程、升压站等处实施基础性开挖以及钢筋绑扎工作,完善混凝土浇筑环节。尽管基础施工阶段的作业面较大,然而其施工难度较低,在同质化管理过程中能够有效缩短施工周期。这一阶段施工中的主要表现为钢筋绑扎过程中的金属切割问题、土石方坍塌问题以及相关的设备安全防护问题。除此之外,由于脚手架失稳或是物料提升造成的倒塌问题也不容忽视,由于装配或是维修导致的意外伤害也是基础施工阶段的重要危险源。
1.2设备安装阶段。风力发电施工中的设备安装阶段不同工作流程间的差异性逐渐显示出来,风机工作作业中开始着手塔筒、叶片以及机舱等设备的吊装,这就有着潜在的起重危害。与此同时,大吨位吊车的拆装工作、搬运时的高空坠物以及现场移动也是这一阶段主要的危险源。对端变电站扩建环节,支构架的组建对于防护措施也提出了更高的要求,这一过程中人员由于没有系好安全绳造成的失稳或是踏空问题也时常发生。集电线路和送电线路方面,杆塔与铁塔组建过程中的登高、起重等环节也存在金属切割、施工电器安全保护等工作落实不到位而引起的安全隐患。
1.3组织与调试阶段。电气调试阶段组网连接工作正式开始,这一阶段由于施工分界点的模糊而导致的意外伤害是极为常见的,因此合理设计施工工序及分界点是这一阶段的首要任务。集电线路和送电线路上,导线拖放、放线走向等不同程度地存在机械伤害的问题,由于设备缺陷造成的意外伤害以及安全防护工作没有落实到位导致的高空坠落问题是这一阶段最为主要。除此之外,升压站辅助设备施工中的电气危险以及起重危险也是不容忽视的。最后,电气组织与调试阶段还存在高压设备意外和触电伤害,它们也构成了风电发电场施工的危险源之一。
1.4其他。风力发电场的选址一般是风能丰富的区域,然而却也是极端天气多发的地区,因此,针对不同的季节变化和气候条件也有做好对应的安全防范措施,比如防风沙、防雷雨以及野外防火等。
规避方法
2.吊装过程中施工。一是在吊装施工前人员需要对吊车的各个零部件进行检查,完善吊具选择;除此之外,还需要对风电机设备进行质量检查,避免高空坠物的发生。二是安排专人指挥吊装现场,该指挥人员需要具备相关的安装经验,熟知吊装过程中的信号与手势。与此同时,起重机械操作人员的责任意识也不可忽视,吊装方案的制定需要起重机械人员与吊装指挥人员共同配合完成,在此之前还需要对工作任务进行有序交接。三是任何参与风力发电机吊装的人员都需要恪守电力工程施工安全故障制度的相关要求,熟悉本工种的各项安全操作流程,并从施工工艺要求及安全操作规程出发来提高吊装施工质量。四是针对塔筒上段和机舱之间的安装需要采取连续施工的方式尽可能当天内完成,这主要是因为夜间停工时的天气变化会直接导致塔筒谐振破坏等问题。系好安全带是高空作业人员谨记的内容,而地面作业人员则应当佩戴好安全防护工具。高空作业的手用工具应当放置于工具袋之内,严禁高空传递。在暴雨及大风等天气过后应当重新检查现场塔筒、叶片及机舱的摆放情况,切实保证垫木支撑的稳固性。
3.场内外运输。一是保证风力发电施工现场道路的通畅与平整,任何道路或是桥涵的施工都应当满足车辆的基本通行需求。场内外运输需要先对沿途路况展开必要勘查,切实了解各道路及桥涵的宽度和实际承重量;二是道路运输对于驾驶人员也提出了一定要求,除了不能够超载超限、强行超车以及酒后开车之外,驾驶人员切忌开情绪车和带病开车,精力充沛和谨慎驾驶是对驾驶人员提出的基本要求,同时也是道路交通运输法规的有效执行过程;三是由于运输性质的特殊,场内外运输过程还应当采取有效的措施来避免货物脱落等问题的产生。
4.消防措施的关键点。一是消防安全措施应当突出消防领导小组构建的重要性,并设置专业的安全消防人员,定期做好相关的安全消防检查工作,向施工现场工作人员讲授相关的消防安全知识,杜绝消防安全隐患。二是施工现场应就明火制度进行完善,电焊过程必须设有专门的看火人员,并配备水桶和石棉布等。焊接工作实施前需要对周围环境进行检查,确保远离易燃物品。严格管理器材及易燃易爆材料,这些物品的存放应当远离施工现场,并于醒目位置设置安全警示标语。确保各保温材料和安全网与消防安全规定相符合,杜绝使用可燃材料与易燃材料。三是特殊天气状况施工需要做好防雷放电工作,机电设备需要设有专人维修,并配备对应的防雷防雨措施。各项电器必须配有漏电保护装置,杜绝电灯取暖现象,施工完成后必须对施工现场全部电源进行切断。保证生活用电与防火规定相符合,类似食堂燃料等用火都必须经过安全保卫部门的审核批准。
5.综合搅拌站与加工厂。一是综合搅拌站内的栏杆、扶梯等内容都应当与安全规定标准相符合。在搅拌机传动系统以及物料提升设备中必须配以对应的防护设施,维修和保养时必须有联锁断电装置;二是各项防护装置都应当避免粉尘和砂石粉末对其造成的不良影响,重视对周围环境的保护,清洗过程中应充分考虑到水体污染问题,将pH值控制在标准范围以内,搅拌站各部件外形尺寸应当与规定标准相符合,保证各部件的运输性能。
随着风机生产制造技术的进步和智能电网的开发应用,认真做好风机运行安全与控制措施课题研究,积极开发适用于中国特点的先进风电机组,向经济优化控制方向发展,必将会使风电运行控制能力得到显著提高。本文分析了风力发电结构的事故及其规避方法,风力发电企业应当认真总结安全管理经验,为最终实现安全奠定基础。
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