风力发电机组安装、调试与试运行讲稿

风力发电机组安装、调试与试运行第一章风力发电机组的安装一、典型的安装程序1、安装前准备工作1)检查并确认风力发电机组基础已验收，符合安装要求。2)确认风电场输变电工程已经验收。3)确认安装当日气象条件适宜，地面最大风速不超过12m/s。4)由制造厂技术人员会同建设单位（业主）组织有关人员认真阅读和熟悉风力发电机组制造厂随机提供的安装手册。5)以制造厂技术人员为主，组织安装队伍，并明确安装现场的唯一指挥者人选。6)由现场指挥者牵头，制定详细的安装作业计划。明确工作岗位，责任到人，明确安装作业顺序、操作程序、技术要求、安全要求，明确各工序各岗位使用的安装设备、工具、量具、用具、辅助材料、油料等，并按需分别准备妥当。7)清理安装现场，去除杂物，清理出大型车辆通道。8)清理风力发电机组基础，清理基础环工作表面(法兰的上、下端面和螺栓孔)，对使用地脚螺栓的，清理螺栓螺纹表面、去除防锈包装、加涂机油，个别损伤的螺纹用板牙修。9)安装用的大、小吊车已按要求落实，并进驻现场。10)办理风力发电机组出库领料手续，由各安装工序责任人负责按作业计划与明细表逐件清点，并完成去除防锈包装清洁工作，运抵安装现场。18 2、安装程序1)塔架吊装：有两种方式。一种是使用起重量650t左右的吊车先将下段吊装就位，待吊装机舱和风轮时，再吊剩余的中、上段，这样可减少大吨位吊车的使用时间，适用于一次吊装风力发电机组数量少，且为地脚螺栓或基础结构。吊装时还需配备一台起重量50t以上的小吊车配合“抬吊”。另一种方式是一次吊装的台数较多，一次将所有塔架各段全部吊装完成。塔架吊装时，由于连接用的紧固螺栓数量多，紧固螺栓占用时间长，有可能时，尽量提前单独完成，且宜采用流水作业方式一次连续吊装多台，以提高吊车利用率。特别是需调平上法兰上平面的采用地脚螺栓的风力发电机组塔架，耕时更长。在安排计划时要注意这一特点。见图4—2。2)风轮组装：与塔架吊装就位一样，风轮组装也需要在吊装机舱前提前完成。风轮组装有两种方式，一种是在地面上将三个叶片与风轮轮毂连接好，并调好叶片安装角(有叶片加长节的，也一并连接好);另一种方法是在地面上，把风轮轮毂与机舱的风轮轴连接，同时安装好地面水平线有120º角度的两个风轮叶片，第三个叶片待机舱吊装至塔架顶后再安装。见图4—3。3)机舱吊装：装有铰链式机舱盖的机舱，打开分成左右两半的机舱盖，挂好吊带或钢丝绳，保持机舱底部的偏航轴承下平面处于水平位置，即可吊装于塔架顶法兰上；装有水平剖分机舱盖的机舱，与机舱盖需先后分两次吊装。对于已装好轮毂并装有两个叶片的机舱，吊装前切记锁紧风轮轴并调紧刹车。见图4—4。4)风轮吊装：用两台吊车“抬吊”，并由主吊车吊住上扬的两个叶片的叶根，完成空中90º翻身调向，撤开副吊车后与已装好在塔架顶上的机舱风轮轴对接。5)控制柜就位18 ：控制柜安装于钢筋混凝土基础上的，应在吊下段塔架时预先就位；控制柜固定于塔架下段下平台上的，可在放电缆前后从塔架工作门抬进就位。6)放电缆：使其就位。7)电气接线：完成所有控制电缆、电力电缆的连接。8)液压系统：连接液压管路。二、安装计划与进度1、安装计划编制依据1)风电场建设总进度表。2)风力发电机组制造商随机提供的安装手册。3)风力发电机组制造商技术人员在施工现场提出的建议。4)风电场施工现场当地的现场地形地貌、交通、气象和安装点的地质状况等资料。2、安装计划的内容1)安装的风力发电机组的型号规格、台数、设备编号及安装地点位置，安装现场平面布置图。2)风力发电机组的安装进度表。3)吊车使用计划或起重桅杆使用计划。4)运输计划。5)安装作业的主要技术、组织措施计划。6)劳动力计划。7)材料物资及安装施工机具设备供应计划。8)安全措施计划及安装保险。9)成本计划。18 3、风力发电机组安装进度表，见表4—3。三、设备验收与库房管理(一)设备验收1、风力发电机组的包装风力发电机组出厂时通常分为以下几个包装：①风轮叶片；②风轮轮毂；③加长节；④机舱带盖总面；⑤控制柜总成；⑥其他（除上述总成、大件外的所有其他配套附件，例如，动力电缆、控制电缆、风速风向仪及其支架、外置式齿轮油散热器及其油管、液压系统管路零配件、各种规格的高强度螺栓副、密封胶、防松胶、长效润滑脂、备用油品油料、个别传感器、机顶控制盒等等）；⑦塔架及其连接用高强度螺栓副；⑧随机专用及通用工具、随机备品配件等等；⑨随机技术文件、手册等。表4—3本期风力发电机组安装进度表序号机组型号工序名称数量业主安装监理日期1234561—11—21—31—41—5甲公司A型风力发电机组吊装塔架下段吊装塔架中上段风轮组装机舱吊装11111Y1Y1Y2Y2Y2Z1Z1Z1Z1Z1J1J1J2J2J2○○○○○18 1—61—71—8风轮吊装控制柜安装放电缆电气接线111Y2Y2Y2Z1Z1Z1J2J2J2○○○2—12—22—32—42—52—62—72—8乙公司B型风力发电机组吊装塔架下段吊装塔架中上段风轮组装机舱吊装风轮吊装控制柜安装放电缆电气接线22222222Y1Y1Y2Y2Y2Y2Y2Y2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2Z2J1J1J2J2J2J2J2J2△1△1△1△1△1△1△1△1△2△2△2△2△2△2△2△2注：表中Y1、Y2分别为业主代表1、2；Z1、Z2分别为安装1组、2组；J1、J2分别为监理工程师1、2；○为A型风力发电机组△1、△2分别为第一、二台B型风力发电机。通常①～⑤所列，均各自单独包装；⑥采用集装箱包装（内有各零配件的小木箱若干）；⑦通常由国内配套厂直接发来，不再经主机厂转运；⑧一般装于⑥的集装箱内。当同时发运的风力发电机组超过一台时，可能采用并装或混装的方式，例如一个无顶40英尺的集装箱同时装几个机舱总成或同时装风轮轮毂和加长节。18 2、验收建设单位（业主）的库房物资的保管员在技术人员配合下，按以下程序进行设备验收；1)按本次货票检查包装箱数、箱号。2)开箱，按装箱清单逐一清点箱内零配件、物品的品名、规格、数量、查看外观有无破损锈蚀。3)填写验收入库单，除写清品名、规格、数量外，要注明有无损坏，以及需要记录的其他事项。4)当发现有丢失、损坏现象时，应填写报告单并报有关部门，向承运、供货商通知补缺。在影响到安装进度时可向责任方索赔。5)国外订单供货，尽量与海关商检部门联系，在安装现场一次开箱验货。(二)库房管理1、入库所有已验收的设备、零部件、配件、工具、油品等，均应按规定编号入库。对包装完好，近期将要安装的，在保证存放安全的前提下，整台风力发电机组可全部用原集装箱包装卸在基础旁，以减少短途运输的麻烦；否则，除上述(一)1中的①、②、③、④、⑦所列外，应全部进入库房规定位置存放保管。2、保管建设单位（业主）应建立健全库房管理的规章制度，保证库内物资帐物相符，科学合理保管，符合安全、防火、防盗、防潮、防变质、防锈蚀、防尘要求。3、出库应办理领料手续。现场存放的，应由责任人办理保管及领用手续。四、主要安装工艺简介(一)塔架安装1、塔架与基础环连接18 1)清洁塔架油漆表面，对漆膜缺损处补漆处理；清理塔架下段下法兰端面及基础环上法兰端面，在基础环上法兰端面上涂密封胶。2)根据风力发电机组安装手册，采用大吨位主吊车与小吨位副吊车双机抬吊塔架，预先将主副吊具固定于两端法兰上，通过吊具主吊车吊塔架小直径端，副吊车吊塔架大直径端，双机将塔架吊离地面后，在空中转90º角，副吊车脱钩，同时卸去该端吊具。3)下端塔架工作门按标记方位对正后，徐徐下放塔架,借助两根小撬杠对正螺孔后,在相对180º方位先插入两只已涂过MoS2油脂的螺栓，手拧紧螺母后，再将其余所有涂好MoS2油脂的螺栓插入，用手拧紧螺母后放松吊绳，按对角拧紧法分两次拧紧螺栓至规定力矩。在第一次拧紧螺栓后去除主吊车吊钩。4)塔架中、上段按上述双机抬吊方法依次安装，对按时注意对正塔内直梯。塔架紧固连接后，用连接板连接各段间直梯，并将上、下段间安全保护钢丝绳按规定方法固定。5)若不立即吊装机舱总成和控制柜时，应将工作门锁住。6)结构上不设下平台，控制柜直接放置在塔内混凝土基础上的，在吊装下段塔架前，应先使控制柜就位。2、塔架通过地脚螺栓与基础连接1)清理基础表面，去掉地脚螺栓防锈包装，将所有地脚螺栓上的下调节螺母的上端面调至同一水平面。2)塔架下段清洁后，按前述双机抬吊法使塔架纵轴线铅垂，借助小撬杠使塔架下法兰螺栓孔与所有螺栓对正，下放塔架，使所有地脚螺栓插入下法兰孔中。18 3)待下法兰下端面与下调节螺母接触后，将地脚螺栓总数1/3数量的上调节螺母拧入，稍放松吊车吊绳，并按对角法紧至约相当70%规定力矩。4)用U型连通管法或经纬仪检验塔架上法兰上平面与水平面的平行度以及纵轴线与水平面的垂直度，并用调节螺母调节，使其达到安装手册标准规定的要求后，紧固螺母，并把其余螺母全上紧，去除吊车吊钩。5)依次把中、上段塔架用双机抬吊法安装，并按规定扭紧力矩用对角法分两次紧固连接螺栓。6)重复4)操作，复检平行度和垂直度，若未达到要求，采用调节地脚螺母使之达到要求。7)按手册要求，进行二次混凝土浇注，把塔架下段法兰下端面与基础上平面之间的环状空间填满。应注意，要按工艺要求采用加有早凝剂的膨胀水泥，且浇注采用手工捣固时应充分。(二)风轮组装1)组装在风力发电机组安装现场进行。组装前安装点应清理干净、相对平坦，垫木、叶片支架及吊带、工具、油料均应备齐到现场，风轮轮毂、叶片均已去除外包装、防锈内包装，工作表面擦拭干净。2)用吊带吊运，使轮毂与三只叶片就位，轮毂迎风面与叶片前缘均向上。3)按已确定的叶片安装角对准标记，分别把三只叶片与轮毂连接，确认安装角不超差后，按对角法分两次将连接螺栓上紧至规定力矩。安装角误差一般不得超过半度。4)安装叶片的叶尖。5)进行以上操作时，均应按手册在相关零件表面涂密封胶或MoS2油脂。(三)安装机舱18 1)打开铰链式机舱盖，或卸去水平剖分式机舱盖，清理机舱内底板表面油污，搬去所有不相干的暂放物品，固定电力电缆和控制电缆。2)将轮毂前平盖板，机舱内各有关护罩、紧固螺栓等固定在机舱内。3)挂好起吊钢丝绳吊具，调整其长度，使机舱下部的偏航轴承下平面在试吊时处于水平位置，若调不出水平状态，应按安装手册提示，加用足够起重量的手动吊葫芦调平。4)清理塔架上法兰平面和螺孔，去除运输时的法兰支撑，在法兰上平面涂密封胶，连接塔架—机舱偏航轴承的紧固螺栓表面涂MoS2油脂，绑好稳定机舱用的拉绳。5)起吊机舱至处于上法兰上方，使二者位置大致对正，间隙约在10mm时，调整并确认机舱纵轴线与当时风向垂直。6)利用二只小撬杠定位先装上几只固定螺栓，并拧入螺栓，徐徐下放机舱至间隙为零，但吊绳仍处于受力状态，用手拧紧所有螺栓后放松吊绳。7)按对角法分两次拧紧螺栓至规定力矩，去除吊绳。8)安装偏航刹车，接通液压油管。(四)安装风轮1)用三副吊带分别绑轮毂三个叶根处，同时分别把三根拉绳在叶片和叶尖转轴上绑好。2)主吊车吊二个叶根吊带，副吊车吊第三个叶根吊带，水平吊起，在主吊车钩徐徐上升过程中，副吊车徐徐下放，使风轮从起吊时状态逐渐倾斜，当风轮轮毂高度超过风轮半径尺寸约两米时，风轮只由主吊车吊住，完成空中90º转身，松去副吊车吊绳，通过人拉三根拉绳，使风轮轴线处于水平位置，继续吊升风轮使之与机舱主轴连接法兰对接。3)松开机舱内盘式刹车，转动齿轮箱轴，使主轴与风轮轮毂法兰螺孔相对。18 4)安装人员系好安全带由机舱开口处从外部进入风轮轮毂中心，完成固定螺栓的紧固工作，当已紧固的螺栓数超过总数一半(安装手册另有规定时按规定数)且其在圆周较均匀分布时，在轮毂内的安装人员撤回机舱，刹紧盘式刹车，松开并去除主吊绳。5)松开盘式刹车，借助齿轮箱输出轴旋转风轮至适当位置后，重新刹紧盘式刹车，安装人员再次进入轮毂，完成其余螺栓连接作业，并按规定力矩上紧。6)安装主轴端分油器，并连接液压管路。7)安装轮毂平盖板，安装人员撤回。8)吊装水平剖分式机舱盖。第二章风力发电机组的调试一、调试项目按风力发电机组生产厂安装及调试手册规定，通常包含以下项目：1)检查主回路相序、空气开关整定值、接地情况；2)检查控制柜功能，检查各传感器、电缆解缆功能及液压、润滑等各电动机起动状况；3)调整液压至规定值；4)起动主电机；5)叶尖排气；6)检查润滑；7)调整盘式刹车间隙；8)设定控制参数；9)安全链测试。18 二、调试报告按手册要求编写。通常调试报告为固定项目的格式报告，采用“√”与“×”符号记录调试的结果状况，合格者用“√”符号标记，反之则用“×”。一些状态数据（如温度）也可按实际数据记录。当某一调试项目一直不合格时，应停机，进行分析判断并采取相应措施，如更换不合格元器件等，直至调试合格。下表为某型风力发电机组现场调试报告的格式报告。型风力发电机组现场调试报告机组档案编号：合格符号：√不合格符号：×(一)调试时的环境条件10分钟平均风速m/s环境温度℃(二)调试前各设备的状况1、偏航系统偏航电动机不同转动方向时的功能检查（自动偏航）偏航电动机不同转动方向时的功能检查（手动偏航）2、齿轮箱油位开关的性能（检查时风轮要锁定）油泵的工作性能3、发电机小发电机起动时的转动方向发电机轴承温度18 发电机绕组温度4、液压系统叶尖工作压力的检查，调整（7.9～8.5MPa）5、刹车刹车块间隙(0.8～１mm)刹车１及刹车２的功能6、开关额定值（参照生产厂提供的电路图）偏航电动机Imax=2A齿轮油泵电动机Imax=3.5A液压泵电动机Imax=2A提升机电动机Imax=16A偏航凸轮技术控制器中心位置设定CW解缆设定CCW解缆设定7、TAC计算机内各参数的设定风轮最大转速Nmax=30r/min发电机最大转速Ngmax(5%)=1575r/minNgmax(10%)=1100r/min大发电机最高温度T=155℃小发电机最高温度T=155℃齿轮油最高温度T=100℃10min平均最大出力Pmax=690kW瞬时最大出力Pmax=840kW18  最大电压(10ms)Umax=450V最大电压(50ms)Umax=433V低电压(50s)Umin=329V高频率(200ms)fmax=51Hz低频率(200ms)fmax=49Hz切出风速(10min平均值)V=24m/s最大风速V=30m/s8、紧急停机线正常停机过程，叶尖动作时间1～2s，叶片桨距角的设定与风力发电机组出力故障统计结论：调试日期：年月日至年月日调试人员：图4—1风电机组的运输18 图4—2塔架吊装图4—4机舱吊装图4—3风轮组装与吊装18 第三章风力发电机组的竣工验收风电项目的施工达到竣工条件进行验收，是项目施工周期的最后一个程序，也是建设成果转入生产使用的标志。一、竣工验收的目的1、全面考察工程的施工质量：通过对已竣工项目的检查和试验，考核施工单位的施工成果是否达到了设计的要求而形成的生产能力，可以正式转入生产运行。通过竣工验收及时发现和解决存在的问题，以保证工程项目按照设计要求的各项技术经济指标正常投入运行。2、明确合同责任：能否顺利通过验收，是判别施工单位是否按合同约定的责任范围完成了施工义务的标志。圆满地通过竣工验收，施工单位即可以与业主办理竣工结算手续，将工程移交给业主使用。3、是项目转入投产使用的必备程序：项目竣工验收也是国家全面考核项目建设成果，检验项目决策、设计、施工、设备制造和管理水平，以及总结项目建设经验的重要环节。二、验收应具备的条件1)风力发电机组已通过试运行，经分析评估，符合要求，生产厂和建设单位（业主）双方已签署试运行记录或备忘录。2)再次确认风力发电机组基础施工质量合格。3)再次确认风力发电机组塔架制造质量合格。4)再次确认风力发电机组安装质量合格。5)再次确认风力发电机组调试基本符合要求。18 6)确认风力发电机组产品质量基本符合合同条件要求，适应性能基本满足建设单位（业主）与生产厂议定的要求。三、验收的具体项目及内容1)主要部件运转情况正常，无异常振动、噪声，无渗漏现象。2)接地电阻符合要求，单台接地电阻值不大于4Ω。3)安全和功能符合要求。a)安全系统和人员安全。b)控制功能包括起动、停车、发电稳定、偏航稳定、解缆、转速、功率因数调节、正常刹车、紧急刹车等项。c)监测功能包括：风速、风向、转速、电参数、温度、制动和其他零部件状态及故障、电网失电等项。4)机组电能品质符合要求，包括电压电流变化、电压闪变、冲击电流、谐波等项。5)振动与噪声不超标。6)电磁干扰不超标。7)所有螺栓连接的紧固力矩符合要求。8)防腐处理未见异常。9)其他（如适合性的观测评价意见等）。3、验收结论意见：根据现场观测和对上述记录的整理分析、研究，以及与合同条款的对比，做出合格与否的结论，并对发生和发现的问题提出建议和改进意见。4、验收意见和报告，应归档保存，以备风电场项目竣工验收需要，并作为该风力发电机组技术档案的正式资料备查。第四章风电机组的试运行18 风电机组竣工验收移交后，就进入试运行阶段。业主作为风电场的所有者，既要做好项目转入正常运行的准备工作，又要在试运行条件下考察机组的各项功能的技术指标是否达到了设计的预定要求。一、风电发电机组（WTGS）进行试运行的条件1)风力发电机组的安装质量符合生产厂标准的要求。2)风力发电机组现场调试已完成，各项参数符合要求，试运转情况正常。3)风电场输变电设施符合正常运行要求。4)环境、气象条件符合安全运行要求。5)风力发电机组生产厂规定的其他要求均已得到满足。6)风电场对风力发电机组的适应性要求已得到满足，例如，对低温环境条件或抗强台风、防潮湿多盐雾、沙尘暴等。二、风电机组试运行各项准备就绪1、成立了试运行的领导机构2、编制了试运行各项计划。3、生产准备人员进行了培训，具备上岗条件。4、建立健全了各项规章制度。5、制定了事故处理的应总措施。三、风电机组试运行的时间机组试运行时间按风力发电机组生产厂要求或生产厂与建设单位(业主)预先商定的条件。一般应为500h，最少不得低于250h。四、风电机组试运行的管理18 机组试运行管理一般按生产厂要求。建设单位（业主）运行人员应规范对运行的监测，做好运行状态和数据的收集、整理和分析，特别是风力发电机组适应性的监测分析。发生异常情况应及时处理，发生严重异常情况（如过热、振动噪声异常等情况）时应果断停机，待排除影响因素后方可重新开机运行。所有异常情况均应及时通报生产厂，加强与生产厂的信息沟通和交流。试运行结束后，应按生产厂手册要求填写试运行记录或备忘录。由建设单位（业主）与生产厂双方有关人员签字后归入机组技术档案。18