风力发电机原理及风力发电技术分析

2020-11-27黄志珊

商品与质量 2020年27期

黄志珊

国家电投集团江西电力有限公司高新清洁能源分公司江西南昌 330096

风力发电是现代化发电体系的一种新型发电技术，在进行发电监测和故障诊断技术应用过程中，其对于齿轮箱的整体要求较高。而且伴随着风力发电技术的大规模应用，其在应用层次以及应用的主观层面都具有了新型的应用方法。但是在故障诊断技术层面，其依旧面临着巨大的挑战。无论是机组运行不当故障还是质量缺陷故障，故障诊断技术依然面临着巨大的挑战。因此，提升风力发电机组齿轮箱的监测效率，并做好相应地故障诊断相当关键[1]。

1 风力发电机组可靠性分配的原则

（1）较为核心的部分，应当对其分配可靠性较高的指标，以确保机组具备较强的可靠性，因此一旦该部分出现故障，将会对人员、机组及环境造成极大的威胁，甚至会对社会产生严重的不良影响及危害，例如机组中一旦出现故障将会导致整个机组崩溃的部件。（2）较为复杂的部分，应当对其分配可靠性较低的指标，以确保机组实现可靠性的整体设计，这是由于越复杂的产品，将会具有越多的组成部件，若要实现较高的可靠性指标，就必须耗费更多的时间与成本。（3）技术不足的部分，应当对其分配可靠性较低的指标，以确保机组实现可靠性的整体设计，因为如果要提出较高的可靠性指标，将会使研制时间极大提升，使研制费用极大增加，例如运用新技术元件。（4）可维修性较差的部分，应当利用一些较高的分配指标，以减少维修的频率，因为这个环节需要耗费较长的维修时间。（5）处于环境较为恶劣的部分，应当利用一些较低的分配指标，以提升整个机组的可靠性水平，因为处于条件较差的环境下，产品产生故障的概率提升，使该部分的可靠性水平降低。

2 风力发电技术

2.1 基础环的水平控制

在实际开展变成混凝土施工工作的过程中，一个十分重要的前提条件就是使预埋钢板能够最大限度的保证水平，通常情况下，允许偏差为5mm；基础环吊装时支腿筒水平并在预埋钢板上摆放好；随后对基础环的水平度进行调整，调整过程中，所使用的工具主要为精密水准仪，误差范围在1mm 内，在此基础上，对调整螺丝进行焊接；结束上述所有施工步骤之后，还需要继续对基础环上部四周以及底部进行加固，加工主要采用焊接的方式。基础钢筋绑扎完毕模板架立完成后，第二次主要针对基础环的水平度进行复核，确保偏差在允许范围之内。正式开始浇筑混凝土之前，还需要对基础环的水平度进行第三次复核，实际展开浇筑工作的过程中，还需要有效控制浇筑的冲击力以及浇筑的对称性，在此基础上，有效控制其对基础环的影响，每层浇注完毕，测量员都要对基础环的水平度进行校核，且必须双人双仪器观测[2]。

2.2 采取合理的焊接工艺

首先，为了保证在焊接热作用下焊接质量较高，就必须要保证在风力发电机塔架焊接中所使用的材料母材与焊条的组织、性能保持一致。如果不能保持一致，就要尽可能的选择组织比较相近且性能高于母材的焊条。其次，在风力发电机塔架的焊接中，往往会因为焊接处界面形成的圆角较小处应力集中，导致焊接后钢结构强度被降低。这就需要设计、采取合理的焊接工艺，减少焊接缝冷却后形变引起的残余应力与变形。在筒体焊接时可以采用自动埋弧焊、单边坡口双面焊的方法。为了保证风力发电机塔架的整体性能，要求单节筒体纵缝数≤2，相邻两节筒体纵缝≥90°。在封底焊道时一般会采用明弧焊。如果对接没有垫板的焊缝，为了能够有效的消除钝边处熔化缺陷，相关技术人员可以取掉焊缝中的金属，并应用磨、铲和刨等背刨方法。其中，最经济的方法就是通过碳弧气刨，该方法可以获得比较理想的外形且具备较为完美的光泽金属。

2.3 风机基础混凝土施工

（1）选用合理的配合比，在满足强度要求的条件下尽量减少水泥用量，选择7d 水化热较低的水泥，降低水化放热量。外加剂优先选用具有微膨胀性能的高效减水剂，增加混凝土补偿温度收缩能力。在冬季施工时要掺早强剂和防冻剂。优选抗裂纤维混凝土。（2）混凝土浇筑采用分层浇筑，根据浇筑能力计算确定每个浇筑层范围及厚度，应尽可能一次性浇筑完成，施工中需要做好针对不同工种的协调工作，根据不同工种的需要进行人员以及机械设备配置，针对可能出现的各类问题准备好应急预案，为了有效避免浇筑中断的情况出现，交接班以及人员吃饭的过程中需要做好统筹安排。大体积混凝土施工应采取措施降低混凝土入模温度。当气温超过25℃时，避开白天高温时段，在夜间浇筑。浇筑完成后，及时进行养护，防止因风大快速失水，出现干缩裂缝。（3）温控方案必须通过应力计算确定，根据实测温差做适当调整，保证混凝土内外温差不大于25℃，温控养护一般选用保温保湿法，初凝前抹光压实收面，及时养护，养护时间不低于14d。测温点按照规程、规范要求设置，测点按底面以上50mm，中部和表面以下50mm 需要做好布置。控制好温度，最高温升不得超过30℃，降温速度要小于1．5℃/d，内、外温差控制在25℃以内，测温及记录由专人负责，混凝土浇筑后即开始测温，并认真绘制温度变化曲线图[3]。