中國(guó)風(fēng)電講義

運(yùn)維公司風(fēng)電場(chǎng)安全工作1安全重要性安全是風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)最基本的保證安全一票否決制安全、健康、環(huán)境(EHS)也是企業(yè)文化、企業(yè)形象的集中體現(xiàn)安全工作必須警鐘長(zhǎng)鳴做好安全就是要一絲不茍的遵守規(guī)章制度2安全責(zé)任制考核不發(fā)生人身死亡事故不發(fā)生全廠停電事故不發(fā)生電廠引發(fā)的電網(wǎng)穩(wěn)定破壞事故不發(fā)生重大及以上設(shè)備損壞事故不發(fā)生垮壩事故不發(fā)生重大及以上交通事故不發(fā)生重大及以上火災(zāi)事故3風(fēng)電場(chǎng)安全工作內(nèi)容風(fēng)電場(chǎng)安全準(zhǔn)備工作風(fēng)電場(chǎng)安全管理春秋季安全大檢查安全性評(píng)價(jià)應(yīng)急預(yù)案風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行、設(shè)備檢修安全管理吊裝安全特種操作風(fēng)電場(chǎng)規(guī)程、制度4安全(生產(chǎn))準(zhǔn)備5安全組織機(jī)構(gòu)安全崗位及崗位職責(zé)

安全培訓(xùn)安全設(shè)施、工器具、儀器建立完善建立健全落實(shí)規(guī)章制度安全輔助設(shè)施運(yùn)行信息管理系統(tǒng)安全網(wǎng)絡(luò)安全第一負(fù)責(zé)人公司、風(fēng)電場(chǎng)、班組三級(jí)安全網(wǎng)絡(luò)安全員消防委員會(huì)6運(yùn)行檢修(崗前)培訓(xùn)風(fēng)電、電氣專業(yè)基礎(chǔ)理論培訓(xùn)模型機(jī)培訓(xùn)設(shè)備制造商(國(guó)外、現(xiàn)場(chǎng))培訓(xùn)運(yùn)維實(shí)習(xí)各類規(guī)程、操作標(biāo)準(zhǔn)和公司規(guī)章制度經(jīng)安全、專業(yè)等考試合格，取得相關(guān)合格證書(調(diào)度、操作等)，持證上崗7風(fēng)電場(chǎng)安全管理制度87.1 安全工作責(zé)任制7.2 安全文明生產(chǎn)管理辦法7.3 安全規(guī)程7.4 安全培訓(xùn)、三機(jī)教育制度7.5 安全保衛(wèi)工作規(guī)定7.6 安全工器具、電動(dòng)工具管理辦法7.7 “兩措”管理辦法7.8 消防安全管理規(guī)定7.9 反習(xí)慣性違章管理辦法7.10 風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)事故調(diào)查規(guī)程7.11 安全管理制度編制流程圖7.12 “兩措”計(jì)劃管理流程圖7.13 年度安全生產(chǎn)目標(biāo)管理流程圖風(fēng)電場(chǎng)管理制度8.1 運(yùn)行管理辦法8.2 運(yùn)行規(guī)程8.3 工作票制度8.4 圖紙資料管理規(guī)定8.5 倒閘操作制度8.6 觸電事故應(yīng)急預(yù)案8.7 防臺(tái)防凍防雷防沙暴防小動(dòng)物管理辦法8.8 防止電氣誤操作管理辦法8.9 輸、集電線路倒桿斷線事故應(yīng)急預(yù)案9特種作業(yè)管理

10風(fēng)電場(chǎng)特種作業(yè)包括吊車、天車、叉車、焊接、壓力容器等，要求：應(yīng)建立完善的設(shè)備臺(tái)帳，包括設(shè)備的型號(hào)、廠家、參數(shù)、出廠日期、使用手冊(cè)等明確設(shè)備責(zé)任人，按照相關(guān)責(zé)任制度，設(shè)備到人操作人員資質(zhì)，必須按照國(guó)家有關(guān)規(guī)定經(jīng)專門的安全作業(yè)培訓(xùn)，取得特種作業(yè)操作資格證書，方可上崗作業(yè)設(shè)備定期檢驗(yàn)，按照相關(guān)規(guī)定，定期進(jìn)行檢驗(yàn)“四不放過”原則

11事故原因不清不放過事故責(zé)任者和應(yīng)受到教育者未受到教育不放過沒有采取防范措施不放過事故責(zé)任者未受到處罰不放過風(fēng)電場(chǎng)安全、運(yùn)行、檢修規(guī)程風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)安全規(guī)程(DL796-2001)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程(DL/T666-1997)電業(yè)安全工作規(guī)程(DL/408—1991)風(fēng)電場(chǎng)事故調(diào)查規(guī)程風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)檢修規(guī)程(DL/T797-2001)12風(fēng)電場(chǎng)安全規(guī)程風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行檢修人員基本要求風(fēng)電機(jī)安裝安全措施風(fēng)電機(jī)安全運(yùn)行風(fēng)電機(jī)維護(hù)檢修安全措施13安全規(guī)程的主要內(nèi)容建立風(fēng)電安全生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制崗前安全生產(chǎn)教育、培訓(xùn)和考試電氣設(shè)備包括升壓站安全運(yùn)行及事故處理標(biāo)準(zhǔn)架空線路和電力電纜事故處理標(biāo)準(zhǔn)14風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行檢修人員基本要求身體健康，沒有妨礙工作的病癥通過安全教育、崗位技術(shù)培訓(xùn)、風(fēng)電的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)培訓(xùn)和相應(yīng)實(shí)習(xí)熟悉風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)原理故障診斷熟悉風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行、維護(hù)有關(guān)要求熟悉日志、巡視、缺陷、檢修記錄和工作票、操作票要求了解其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程，熟悉本風(fēng)電企業(yè)各項(xiàng)制度熟悉各項(xiàng)報(bào)表和信息報(bào)送系統(tǒng)(包括監(jiān)控和備件系統(tǒng))新人員應(yīng)經(jīng)過實(shí)習(xí)期方能上崗掌握消防器材使用、安全工器具使用方法特殊工種應(yīng)持證上崗15風(fēng)電機(jī)吊裝安全措施安全機(jī)構(gòu)：責(zé)任人、監(jiān)督員施工方案：工作內(nèi)容、現(xiàn)場(chǎng)布置、安裝順序、技術(shù)要點(diǎn)、吊具和工具、人員安排吊裝前準(zhǔn)備：氣象、部件和吊具檢查、現(xiàn)場(chǎng)指揮、通訊、起重操作人員和拉繩人員交底、工具和安全裝備吊裝過程：指揮、監(jiān)督、警示、應(yīng)急處理安裝后檢查：力矩、牢固性、外觀16風(fēng)電機(jī)組風(fēng)輪吊裝17風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行

風(fēng)電機(jī)組、變電設(shè)備參數(shù)設(shè)置值特殊天氣下機(jī)組安全風(fēng)電機(jī)組電氣操作安全風(fēng)電機(jī)組遠(yuǎn)程監(jiān)控安全運(yùn)行事故應(yīng)急處理和報(bào)告運(yùn)行記錄和巡檢報(bào)告消防及交通通訊與照明18風(fēng)電機(jī)組維護(hù)檢修安全

嚴(yán)格執(zhí)行工作票、操作票制度嚴(yán)格遵照維護(hù)檢修手冊(cè)(作業(yè)指導(dǎo)書)維護(hù)檢修必須嚴(yán)格實(shí)行監(jiān)護(hù)制：監(jiān)護(hù)人、操作人、負(fù)責(zé)人安全裝備：安全帶、帽、鞋、手套；放墜鎖、鋼纜、燈、工具及工具帶登塔和機(jī)艙內(nèi)操作安全警示標(biāo)志惡劣天氣：大風(fēng)、雷電、陰雨潮濕人員健康和緊急救護(hù)19風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行組織機(jī)構(gòu)風(fēng)電場(chǎng)主設(shè)備和輔助設(shè)備基本要求風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行基本條件風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行人員基本要求風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行內(nèi)容運(yùn)行監(jiān)視、巡視和記錄異常運(yùn)行和事故處理風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)分析20風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、功率調(diào)節(jié)方式運(yùn)行狀態(tài)：?jiǎn)?dòng)、空轉(zhuǎn)、并網(wǎng)、暫停、運(yùn)行、維護(hù)、緊急停機(jī)和正常停機(jī)、變槳、解纜、偏航功率調(diào)節(jié)功能：失速、主動(dòng)失速、變速變槳風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行操作：自動(dòng)、手動(dòng)、遠(yuǎn)方21風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行巡視、監(jiān)視正常巡視：計(jì)劃、內(nèi)容和巡視路徑特殊巡視：沙塵暴、臺(tái)風(fēng)等異常氣候、事故搶修(或大修)、新設(shè)備(技術(shù)改造)巡視記錄：機(jī)組缺陷記錄、外觀等日常監(jiān)視：收聽并記錄當(dāng)?shù)靥鞖忸A(yù)報(bào)、監(jiān)視風(fēng)電機(jī)組計(jì)算機(jī)屏幕各項(xiàng)參數(shù)變化并記錄22風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行記錄日常運(yùn)行日志故障記錄發(fā)電數(shù)據(jù)記錄氣象數(shù)據(jù)記錄曲線記錄試驗(yàn)記錄正常巡視與特殊巡視記錄23風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)分析發(fā)電量分析故障分析負(fù)荷分析機(jī)組特性分析風(fēng)資源分析24運(yùn)行問題原因分析機(jī)組選址錯(cuò)誤機(jī)組性能下降機(jī)組管理問題設(shè)備質(zhì)量問題設(shè)備安裝錯(cuò)誤設(shè)備老化磨損設(shè)備設(shè)置錯(cuò)誤25風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)基本概念26保障風(fēng)電場(chǎng)安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提高定期設(shè)備檢查的效果和水平推進(jìn)預(yù)防性檢修提高可用率、降低成本，延長(zhǎng)機(jī)組壽命減少風(fēng)電場(chǎng)日月年報(bào)表、日志等文件工作量有利于經(jīng)濟(jì)性分析可研驗(yàn)證

年度發(fā)電量預(yù)測(cè)缺陷及早發(fā)現(xiàn)，避免損失(事故)進(jìn)一步擴(kuò)大風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行維護(hù)統(tǒng)計(jì)、考核指標(biāo)一般設(shè)備事故設(shè)備一類障礙可用率設(shè)備利用小時(shí)發(fā)電量、上網(wǎng)電量、售電量廠用電率發(fā)電廠廠用電綜合廠用電27設(shè)備利用小時(shí)和容量系數(shù)發(fā)電設(shè)備平均利用小時(shí)(等效滿負(fù)荷利用小時(shí))容量系數(shù)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)/統(tǒng)計(jì)期間小時(shí)數(shù)(8760)28風(fēng)電設(shè)備可用率可用小時(shí)風(fēng)電設(shè)備處于可用狀態(tài)的小時(shí)數(shù)。備用小時(shí)：當(dāng)風(fēng)速低于切入風(fēng)速或高于切出風(fēng)速，環(huán)境溫度超過設(shè)定工作條件，環(huán)境工作條件已超過風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行設(shè)定(通常設(shè)定或合同法律約定)邊界條件，作為機(jī)組本身沒有發(fā)生故障，盡管停機(jī)等待仍應(yīng)認(rèn)為處于備用狀態(tài)，設(shè)備可用?？捎眯r(shí)＝運(yùn)行小時(shí)＋備用小時(shí)可用系數(shù)(率)29綜合廠用電率綜合廠用電量

綜合廠用電量=發(fā)電量+購(gòu)網(wǎng)電量-上網(wǎng)電量綜合廠用電率30風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行參數(shù)發(fā)電小時(shí)(generating)運(yùn)行小時(shí)(operation)備用小時(shí)(standby)故障小時(shí)(error)受累停運(yùn)小時(shí)(gridfailure)計(jì)劃?rùn)z修時(shí)間(planedservice)定期維護(hù)時(shí)間(ScheduleMaintenance)

31各種可用率計(jì)算方法能量可用率客戶計(jì)算法廠家計(jì)算法32電能計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)正向有功、正向無功反向有功、反向無功Cos(φ)33電能報(bào)表風(fēng)電機(jī)組定期維護(hù)一年二次定期維護(hù)各項(xiàng)檢查、清掃、試驗(yàn)、測(cè)量、檢驗(yàn)、調(diào)整加注油脂、補(bǔ)充潤(rùn)滑油易損件更換定期(日常)維護(hù)：清理、調(diào)整、注油經(jīng)常性檢修日常(巡檢)發(fā)現(xiàn)一般故障消缺34風(fēng)電機(jī)組事故搶修、大修和技術(shù)改造事故搶修：出現(xiàn)大部件損壞或停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)、故障損失大的修理風(fēng)電機(jī)組大修風(fēng)電機(jī)組技術(shù)改造35功率特性曲線測(cè)試風(fēng)電機(jī)組廠家標(biāo)準(zhǔn)功率曲線“機(jī)艙”功率曲線標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試功率曲線36實(shí)測(cè)功率曲線37定槳距典型功率曲線分析38變槳距機(jī)組典型功率曲線39風(fēng)電場(chǎng)安全裝備安全工器具：驗(yàn)電器、掛地線、絕緣桿等消防器材：沙箱、滅火器、消防栓、水池等登高作業(yè)裝備：安全帶(繩)、防墜鎖、安全鞋、安全帽等安全防護(hù)：旋轉(zhuǎn)防護(hù)、護(hù)欄、防轉(zhuǎn)鎖、警示牌、遠(yuǎn)控鎖40風(fēng)電機(jī)組登塔安全裝備41風(fēng)電機(jī)組抗低溫措施齒輪箱油加熱機(jī)艙內(nèi)部密封、加熱采取傳感器加熱措施采用低溫型葉片控制柜內(nèi)加熱低溫特性潤(rùn)滑油、脂42風(fēng)電機(jī)組及輔助設(shè)備防腐海上鹽霧腐蝕電化學(xué)反應(yīng)部位：法蘭、螺栓、塔筒、箱式變壓器等措施：熱鍍鋅或噴鋅、空氣過濾和密封等43風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)功能運(yùn)行功能保護(hù)功能記錄功能顯示功能控制功能試驗(yàn)功能44風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行故障分析45風(fēng)電機(jī)組故障分布圖46故障分類(按主要結(jié)構(gòu)來分類)電控類電控類指的是電控系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，主要指?jìng)鞲衅?、繼電器、開關(guān)、電源、控制回路等。機(jī)械類機(jī)械類指的是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、葉片等出現(xiàn)的故障。如機(jī)組振動(dòng)、液壓、偏航、主軸、剎車等故障。通訊遠(yuǎn)傳系統(tǒng)指的是從機(jī)組控制系統(tǒng)到主控室之間的通訊數(shù)據(jù)傳輸和主控制室中遠(yuǎn)方監(jiān)視系統(tǒng)所出現(xiàn)的故障47故障分類(按故障產(chǎn)生后所處狀態(tài)分類)自啟動(dòng)故障(可自動(dòng)復(fù)位)自啟動(dòng)故障指的是當(dāng)計(jì)算機(jī)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)某一故障后，采取保護(hù)措施，等待一段時(shí)間故障狀態(tài)消除，或恢復(fù)正常狀態(tài)，控制系統(tǒng)將自動(dòng)恢復(fù)啟動(dòng)運(yùn)行。不可自啟動(dòng)故障(需人復(fù)位)不可自啟動(dòng)故障是當(dāng)故障出現(xiàn)后，故障無法自動(dòng)消除，或故障比較嚴(yán)重，必須等運(yùn)行人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢修的故障。報(bào)警故障實(shí)際上報(bào)警故障應(yīng)歸納到不可自啟動(dòng)故障中，這種故障是表明機(jī)組出現(xiàn)比較嚴(yán)重故障，通過遠(yuǎn)控系統(tǒng)或控制柜中的報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行聲光報(bào)警，提示運(yùn)行人員迅速處理48風(fēng)電機(jī)組翻倒49對(duì)中問題引起故障分布50葉片損壞51葉片尖部雷擊52風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷接地網(wǎng)在基礎(chǔ)施工中，沿地基安裝銅導(dǎo)體，沿地基周圍(放射10m)1米地下埋設(shè)，或者采用多點(diǎn)銅棒垂直打入深層地下接地電阻小于4歐姆降阻措施降阻劑53發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子燒損54齒輪箱經(jīng)常出現(xiàn)問題55

原因潤(rùn)滑不到位維護(hù)不當(dāng)廠家設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量問題(斷齒、點(diǎn)蝕、軸承損壞、齒面損壞、漏油等)行星輪結(jié)構(gòu)示意圖56發(fā)電機(jī)不同部位損壞分析57電容器損壞58葉片表面污染59葉片污染后功率曲線變化60葉片結(jié)冰61風(fēng)電機(jī)組結(jié)冰氣動(dòng)性能改變?nèi)~片損壞傳感器凍住62風(fēng)速儀風(fēng)洞標(biāo)定63風(fēng)電齒輪箱振動(dòng)包絡(luò)線圖64風(fēng)資源描述基本參數(shù)風(fēng)速、風(fēng)向風(fēng)能、風(fēng)能密度風(fēng)頻分布風(fēng)能區(qū)劃高度梯度變化陣風(fēng)、湍流65影響風(fēng)的因素：溫度、地面粗糙度、障礙物、地形等海

沙灘

草地

樹木

丘陵

森林

房屋

城市

山谷和山峰

海陸風(fēng)上升氣流下降氣流氣象學(xué)系統(tǒng)太陽能是風(fēng)能的來源66600kW500kW300kW50kW2,500kW1,500kW4,500kW1000m100m5mm層流邊界層Prandtl邊界Ekman邊界層自由流

大氣層

紊流邊界層近地邊界層分析高度67風(fēng)能及風(fēng)能密度風(fēng)能計(jì)算，W風(fēng)能密度(風(fēng)功率密度)，W/m268風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)塔設(shè)置要求代表性障礙物地形變化：坡度、山脊變化高度設(shè)定傳感器標(biāo)定69平均風(fēng)速隨時(shí)間變化日變化月變化年變化70年平均風(fēng)速,m/s風(fēng)資源多年變化71風(fēng)速年變化72風(fēng)速日變化73近地層中，風(fēng)具有明顯的陣性特征，其速度是脈動(dòng)的可以近似處理為近地風(fēng)速由一個(gè)平均分量和脈動(dòng)分量組成脈動(dòng)風(fēng)速的均方根與平均風(fēng)速的比值定義為湍流強(qiáng)度74風(fēng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜地形ti=20%平坦地形ti=5%湍流強(qiáng)度

=標(biāo)準(zhǔn)差/平均值050100150200250300s131211109876511109876575湍流強(qiáng)度湍流對(duì)風(fēng)電機(jī)組輸出功率的影響76對(duì)數(shù)風(fēng)廓線這里:V(z)高度z上風(fēng)速;z地面高度;zr地面上相對(duì)高度,由風(fēng)廓線定義轉(zhuǎn)換;z0粗糙度系數(shù);a高度冪指數(shù).垂直風(fēng)廓線指數(shù)風(fēng)廓線0246810平均風(fēng)速,m/s

200150100500距地面高度,ma=0.45a=0.26a=0.16Dv=3.2m/sDv=0.6m/s7776風(fēng)向分布是風(fēng)場(chǎng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素風(fēng)向分布風(fēng)頻分布威布爾分布（Weibull）C、K參數(shù)瑞利分布(Rayleigh)瑞利分布是當(dāng)威布爾分布中k=2.0時(shí)的分布79風(fēng)頻分布Quelle:DEWI8081數(shù)學(xué)概率擬合偏差風(fēng)頻分布

功率曲線發(fā)電量年發(fā)電量測(cè)算年理論發(fā)電量82風(fēng)能區(qū)劃豐富區(qū)較豐富區(qū)可利用區(qū)貧乏區(qū)年有效風(fēng)能密度(W/m2)≥200200-150150-50≤50年≥3米/秒累積小時(shí)數(shù)≥50005000-40004000-2000≤2000年≥6米/秒累積小時(shí)數(shù)≥22002200-15001500-350≤350占全國(guó)面積百分比818502483風(fēng)功率密度等級(jí)表風(fēng)功率密度等級(jí)10m高度30m高度50m高度應(yīng)用于并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電風(fēng)功率密度W/m2年平均風(fēng)速參考值m/s風(fēng)功率密度W/m2年平均風(fēng)速參考值m/s風(fēng)功率密度W/m2年平均風(fēng)速參考值m/s1<1004.4<1605.1<2005.621001505.11602405.92003006.431502005.62403206.53004007.0較好42002506.03204007.04005007.5好52503006.44004807.45006008.0很好63004007.04806408.26008008.8很好740010009.4640