淺談塔筒門密封性對機組運行的影響

【摘要】本文介紹了風(fēng)電機組塔筒門密封不良，沙塵進(jìn)入塔基，對塔基各電氣柜的器件散熱和電氣運行產(chǎn)生不良影響，甚至頻繁損壞的問題。進(jìn)一步說明塔筒門的密封性對沙塵環(huán)境下風(fēng)機穩(wěn)定運行的重要性，并提出了一種簡單經(jīng)濟的提高塔筒門密封性的方法?！娟P(guān)鍵詞】沙塵散熱塔筒門密封1.引言風(fēng)力發(fā)電作為一種重要的可再生能源形式在我國獲得廣泛推廣，隨著風(fēng)電設(shè)備制造技術(shù)的日益成熟，近些年來，我國風(fēng)力發(fā)電場的裝機規(guī)模也越來越大。我國的三北(東北、華北、西北)地區(qū)風(fēng)能功率密度和可利用的小時數(shù)都相對較高，為此建立了大量的風(fēng)電場，且規(guī)模較大。但是，因為三北地區(qū)多數(shù)地方風(fēng)沙較為嚴(yán)重，春季多見沙塵暴天氣，所以安裝于這些地區(qū)的機組在設(shè)計時應(yīng)全面考慮到風(fēng)沙的影響，進(jìn)而對機組進(jìn)行防沙塵的密封和防侵蝕設(shè)計，保證風(fēng)機在沙塵工況下也可健康運行。塔筒門作為外界進(jìn)入機組的通道，其阻隔無關(guān)人員或動物進(jìn)入風(fēng)機的功能容易受到重視，但其密封性雖在設(shè)計時會考慮但實際使用中，出現(xiàn)密封不嚴(yán)的現(xiàn)象很普遍，由于此問題對機組運行的影響很難直接體現(xiàn)，所以很少受到重視。如果風(fēng)電場坐落于風(fēng)沙大且容易出現(xiàn)沙塵暴天氣的地區(qū)，塔筒門密封不嚴(yán)會使沙塵進(jìn)入塔基，長期積累會對采用風(fēng)冷散熱的塔基控制柜產(chǎn)生影響，沙塵會被散熱風(fēng)扇吸入柜內(nèi)，當(dāng)集聚到一定程度會影響柜內(nèi)電氣元件的正常工作。所以對于風(fēng)沙嚴(yán)重的風(fēng)場，塔筒門的密封性問題有必要提高重視程度并進(jìn)行完善。2.塔筒門密封不良對內(nèi)蒙某風(fēng)場風(fēng)機運行產(chǎn)生的影響以我國內(nèi)蒙古某風(fēng)場為例，該風(fēng)場常年頻現(xiàn)沙塵甚至沙塵暴天氣，大部分機組的塔筒門在關(guān)閉后會出現(xiàn)或大或小的縫隙，導(dǎo)致了沙塵很容易進(jìn)入到塔基內(nèi)部。機組在塔基安裝有變頻柜、塔基控制柜和輔助變壓器柜，變頻柜和塔基控制柜均采用風(fēng)冷方式進(jìn)行散熱。安裝于柜門底部的散熱風(fēng)扇從柜外吸入冷卻空氣，再通過柜門上方的通風(fēng)窗口將熱空氣排出，從而達(dá)到冷卻散熱的目的。這也導(dǎo)致大量沙塵隨冷卻空氣進(jìn)入到柜體內(nèi)部。此風(fēng)場運維人員全年需頻繁到機組內(nèi)部對沙塵進(jìn)行清理，多數(shù)機組的變頻柜和塔基控制柜打開后里面的電氣元件和功率電纜上會有一層薄土層，由于變頻柜的功率柜采用大功率的軸流風(fēng)扇進(jìn)行散熱，所以沙塵對變頻柜的影響尤為明顯，經(jīng)常會出現(xiàn)接觸器被沙塵影響無法正常吸合的現(xiàn)象。并且，如果不及時清理風(fēng)扇窗口中的過濾棉，過濾網(wǎng)，機組在運行時會報變頻器過熱故障，嚴(yán)重的會燒毀IGBT，對于有上百臺機組的現(xiàn)場，維護(hù)工作量非常大，嚴(yán)重影響風(fēng)場的發(fā)電效率，維護(hù)成本增加較大。圖1：風(fēng)扇窗口中的過濾棉，過濾網(wǎng)沙塵堵塞情況示例此外，如不及時清理塔基控制柜的風(fēng)扇窗口過濾棉，灰塵長期聚集后會造成柜內(nèi)電氣元件也附著上灰塵。由于塔機控制柜散熱風(fēng)扇的功率遠(yuǎn)小于變頻柜散熱風(fēng)扇，柜內(nèi)灰塵要少于變頻柜。但如果柜體的密封在安裝和運行后受到破壞或老化，那么影響更為明顯?；覊m中含有可導(dǎo)電的成分對柜內(nèi)電氣間隙、爬電距離和電氣絕緣將產(chǎn)生嚴(yán)重影響，造成更嚴(yán)重的事故隱患。圖2：柜內(nèi)沙塵示例3.塔筒門產(chǎn)生縫隙的原因塔筒門一般都有密封方面的設(shè)計，在塔筒門上下百葉窗上會裝有空氣過濾棉防止沙塵進(jìn)入，在門沿安裝有一圈5厘米寬的密封橡膠條，當(dāng)塔筒門關(guān)上后橡膠條與塔筒側(cè)門框凸起緊密結(jié)合，從而達(dá)到密封效果。在實際使用過程中塔筒門合頁側(cè)密封性較好，門栓側(cè)容易產(chǎn)生縫隙，主要因為門栓為一個可活動的短橫鑄鐵塊結(jié)構(gòu)，門本身為鑄鐵結(jié)構(gòu)且很重，長時間使用后門如果出現(xiàn)變形，下垂，門栓活動，很容易造成門縫的產(chǎn)生，又很難校正。門邊框所用密封橡膠為硬橡膠，如果為使門栓側(cè)門縫消失而將密封橡膠整體加厚，會造成門合頁側(cè)橡膠與塔筒門框干涉無法或很難關(guān)上門，而且不同機組門的縫隙的大小也不同，無法統(tǒng)一密封橡膠實際所需加厚的厚度。正常密封橡膠在塔筒門框上不同的位置所需厚度不同，根據(jù)現(xiàn)場每臺風(fēng)機塔筒門縫隙定制橡膠條厚度不太現(xiàn)實，但根據(jù)現(xiàn)場實際需要，在不同位置有門縫處，使用密封附件輔助增加密封膠條厚度達(dá)到密封的效果。4.解決方法為了解決風(fēng)機塔筒門關(guān)閉后存在縫隙容易進(jìn)入沙塵問題，經(jīng)過在現(xiàn)場使用幾種密封材料后做效果對比，最終確定在塔筒門原有的密封膠條基礎(chǔ)上上安裝定制阻燃海綿單面膠帶，施工最為簡單，通用性強且經(jīng)濟。密封軟海綿類材料具有很好的壓縮性，選用較高厚度也不會影響塔筒關(guān)門，能提供良好的密封防塵效果，只要選用質(zhì)地優(yōu)良的背膠可以牢靠粘到門密封橡膠條上，且長久使用不易脫落。這樣同一門不同位置、不同門之間不同縫隙不同大小，可使用同一厚度密封軟棉，方便購買輔材和施工。此風(fēng)場在進(jìn)行塔筒門密封技改后，經(jīng)過一年運行觀察，沙塵進(jìn)入到塔基情況明顯改善，塔基變頻器柜內(nèi)、塔基控制柜內(nèi)、輔助變壓器柜內(nèi)基本已無沙塵進(jìn)入的現(xiàn)象。一年內(nèi)沒有再出現(xiàn)沙塵使接觸器無法正常吸合的問題，塔基各柜體運行的穩(wěn)定性有了很大的提高，柜體上散熱風(fēng)扇窗口的過濾棉使用壽命也得到明顯的延長，柜體散熱效率比之前有了很大的提升，尤其變頻器柜的經(jīng)常報過熱的問題也得到大幅度降低。5.結(jié)束語塔筒門密封的問題在實際中很少得到重視，處于風(fēng)沙較嚴(yán)重的區(qū)域，沙塵會很容易通過密封不嚴(yán)的塔筒門進(jìn)入