风电机组制造及安装过程的质量控制管理--中国期刊网

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风电机组制造及安装过程的质量控制管理

发表时间：2020/9/27 来源：《基层建设》2020年第17期作者：魏龙

[导读] 摘要：文章以青海省海南州特高压外送基地电源配置项目海南州切吉乡各标段 1000MW 风电场为研究对象，分析了其管理要素以及过程控制等，风电机组安装质量的管控方案会对一整个风电行业都起到了非常重要的作用，具有了十分重要的意义。

        青海黄河风力发电有限责任公司青海海南州 813000
        摘要：文章以青海省海南州特高压外送基地电源配置项目海南州切吉乡各标段 1000MW 风电场为研究对象，分析了其管理要素以及过程控制等，风电机组安装质量的管控方案会对一整个风电行业都起到了非常重要的作用，具有了十分重要的意义。
        关键词：风机设备；制造安装；现场管理
        1、前言
        在风电机组进行制造和安装的过程中其重点和工作量主要体现在风电机组的制造安装作业上。近年来我国风力发电规模在逐渐增多，为此风电机组的制造及安装过程管理也逐渐受到了人们的高度重视。
        2、风电机组设备组成及工艺流程
        （1）风电机组设备主要由基础、塔筒、机舱、轮毂、叶片、箱式变压器、及电气设备等组成。不同机型设备的重量不同，塔筒的高度不同，塔筒的高度往往影响着吊装设备的选用（2）一般风电机组安装及调试的工艺流程为：施工准备→塔架布线→塔基平台及柜体安装→首段塔筒安装→塔外梯安装→其他塔筒安装→机舱安装→风轮安装→电气接线→单机调试→风电机组并网。
        3、安装场地要求
        该项目风电机组施工及设备存放场地主要是直接将设备运输到吊装现场存放。为了节约运输成本，风电场采用风机设备一次到位的方式。但一次到位的方式加大了对安装场地的要求，因此在设备到达现场前场地的策划就尤其重要。这次项目总计安装风电机组 489 台，本工程位于青海省海南藏族自治州共和县境内，海拔在 2979m～3189m 之间，属典型的高原大陆性气候。场址区地貌为冲洪积平原，地表以高原草甸为主，局部分布林地，为当地藏民放牧草场，草地周边用铁丝网围护，地形总体较平坦、开阔，局部地形起伏,风电场附近有G109 国道和×308 县道，交通较为便利。
        4、风电机组吊装要求
        吊装时主力吊车的选用主要受到地理环境、场内道路状况、设备参数（机舱尺寸、重量、塔筒高度）等因素影响。随着风电机组单机容量增大，对吊装机械要求也越大。在场地和道路宽敞的情况下，一般使用履带吊进行吊装。如果施工现场道路较窄，应首先考虑使用轮胎式起重机。目前安装的风机主要以2500kW机型为主，一般要选用400t以上的大型履带吊或500t以上的轮胎吊才能满足吊装要求。以青海省海南州特高压外送基地电源配置项目海南州切吉乡一标段 1000MW项目为例,根据现场环境和设备的技术参数，每个机位吊装场地按设计要求平整出吊装专用平台，平台平整坚实，压实度不小于0.94，吊车站位承载力不小于 12t/m2，吊装平台承载力满足主吊车行走和起吊风机设备，满足塔筒转运，吊装所需设备抵现场存放要求.
        5、设备卸车
        风电场设备卸车主要是指塔筒、机舱、叶片等大件设备的卸车。机舱是风机重要的组成部件，也是最重的设备。风电设备场地及摆放，吊车站位选择应考虑机舱、风轮的安装方向与主风向一致。
        6、风机设备吊装
        风机设备吊装主要指塔筒机舱、叶轮等大件设备吊装，其中最重要的环节是吊装机舱和叶轮（轮毂和叶片的组合体）。机舱最重则吊机受力也最大；叶片的受风面积最大，因此对风速要求严格，一般要求风速不大于8m/s.为了考虑叶片吊装的方便和容易操作，机舱吊装时吊机的位置既要考虑满足机舱的要求也要满足叶轮的吊装要求。

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过程为吊装前准备→机舱总成吊具吊装→缆风绳捆绑→螺杆预埋→机舱吊装→螺栓吊装→下爬梯装配,一般要求主力吊机吊臂正对机舱的法兰（连接轮毂的法兰），这样对叶轮吊装就位方便得多，不需要移动吊机来调整位置（也不需要进行偏航来调整机舱的位置），而是吊机一次到位。根据风机设备吊装情况分析。叶轮吊装时，要求随时注意风速的变化，缆风绳按技术要求绑扎,配合指挥人员进行松紧调整。叶轮与机舱对接时，需要2～4根尺寸适当的定位销进行定位，然后再慢慢松钩对接。塔筒吊装时，按照《风力发电机组用高强度螺栓现场安装及运维规范》的要求, 交错对称的顺序进行塔筒螺栓紧固；各节塔筒之间的连接螺栓须完成第二遍力矩紧固，严禁螺栓力矩出现少拧、不拧、漏拧等违规现象，并画好紧固标记；每吊装一节塔筒，须相应将防雷线安装好。根据风机塔筒的特点，在安装时除了按吊装安全规程进行作业，还应注意以下几点：①塔筒起吊前，检查设备内所有的电缆，并进行必要加固措施，确保在吊装过程中电缆不被损坏。②塔筒内作业时必须做好漏电保护措施，检查电源线。③吊装底节和中节塔筒时，把临时安全绳固定在塔筒顶端，确保作业人员上下塔筒的安全，吊装上段塔筒后，将永久的安全绳安装好。④塔筒对接时，由起重指挥站在地面通过对讲机与塔筒平台上人员联系，并指挥吊机动作；当机舱到达塔筒上方和叶轮与机舱对接时，吊装作业指挥权由地面起重指挥移交给塔筒平台上起重指挥，由其通过对讲机指挥吊机动作。⑤一般的机型要求将上段塔筒与机舱在同一天安装完成。
        7、现场施工管理
        由于风电场存在安装时间较短，长期风力大,在当地汛期时段等特点，因此风电工程项目施工也有流动性大、工期短、长时间在大风环境下作业、不同风电场条件差异大、施工条件恶劣等特点。办公和住宿点一般采用临时搭建简易房或租用当地的民房来解决，这给现场施工管理带来较大的困难。因此管理人员应提前进入施工现场，收集现场施工资料和周围环境、自然环境资料，然后根据施工特点提前采取相应有效的措施，充分利用当地的资源，以确保施工正常有序进行。
        8、在有风雨情况下的吊装施工管理
        该项目施工期主要在4月至9月完成。在这段时间，共和地区风速较大，雨水较多往往无法进行正常的吊装作业，为了确保工程进度，因此需要现场管理及技术人员注意的主要以下几各方面：（1）合理的安排工作人员，加强技术交底、定期对人员进行大风及雨天施工的安全教育，做到无危险作业等。（2）加强风雨天气作业各方面的分析（如天气情况、工作危险点分析）。（3）做好每天开工前的准备工作（机具检查、配件整理等工作）。（4）加强现场监督、控制。
        9、结束语
        由上可知，青海省海南州特高压外送基地电源配置项目海南州切吉乡各标段 1000MW 风电场风电机组吊装工程在2020年9月30日顺利完工，这主要是因为科学合理的现场控制以及管理，才能达到所有机组的预期安装效果。
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