山地风力发电设备安全安装技术要点分析

山地风力发电设备安全安装技术要点分析

孟凡宇

大唐（赤峰）新能源有限公司东山风电场  内蒙古赤峰市 024000

摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，对风力发电设备的应用也越来越广泛。能源需求量不断增加，面临着环境污染和资源浪费等问题。风力发电作为清洁能源之一，具有广阔的发展前景。然而，风力发电设备的安全运行问题也一直备受关注。文章首先分析风力发电设备运维工作的重要性，其次探讨山地风力发电设备安全安装技术要点，以供参考。

关键词：风力发电设备；运维管理；运维技术

引言

风力发电设备的安装是其应用的重要环节，其质量控制与安全管理直接关系到风力发电系统的稳定运行和长期效益。在当前能源转型的大背景下，光伏发电设备的安装质量不仅关乎到单个项目的成败，更在一定程度上影响着整个可再生能源行业的发展。针对风力发电设备安装过程需要进行严格的质量控制，确保每一环节都符合行业标准和技术规范，必须通过科学有效的安全管理措施来预防事故的发生，保障施工人员和设备的安全。

1风力发电设备运维工作的重要性

风力发电设备是指用于将风能转化为电能的设备，包括风力发电机、发电机组等。设备的安全运行是保证风力发电效率的关键，因此做好运维工作至关重要。首先，风力发电设备在长期运行过程中，可能会出现各种故障和问题，如设备损坏、零件磨损等。通过定期的运维检查，可以及时发现并解决这些问题，确保设备的正常运行，延长设备的使用寿命。其次，有效的运维管理可以提高设备运行效率。通过对设备进行定期的维护和保养，可以改善设备的工作状态，提高设备的发电效率。同时，及时更换损坏的设备或零件，可以减少设备运行中的能源浪费，提高设备运行的经济性。最后，风力发电设备具有一定的危险性，如机械伤害、电气事故等。通过规范的运维操作和安全措施，可以保障工作人员的安全，避免意外事件的发生。

2山地风力发电设备安全安装技术要点

2.1施工工序的安排

对于风机的安装应遵循“先下后上”的原则进行，其施工工序安排如下：首先将设备转移至完成地基施工的施工区域内，然后将预制的塔筒部分以及机舱内部的发电机、齿轮箱等部件进行组装，使用专业工具将叶片逐个安装到风力发电机组叶轮上，随后，使用起重设备将塔筒安装到地基上，将机舱吊装至塔筒之上，安装紧固后，对叶轮进行吊装，完成叶轮轮毂与电机主轴之间的固定，最后，将发电机组的电缆与电网进行连接，确保发电机组能够正常输出电能。并对已安装好的风力发电机组进行系统调试和性能测试，确保其运行正常且达到设计要求。

2.2预防故障的主动维护技术

主动维护技术的重点是通过在潜在问题升级为重大问题之前解决它们来防止设备故障。这些技术涵盖一系列策略，包括基于状态的维护、以可靠性为中心的维护（RCM）和资产性能管理（APM）。基于状态的维护（CBM）依靠对设备健康指标的实时监控来确定维护活动的最佳时机。安装在关键部件上的传感器连续测量温度、振动和液位等参数，从而能够及早发现异常或恶化[4]。人工智能算法分析传感器数据，提供有关设备状况的可行见解并建议适当的维护措施。以可靠性为中心的维护（RCM）涉及系统地识别设备的关键部件和故障模式，根据维护任务对系统可靠性和安全性的影响确定其优先级。人工智能算法有助于分析历史故障数据和维护记录，有助于识别故障模式和优化维护策略。资产性能管理（APM）集成来自各种来源的数据，包括传感器、维护日志和运营数据，以全面评估资产的性能和健康状况。基于人工智能的分析工具分析这些数据，以识别趋势、预测设备退化并优化维护计划。通过主动解决潜在问题，APM可以提高资产可靠性、减少停机时间并延长设备使用寿命。

2.3提高运维技术水平

（1）引入先进的设备运维管理技术和工具。风电场应引入先进的设备运维管理技术和工具，如远程监控和故障诊断系统等，提高设备运维管理工作的效率和质量，减少设备故障对风电场发电效率的影响。（2）建立设备故障诊断和维修体系。风电场应建立一套完善的设备故障诊断和维修体系，包括设备故障的检测、分析和处理等环节，这可以提高故障处理的效率，减少设备故障对风电场发电效率的影响。（3）提高设备的可靠性、效率和安全性。①建立风力发电设备的远程监控与诊断系统，实时监测设备的运行状态和参数。通过远程监控，可以及时发现设备故障和异常，提前预警并采取相应的维修措施，减少停机时间和损失。②采用智能化运行控制系统，对风力发电设备进行集中控制和管理。通过对风机的运行参数、风速、温度等进行实时监测和分析，实现优化调度和运行模式的选择，提高发电效率和稳定性。③利用故障预测与预防技术，对风力发电设备进行故障诊断和预测。通过对历史数据和运行参数的分析，建立故障模型和预测算法，预测设备的故障概率和寿命，提前采取维修和保养措施，降低故障率和维修成本。④进行风力发电设备的电力质量监测与控制，确保设备的电能输出符合要求。通过监测电压、频率、谐波等电力参数，及时发现和解决电力质量问题，提高电能的稳定性和可靠性。⑤建立风力发电设备的能量管理系统，对发电量和能耗进行监控和管理。通过对能量数据的采集和分析，优化设备的运行策略和调度计划，提高发电效率和经济性。⑥建立电力安全保护系统，对风力发电设备进行安全监测和保护。通过对电压、电流、温度等参数的监测，及时发现电气故障和隐患，采取保护措施，保障设备和人员的安全。

2.4加强过程监督

过程监督是确保风力发电设备安装质量的重要手段。应加强对施工现场的监督检查，确保施工人员严格按照施工方案和操作规程进行施工。对关键工序和隐蔽工程要进行旁站监督，确保其质量符合要求。定期对施工现场进行质量检查和评估，及时发现并纠正存在的问题。通过加强过程监督，可以实现安装质量的动态控制和持续改进。

2.5电气设备持续评估的实时监控系统

实时监控系统能够持续评估电气设备的性能和运行状况，及时洞察潜在故障或偏离正常运行条件的情况。这些系统利用传感器、数据采集系统和高级分析工具来实时收集、处理和分析数据。整个电厂部署的传感器网络监测温度、压力、电压、电流等关键参数，全面覆盖设备健康指标。数据采集系统高频度收集传感器数据，确保及时发现异常或异常情况。先进的分析技术，包括人工智能算法和统计模型，可以分析实时数据流，以识别表明设备退化或即将发生故障的模式。根据历史数据训练的机器学习模型可以在吸收新数据并适应不断变化的操作条件时更加准确地预测设备故障。此外，实时监控系统可以整合预测分析功能，从而生成早期预警警报和主动维护建议。通过与维护管理系统集成，这些警报可以触发检查、维修或更换的工单，从而最大限度地降低计划外停机的风险。

结语

由于山地风力发电场的地理条件较为恶劣，导致设备安装时的施工环境并不理想，因此充分掌握山地风力发电设备安全安装技术要点，对于风电机组的低成本、高效安装具有重要意义。通过合理安排施工工序，正确选择吊装平台、吊车，做好关键组件的正确吊装，保证吊装过程中各环节紧密配合，可有效保证风力发电机组的安全、稳定运行，进而推动山地风力发电行业的进一步发展。

参考文献

［1］陈文超，杜雯，王帅杰．风力发电对电力系统的影响研究［J］．中国设备工程，2023（11）：135-137．

［2］李晓飞．山地风力发电场的施工难点及质量控制要点探究［J］．工程技术研究，2017（8）：163-164．

［3］张继忠．Ｗ3600-168-100型风力发电机组吊装施工技术［J］．安装，2022（12）：31-33．