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風(fēng)電機組電氣設(shè)備的環(huán)境試驗研究

2011-03-15 來源:北京強度環(huán)境研究所 瀏覽數(shù):8048

  國際風(fēng)電行業(yè)標準主要有德國、丹麥和國際電工委員會((IEC)三種,這三個系列標準主要是以丹麥和德國的條件及經(jīng)驗制定的。IEC在61400標準中,總共頒布了涉及風(fēng)電領(lǐng)域的11個標準,我國國家標準等同采用IEC標準,現(xiàn)行的共有27個,其中若千標準從設(shè)計角度出發(fā)提出了環(huán)境試驗的要求,但沒有針對風(fēng)電機組設(shè)備全面完整的環(huán)境試驗規(guī)范

  根據(jù)已有風(fēng)電機組設(shè)備的相關(guān)行業(yè)標準,同時借鑒G日/T 2423《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗》、GB/T4857《包裝運輸包裝件》、GJ日150A《軍用
裝備實驗室環(huán)境試驗方法》等,對機艙控制柜的環(huán)境試驗條件匯總見表2,
  前面對機艙控制柜在制造、運輸、安裝、工作整個過程中經(jīng)歷的環(huán)境條件進行了研究,并推薦若干試驗標準與規(guī)范。對于風(fēng)電機組的其他電氣設(shè)備而言(如發(fā)電機、變流器、塔基控制柜等),這些設(shè)備經(jīng)歷的環(huán)境條件的種類與前面討論的機艙控制柜相同(可參見表1和表2),但二者在環(huán)境的嚴酷量級上有一定差異,例如:由于塔基中的振動激勵源比較少,并且受風(fēng)載荷的影響也較小,因此塔基中的電氣設(shè)備經(jīng)受的振動環(huán)境應(yīng)力要比機艙控制柜輕;還有塔基中的溫度條件與機艙內(nèi)的溫度條件也差異較大。
  某風(fēng)電設(shè)備環(huán)境試驗案例
  某風(fēng)力發(fā)電設(shè)備廠家的產(chǎn)品經(jīng)常發(fā)生:出廠檢驗合格的產(chǎn)品運輸?shù)斤L(fēng)電場之后,有多處螺釘、螺帽出現(xiàn)松動、脫落,還有若干設(shè)備不能正常工作。產(chǎn)品故障很大程度耽誤了整個項目的進度,造成較大經(jīng)濟損失,為了扭轉(zhuǎn)被動局面,該單位安排對相關(guān)產(chǎn)品進行包裝運輸試驗。
  設(shè)備通過公路運輸?shù)竭_風(fēng)電場,根據(jù)設(shè)備故障判定所經(jīng)歷的主要環(huán)境應(yīng)力由運輸過程中的振動、顛震,以及裝卸中的跌落、碰撞產(chǎn)生。實驗室的技術(shù)人員根菇真l;情況,參照相關(guān)標準,并結(jié)合以往包裝運輸試驗的經(jīng)驗,為該風(fēng)電設(shè)備制定出詳細的試驗方案,包括振動、顛震和跌落三種試驗環(huán)境。試驗過程中,產(chǎn)品內(nèi)部連接出現(xiàn)松動,局部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)移位;根據(jù)試驗中暴露的問題,廠方改進了產(chǎn)品機械結(jié)構(gòu),并改善了包裝箱減振效果;最終,該批次產(chǎn)品運輸?shù)斤L(fēng)電場后沒有再出現(xiàn)問題。
  試驗方根據(jù)設(shè)備的實際情況并結(jié)合以往的工程經(jīng)驗為風(fēng)電設(shè)備制定了試驗方案,在試驗過程中發(fā)現(xiàn)了設(shè)備的若干缺陷,根據(jù)試驗現(xiàn)象,風(fēng)電廠家對設(shè)備進行了有針對性的改進,之后的使用情況表明:出廠檢驗合格的產(chǎn)品運輸?shù)斤L(fēng)電場之后,故障率大大降低,改進是有效的。
  1.風(fēng)電機組電氣設(shè)備在制造、運輸、安裝、工作整個過程中,要經(jīng)歷若干比較惡劣的環(huán)境條件,其可靠性受環(huán)境條件的影響很大。
  2.目前沒有針對風(fēng)電機組電氣設(shè)備全面卑整的環(huán)境試驗規(guī)范,只能參考其他相關(guān)標準進行環(huán)境試驗。
  3.對風(fēng)電機組電氣設(shè)備進行充分的實驗室驗證,可以快速提高設(shè)備的環(huán)境適應(yīng)性與可靠性,降低外場故障率。
  近幾年我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的非常快,隨著風(fēng)電機組設(shè)備的數(shù)量越來
越多,由于不能適應(yīng)環(huán)境條件而造成設(shè)備出現(xiàn)的故障也越來越多,盡快制定針對我國國情的,符合我國風(fēng)況、氣候、地質(zhì)、地貌等自然條件的環(huán)境試驗標準,對于提高我國風(fēng)電機組設(shè)備整體的環(huán)境適應(yīng)性與可靠性,以及風(fēng)電行業(yè)的健康發(fā)展有重要意義。 

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 2011年政策力推 風(fēng)電火熱依舊
閱讀下文 >> 日本3.11大地震引發(fā)的思考——能源安全

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