风力发电机组现场安装与装配毕业设计说明书(编辑修改稿)

风力发电机组现场安装与装配毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

组使用寿命和安全的影响；全棉考虑场址所在地对电力的需求及交通、并网、土地使用、环境等因素。 根据风能资源普查结果，初步确定几个风能可利用区，分别对其风能资源进行进一步分析，对地形地 貌、地质、交通、电网以及其他外部条件进行评价，并对各风能可利用区进行相关比较，从而选出并确定最合适的锋利发电场选址。 这一般通过利用收集到的该区气象台站的测风数据和地理地质资料并对其分析、到现场询问当地居民、考察地形地貌特征（如长期受风吹而变形的植物、风蚀地貌）等手段来进行定性，从而确定风力发电场选址。 （ 3） 风力发电场的风况观测 东北电力大学毕业设计 说明书（论文） XI 一般气象台站提供的数据只是反映较大区域内的风气候，而且，数据由于仪器本身精度等问题，不能完全满足风力发电场的精确选址以及风力发电机组微观选址的要求。 因此，为正确评价已确定风力发电场的风能 资源情况，取得具有代表性的风速风向资料，了解不同高度处风速风向变化特点，以及地形地貌对风的影响，有必要对现场进行实地测风，为风力发电厂的精确选址以及风力发电机组微观选址提供最准确有效的数据。 实地测风包括风速、风向的统计值和温度、气压，这一工作需要通过在场区设立单个或多个测风塔进行，而测风塔的数量应依地形和项目的规模而定。 （ 4）区域风资源的评估 对测风资料进行三性分析，包括代表性、一致性、完整性。 测风时间应保证至少一年，测风资料有效数据完整率应大于 90%，资料缺失的时段应尽量最小（小于一周）。 根据风场测风 数据处理形成的资料和长期站（气象站、海洋站）的测风资料，按照国家标准《风电场风资源评估方法》（ GB/T 187102020）计算风力发电机组轮毂高度处的年平均风速、平均风功率密度、风力发电场测量站全年风速；绘制风力发电场测量站全年风速和风功率年变化曲线图，全年风向、风能玫瑰图，各月风向、风能玫瑰图；计算风力发电场测量站的风切变系数、湍流强度、粗糙度，通过与长期站的相关计算整理出一套反映风力发电场长期平均水平的代表数据。 综合考虑风力发电场地形、地表粗糙度、障碍物等，并合理利用风力发电场各测量站订正后的测风 资料，利用专业风资源评估软件，绘制风力发电场预装锋利发电机组轮毂高度风能资源分布图，结合风力发电机组功率曲线计算各风力发电机组的发电量。 按 照 国 家 标 准《 风 力 发电 机 组 安 全 要求 》 （ GB ）计算风力发电场预装风力发电机组轮毂高度处湍刘永顺：风力发电机组的现场安装与装配 XII 流强度和 50年一遇 10min 平均最大风速，提出风力发电场场址风况对风力发电机组安全的要求。 根据以上处理所形成的各种数据，对风力发电场风能资源进行综合评估，以判断风力发电场是否具有开发价值。 （ 5） 风力发电场风力发电机组的微观选址 风力发电机组具体安装位置的选择称 为微观选址。 作为风力发电场选址的组成部分，需要充分了解和评价特定的场址地形、地貌、地质及风况特征后，再匹配于风力发电机组性能进行发电经济效益和载荷分析计算。 场址选定后，根据地形情况、外部因素和现场实测风能资源分析结果，在场区内对风力发电机组进行定位布局。 风力发电机组安装间距会对风力发电机组之间产生一定的影响。 建设风场，风力发电机组之间必然会产生相互干扰的问题，受风力发电机组尾流中产生的气动干扰的影响，下游风轮所在位置的平均风能量及时间量将会减少，从而造成发电量下降。 同时由于尾流中附加的凤剪切和湍流作用，使 风轮受到附加的气动脉动载荷，风轮结构会产生振动，增加疲劳损伤度。 实际上将各风力发电机组安装间距扩展到没有尾流的距离是不现实的。 因此，在进行多台风力发电机组安装间距选择之前，必须要参考风向及风速分布数据，同时也要考虑风力发电场长远发展的整体规划、征地、设备引进、运输安装投资费用、风力发电机组尾流作用、环境影响等综合因素。 现实的选择是：安装间距要满足风场总体效益最大化的目标，同时满足适当的条件限制。 通过对国内外风力发电场多年建设经验分析，风力发电机组安装间距在盛行风向上选择为风轮直径的 5~7 倍，在垂直盛行风向 上选择为风轮直径的 3~5 倍较为合适。 东北电力大学毕业设计 说明书（论文） XIII 另外，机群布局方式可根据场址的具体地形条件进行规划，例如，场址是沿山脊方向，布局进顺着山脊的走势排列。 场址是平坦的，就可采用较有几何规则的排列。 最后，对准备开发建设的场址进行具体分析，做好以下工作：一是确保风资源特性与待选风力发电机组设计的运行特性相匹配；二是进行场址的初步工程设计，确定开发建设费用；三是确定风力发电机组输出对电网系统的影响；四是评价场址建设、运行的经济效益；五是对社会效益的评价。 刘永顺：风力发电机组的现场安装与装配 XIV 2 风力发电机组的现场安装与装配 并网型风力发电机组属于重型发电 设备，整个设备高达百米以上，重量在数百吨，因此风力发电机组的装配不可能在生产厂全部完成。 因为若在生产厂全部装配好，到风力发电场的运输问题目前根本无法解决。 所以风力发电机组的装配是在生产厂进行部分装配，而未装配的部分必须在风力发电场安装时再进行现场装配。 本章主要完成现场安装的施工组织设计，安装方案、施工顺序和施工措施的编制方法，吊装机械的选用及吊装方案；掌握现场安装的质量和安全措施，塔架、机舱、风轮和叶片及电气装配、吊装与安装，安装检验；掌握了风力发电场布置的特点及安装现场要求，设备验收与库房管理，风力发电机 组的调试与验收要求。 风力发电机组安装的施工组织准备 兆瓦级风力发电机组现场安装需要使用 300t 以上的超长臂履带式起重机（坦克吊），一天费用在 30W 元以上。 双馈机组的整个鸡头重量在 100t左右，拆掉轮毂后体积在 179。 179。 以上，运输时需要使用重型元宝车。 此外还需要场地、道路和人、财、物的保障，祭祖的安装施工是一个庞大的系统工程，需要做好充分的组织准备。 现场安装的施工组织设计 现场安装的施工组织设计比照机组基础施工的施工组织设计要求进行。 风力发电机组设备安装应收集 的资料主要有以下这些： ① 设计图样、图样会审、现场条件和施工条件的调查等。 ② 现场调查，收集所需的资料。 东北电力大学毕业设计 说明书（论文） XV ③ 应了解与祭祖安装相关的风速、雨量、低温期、雷电等气候资料。 ④ 了解与祭祖安装相关的工程情况（如机组基础施工、输变电工程、机组及相关设备的到货等）。 ⑤ 参与或可能参与本工程建设的有关单位的情况，例如，建设单位、主（辅）施工单位的情况及施工任务的划分、设计单位及其施工图交付进度、设备制造厂家及其主要设备交付进度、可承担工厂化施工的单位及其能承担的施工项目、数量、交付进度。 ⑥ 风力发电机组设备、安装交通运输条件及当地运 输能力，了解当地有关材料的产地、产量、质量及其供应方式，当地施工企业和制造加工企业可能提供服务的能力。 ⑦ 主要材料、设备、吊装机具的技术资料和供应情况。 ⑧ 地方施工队伍和劳动力可能解决的数量及其技术情况。 质量和安全措施 现场安装的质量和安全措施要求与祭祖基础施工完全相同，风力发电机组设备安装的安全技术要求应符合 GB/T195682020中的规定，以下两点需要特别注意： ① 风力发电机组塔架、风力发电机组主体、主变压器及相关设备的吊装和安全的高空防坠落安全措施。 ② 设备安装过程中的安全应急预案。 风力发电机组安装施工程序 风力发电机组设备安装可根据到货进度、工期要求、工作面的大小，设备、材料的供应及能够投入的劳动力数量等具体条件划分若干施工段。 确定单台机组安装施工顺序应遵循的原则： ① 各施工过程之间存在的客观工艺关系。 刘永顺：风力发电机组的现场安装与装配 XVI ② 施工方法和施工机械对施工顺序的影响。 ③ 施工组织和劳动力连续作业及人力平衡的要求。 ④ 施工质量和安全的要求。 ⑤ 工艺间隔和季节性施工要求。 安装施工方案的编制方法 施工方案和施工方法的选定是标准施工组织设计的中心环节，应根据工程的特点，工具要求，材料、构件、机具、劳动力的 供应情况，协作单位的施工配合条件，以及现场具体条件等进行全面周密的考虑。 施工方法的选择要根据设计图样的要求和施工单位的实际状况进行。 ① 应根据施工图样、工程量、主导工序的施工方法及分段流水方式、工期的要求、主要的施工机具、劳动力配备、预制构件加工方案以及设备安装的写作配合方案等，确定各个主要阶段的控制日期，提出施工方案。 ② 应根据不同类型风力发电机组设备安装特点及其具体条件，确定设备安装的施工方法。 设备安装各项施工措施的编制 编制设备安装施工技术措施主要包括以下内容： ① 风力发电机组塔架、机舱、风 轮吊装的施工方法应符合设备要求。 ② 风力发电机组塔架、机舱、风轮装卸、摆放的方法，应根据所需的机具设备给型号数量及对道路的要求选定。 ③ 风力发电机组塔架、机舱、风轮吊装，应按设备的外形尺寸、重量、安装高度、场内道路、安装场地条件，确定吊装方案。 东北电力大学毕业设计 说明书（论文） XVII ④ 吊装施工应根据吊装顺序、机械位置、行驶路线以及大型构件的制作、拼装、就位场地的具体雕件制作施工方案。 ⑤ 根据当地气候条件，确定冬季、雨季、风季施工技术措施。 ⑥ 根据吊装需要的材料、构件和施工机具的需用量、使用方法要求来确定吊装措施。 变电所设计和箱式变电站技术条件应符合 DL/T51031999 《 35~110kV 无人值班变电所设计技术规程》和 DL/T5372020 《高压 /低压预装箱式变电站选用导则》中的相关要求。 现场安装单位工程施工进度计划的编制方法及要求 与机组基础施工单位工程施工进度计划编制方法的要求完全相同。 风力发电机组现场安装的要求 （ 1） 风力发电机组在风力发电场布置的要求 风力发电机组在风力发电厂内的布置，应根据场地的地形、地貌及场内已有设施的位置来综合考虑，以充分利用场地范围，对拟定的风力发电机组布置方案，需用风力发电场评估软件进行模拟 计算，尽量减少尾流影响，进行经济比较，选择最佳方案，标出各风力发电机组的地图坐标，主要应满足以下几方面要求： ① 风力发电机组一般都布置的紧凑、规则、整齐，有一定的规律，以方便场内配电系统的布置，减少输电线路的长度。 ② 风力发电机组按照矩阵布置，每行必须垂直风向主导方向，同行内风力发电机组之间的距离不小于风轮直径的 3倍，行与行之间的距离不小于风轮直径的 5倍，各列风力发电机组之间交错布置。 ③ 风力发电机组布置要考虑防洪问题，布置点要躲开洪水流经场地。 风力发电机组与场内架空线路要保证一定的安全距离。 刘永顺：风力发电机组的现场安装与装配 XVIII ④ 风力发电机组布置点 的位置要满足机组塔架、风轮吊装时的安全距离，以及运行维护的场地需求。 ⑤ 风力发电机组维护时，工作人员从机舱放下的吊装绳索，在风力或其他外力作用荡起后要有一定的安全距离。 ⑥ 风力发电机组正常运行时，要与输电线路有一定的安全距离，以保证输电线路的安全运行。 ⑦ 风力发电机组作为建筑物，其与场内的穿越公路、铁路、煤气石油管线等设施的最小距离，要满足有关国家法律、法规的有关规定。 ⑧ 风力发电机组与人员居住建筑物的最小距离，需满足国家有关噪声对居民影响的法律、法规的有关规定。 (2)安装现场的要求 ① 安装风力发电机组的地基，应按 照功过有效批准程序的技术文件进行施工，并且能够保证承受其安装后最大工作状态的强度。 ② 安装地基应用水平仪校验，地基与塔架接触的水平度不大于 1mm，以满足祭祖安装后塔架与水平面的垂直度要求。 ③ 地基连接法兰和相应构件位置应准确无误，并牢固地浇筑在地基上。 ④ 地基应有良好的接地装置，其接地电阻应不大于。 (3)现场安装风力发电机组的要求 ① 组装后的部件、组件经检验合格后，方能到现场安装。 ② 组装后的部件、组件运到安装现场后，应进行详细检查，防止在运输中碰伤、变形、构件脱落、松动等现象。 不合格的产品不允许安装。 (4)安 装人员的要求 ① 现场安装人员应具有一定的安装经验。 东北电力大学毕业设计 说明书（论文） XIX ② 关键工序上的工作人员，如吊装工、焊接及焊接检验人员、电工等应持有当地省、市劳动部门颁发的上岗证，方可上岗。 (5)风力发电机组安装的安全措施 ① 风力发电机组开始安装前，施工单位应向建设单位提交安全措施、组织措施、技术措施，经审查批准后方可开始施工。 安装现场应成立安全监察机构，并设立安全监察员。 ② 风力发电机组安装现场的道路应平整、通畅，所有桥涵、道路能够保证各种施工车辆安全通行，应提出对道路的宽度、最小转弯半径、最大承载能力的要求，应考虑当地的道路高度。 大型零部件在运 输时应采取有效措施，以保证运输的安全。 ③ 风力发电机组安装之前应制定施工方案，施工方案应符合国家及上级安全生产规定，并报有关部门审批。 ④ 风力发电机组安装场地应满足吊装要求，并应具有足够的零部件存放。