风电场电力设备施工及运行安全技术
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

1.2 风电场安全风险

风电场多数建在“三北”地区(东北、华北和西北地区)和东南沿海的偏远地区,气候和环境条件恶劣。北方风电场多在高原地区,部分风电场海拔高于1800m,冬季最低温度低于-30℃,常年伴有5~8级大风,有的沙尘暴极端风速高于30m/s,个别地区风力发电机组在冬季运行时会发生叶片结冰现象。泥石流、洪涝、雷电、台风是风电场要面对的自然气象灾害,热带气旋、雷暴、强沙尘暴、低温和积冰均会影响风电场的安全,在风电场选址和可行性研究中应予以充分的关注,在风电场的运行过程中应有完备的安全防范措施。

海拔高,空气密度低,雷电、台风等自然灾害均会影响风电场电力设备,导致材料老化、表面疲劳、机舱散热差、电控元件(如开关)损坏等。复杂地形、障碍物会引起气流畸变,造成湍流、切变以及尾流发生复杂变化,进而影响风电机组的输出性能,造成设备损坏,甚至影响设备寿命。因此,风电场安全风险分析尤为重要。

1.2.1 自然灾害安全风险

由于风电场特殊的地理位置和环境,大风、冰雪、雷电、洪水、台风、沙尘暴、地震、泥土流、火灾等自然灾害易发,会对风电场构成安全风险,对发电设备和线路造成直接危害,给工程施工和发电运行带来直接影响。按照自然灾害的严重性和紧急程度,自然灾害风险分为四级,其中:Ⅰ级为特别严重灾情;Ⅱ级为严重灾情;Ⅲ级为较重灾情;Ⅳ级为一般灾情。

1.2.2 施工建设安全风险

风电场在施工过程中,机位间距大,施工地点、人员分散,风电机组吊装、电气设备安装等工序交叉进行,不确定安全风险十分复杂。施工建设安全风险主要是指在施工安全生产管理中没有立即纠正、排除不良作业因素,如违章作业、冒险作业、工作环境不良、设备隐患等,从而造成的安全事故。在基础工程施工阶段的主要危险源是:基坑开挖过程中的土石方坍塌;基础混凝土施工中模板与支撑、物料提升、脚手架失稳造成倒塌意外等。在电气设备安装及调试阶段的主要危险源是:塔筒、机舱、轮毂叶片的吊装作业,变压器安装,铁塔安装,架空输电线安装、触电伤害等。按照施工建设性质、严重程度、可控性和影响范围等因素分类,可分为四级风险,即Ⅰ级风险(特别重大)、Ⅱ级风险(重大)、Ⅲ级风险(较大)和Ⅳ级风险(一般)。

1.2.3 运行维护安全风险

风电场的运行管理包括风力发电机组及输变电设备的日常运行管理,安全风险因素表现在主要设备设施运行的故障隐患。对风力发电机组故障发生率的统计资料表明,电控系统的故障发生率为75%、齿轮箱的故障发生率为12%、偏航系统的故障发生率为8%、发电机的故障发生率为5%、驱动系统的故障发生率为5%、并网部分的故障发生率为5%。发电运行中的主要危险源是:风电机组轴承损坏、轴及轴承室磨损、放电点蚀、绕组局部过热、遭受雷击等;叶片受到雷击、老化、承载超过极限值而发生断裂、损坏等。发电运行安全风险划分为四级,即Ⅰ级风险(特别重大)、Ⅱ级风险(重大)、Ⅲ级风险(较大)和Ⅳ级风险(一般)。风电场在运行管理中,应认真开展风险评估和隐患排查、季节性安全检查、专项安全检查等,利用试验、监测、监控、检验及各类报警装置,及时发现和监控危险源,做到早发现、早报告、早处置。