高西峰
（中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司 陕西西安 710054）
摘要：现阶段，伴随着清洁能源的广泛普及，风力发电占据的比例逐渐增大。对于风机而言由于周围地理位置较为偏僻，环境恶劣，受这些因素的影响，使得风机在运行期间面临着诸多问题，长时间下来，风机发生的故障也随之提升，本文从风力发电厂风机变形监测情况入手，通过引进多种方式来预防和控制风机运行期间存在的各项安全问题，在获取准确监测数据的前提下，来降低安全隐患出现的次数，从而促使风力发电厂得到良好运行。
关键词：风机发电厂；风机变形；监测分析
在风力发电机组容量扩大的过程中，风力发电占据比例较大，其得到了人们的广泛关注，并且风力发电技术被大力引进于了生产阶段中。不过，伴随着风力发电机组的不断增加，在具体应用期间，发生故障的次数也随之上升。因此，为了促使风力发电机组可以安全运行，这就需要对风力发电厂风机进行相应的故障检测和诊断工作，明确发生故障问题的具体位置，制定出完善的维护和检修措施，提前预防，这是确保机组安全运行的关键。
1、沉降观测工作包含的内容以及遵循的要求
对于风机场地沉降监测工作的实施，必须遵循水准观测的规范开展，当收集数据的时候，应当应用DSO5级别的全站仪、电子水准仪以及水准尺。通常情况下，数据采集工作开展期间，相关人员都是使用往返观测的方法来处理尺端误差以及气差产生的不良影响。首先，初期阶段的数据，要进行双次观测，在符合限差基本需求的基础上将两次观测获取的数据当做均值。再者，在每次监测工作开展期间，要做好周围区域的勘察工作，比如，选择光线良好的区域，光线不宜过强也不宜过弱，如果存在光线非常强的情况，需要遮挡一下，以免强光影响工作的正常开展。最后，线路需要使用闭合环或者是附和水准路线的方法，多加注意发生误差现象较多的区域，面对这样的区域，需要重新开始监测和观察。
当测量水准环线的时候，要以和风机基础相接近的基准点为主，其中，主要包含了基础的沉降观测点，严格遵循水准观测的基本需求，使用电子水准仪器条码尺进行监测，其次，计算出结果，获取沉降观测区域的高程，然后，对两项高程相互对比分析。在沉降观测工作期间，必须大力落实规范化需求，规范化的开展观测工作。
在周围光线环境存在着气差过大的现象时，尽可能降低观测的次数，观测适合使用水准路线，沉降观测则包含固定仪器、人员以及测站等。待完成观测工作之后，需要详细的计算出两次观测工作的沉降量和总沉降量，将沉降结果反馈出来，最后根据结果为决策提供相应的依据。
2、垂直度观测方式
从实际情况来看，风机塔筒具备不方便攀爬以及反射照准设备放置具有一定难度的特征。目前，当监测塔筒垂直度倾斜现象的时候，通常是使用角度测定的方法，这一种方式可以获取准确的数据。因为风机塔筒非刚性建筑本身具备较强的韧度，当风机运行期间，风机塔筒便会随之规律性的进行振动，而且，对水平角进行观测的时候，需要重复进行，在工作中寻找出振动的频率，确保观测结果的准确性。
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在选择测站的时候，要在风机塔筒中架设两站，每项测站都必须共同测定主体顶端以及底端。举例说明，根据测量得出，如果风机塔筒本身的高度是D，那么测站点和塔筒底部中心点之间的距离需要保持在1.5D左右，只有如此，才可以获取准确的观测数据。受风机观测环境因素的影响，测站点位的观测方法为以下几点：
2.1正交设站方式
在采集数据的时候，当处于轴线方向时，如果无法布置观测站点，那么可以使用正交设站的方式进行，以风机塔筒中心连接为核心。此种方式具有很好的优势，操作性强，根本无需架设轴线，不过，需要注意的一点是，必须使测站连线和轴线保持正交。
2.2轴线设站方法
在倾斜测量过程中，轴线设站方法是普遍应用的一种形式，它主要是指将过塔底中心的垂直坐标轴线设置在两个测站内。在这一过程中所述的坐标轴线为地理坐标系的南北轴线，工程坐标系N、E轴线，施工系统的纵、横轴线，不过，实际的选择还需要从具体现象考虑。
现阶段，经常使用轴线设站的方法，其中，坐标轴线包含了国家坐标系的XY轴线以及坐标参考方向线等多种类型，在此期间，需要从风场位置进行考虑，这是有效开展监测工作的关键。
2.3任意设站方式
在无法有效使用轴线设站和正交设站这两种方法的时候，可以引进第三种方式-任意测站，这一种方式主要是通过分析周围工作环境来进行布设的。进行观测的时候，首先，需要对控制点进行测试，应用空间后交的方式来获取测站点坐标结果，然后有效的监测出点坐标数据。
3、风力发电机组中风机基础承台观测
风力发电机属于一项有着特殊性能的建筑物体，它具备面积小并且高度大等特征，本身和水塔结构差不多，基础结构连接地面以及塔架上部设备共同组建成风力发电机组。从实际运行来看，风力发电机组经常出现塔架倾斜问题，这一现象出现对于风电机组的运行来说极为不利，因此，需要采取相应的措施，对于风力发电组中的风机平台进行观测，防止倾斜现象的发生。
3.1布设具体的风机承台监测控制点
3.1.1设置基准点
因为风力发电厂的实际面积都偏大，监测人员需要多设立几个基准点，在整个厂区面积内，务必要保证没4km设立一个基准点，与此同时，需要依据最新的国标混凝土普通水准标石的规格在施工现场进行浇筑；在混凝土浇筑完毕之后，还需要在现场每一台风机周围设立2个基准点，为以后的沉降观测做准备，在设立观测点的时候需要特别注意，所设立的观测点必须要处在基础沉降范围之外。
3.1.2设置基础变形观测点
在风力发电厂风机基础的施工中，需要保证现场的每一台风机都在承台面上对称，同时在周围均匀的设置4个不同的沉降观测点，在设立观测点时需要特别注意观测点的具体高度，保证每一个承台观测点距离风机基础承台中心3米以上。
3.2基础变形观测的周期
在通常情况下，现场的工作人员进行观测的时间需要连续两周才可以，同时，工作人员需要取这两次观测成果中的中数为垂直位移监测基准网不同基准点的基本高程来用。除此之外，在项目的后期，工作人员还需要每隔3个月再进行详细的观测，总的来说，整个项目基础沉降工作监测完毕，需要监测次数为10次左右。
3.3观测的具体方法以及其他的要求
3.3.1观测的等级
在当前阶段，依据《工程测量规范》当中的等级不同来进行划分，并且还需要参照风机基础实际的观测数据以及技术要求来进行划分。例如，某项目在风机基础观测中按照三等垂直位移检测的要求进行施工，那么观测点的测站高差的误差在0.3mm左右，与此同时，还要求不同观测点中的高程误差在1.0mm左右。
3.3.2进行风机基础观测使用的方法
在风机基础现场进行观测时，工作人员首先需要将现场所有的基准点形成一个整体的闭合回路，同时依据二等水准测量的方法进行现场的施工测量，在测量时，需要使用电子水准仪以及条码水准尺，首先依据单一的线路进行往返的回路观测，然后在依据后边-前边-前边-后边的顺序进行实际的基准点观测。在进行观测的时候需要特别注意，要以具体的工作基准点为标准点，然后再对于沉降监测点进行观察并把观察监测的记录进行详细的填写。
4、结语：
当前，如果不能有效判断出故障所在并且加以预防的话，那么就有可能带来巨大的危害性。所以，正确分析风电场工程建筑物的变形情况，加大对风机施工的管理力度是很有必要的，其能够促使风机稳定运行。
参考文献：
[1]卢萌，高伟.新疆地区风力发电场风资源分析及风机选型[J].科技展望，2016，26（27）：88.
[2]滕征东.风力发电场风机变形监测研究[J].山东工业技术，2016（16）：170.
论文作者:高西峰
论文发表刊物:《河南电力》2018年16期
论文发表时间:2019/1/23
标签：风机论文; 轴线论文; 基准点论文; 基础论文; 工作论文; 水准论文; 方式论文; 《河南电力》2018年16期论文;