摘要:在改革开放的新时期,我国的国民经济在快速的发展,社会在不断的进步,我国风电装机容量高速增长,但风电企业人员年轻、经验缺乏,人员对设备、管理制度不熟悉,对风电场安全运行增加了不利因素,对人身安全、设备安全有很大的影响。通过电力企业安全性评价工作,本文列出了风电场安全设施存在的一些共性问题,分析了问题出现的原因,并给出了问题的解决建议,以供风电企业参考。
关键词:风电场;安全性评价;安全设施;问题;对策
引言
随着风电技术的发展,风电机组单机容量增大,风轮直径已超过百米;为了提高风电场的综合效益,集群布置几十台乃至上百台风电机组的现代大型风电场成为当今风电开发的趋势。电网对风力发电的调度由风电场侧并网点逐渐向风电场内部延伸,因此国内外一些专家学者对大规模风电场并网点进行出力优化研究的同时,也逐渐重视对风电场内风电机组之间的优化出力与负荷分配的研究。大规模的风电场地域广、机组台数多,风电场内部的线路损耗等问题会更加明显。因此考虑机组出力优化并降低电能损耗不仅符合业主当时利益也是未来获得更多上网额度的有效途径。所以如果能基于某种优化运行模式,不仅实现风电利用的初衷,也可以降低成本,实现业主的经济效益。
1风电场运行中常见问题
1.1风机专业存在问题
风机齿轮箱箱体、高速轴、管路、附件等有渗漏油现象,部分机组情况更为严重,如风机塔筒外面从上到地面有油污,塔筒里面的电缆从上到下有油污,甚至塔筒底部地面积油,存在较大的火灾隐患。风机防雷接地装置存在缺陷的可能性较大,风电机组塔筒防雷导电通路不可靠,有的测试导通电阻达到20Ω以上,接地电阻部分大于4Ω,个别风电机组塔架甚至未与接地网进行连接,防雷接地装置存在较大安全隐患。风电机组塔筒上缺少“雷雨天气禁止靠近”安全标示或者安全标识不明显,个别风机缺少风机编号,风机底部变频柜、控制柜、并网柜、低压开关等面板无设备标识或无中文标识,或标识不清楚。
1.2电气设备设施常见问题
变压器压力释放保护装置无防雨罩及导油管,主变压器中性点间隙棒偏移不在一条直线,加大间隙距离,降低零序间隙保护灵敏度或导致保护拒动,在工频过电压时,起不到保护变压器中性点绝缘的作用。主变压器油箱底部事故排油管道外径以及内径不符合典型消防规程要求。110kV及以上的主要设备,如断路器、避雷器、互感器架构接地引下线为单根,可靠性不足;接地引下线扁钢搭接处焊接面为扁钢宽度的1倍,不符合搭接宽度为2倍、三边焊接的要求。220kV变压器中性点接地引下线扁钢横截面尺寸为40mm×4mm,根据短路电流计算的结果,达不到热稳定的要求。变压器铁芯接地线与变压器本体相连后接地,未独立直接与接地网连接,影响检测精度。交、直流电源空气开关不满足二十五项要求,如35kV直流控制、保护电源小母线电源总开关、SVG、主变风冷控制箱直流电源配置交流空气开关,个别站交流开关用直流空气开关。多数变电站二次等电位存在接地不规范的情况,如继保室等电位地网铜排与主接地网只用一根铜缆连接,个别变电站各端子箱之间采用铜缆串联与等电位地网连接,保护屏的柜门接地线与屏内的保护接地铜排连接。柜内接地铜排未引接地线。35kV母线隔离开关防误闭锁机械装置失灵,35kV铠装成套开关柜后门虽与接地刀闸连锁,但门侧面缺少合页达不到防误闭锁功能。户外SVC设备围栏门无“五防”闭锁功能,站用和接地干式变压器、消弧线圈高压柜门无防误闭锁功能。35kV母线接地小车置警示栏内,未设“五防”闭锁功能。户外设备没有设便携式接地线接地端桩“五防”装置。
1.3作业环境方面常见问题
低压电气设备接地方面,存在配电箱金属门与箱体、柜门与柜体、箱变门与箱变体间缺少跨接线。部分变电站存在跨接线断开或松动现象,存在跨接线采用单股铜线现象。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆配电箱内接地虚接问题,各设备PE线已引至配电箱PE排,但PE排实际未接地,或者PE排已接地,但经万用表测试电阻值太大、超过标准。场站移动电源盘及三孔插座的电缆缺少PE线。部分场所楼梯首级台阶无防止踏空线。污水池盖板无安全色标。部分场站消防水泵房没有装设噪声提示标志。缺少设备标志或标志错误,如部分配电箱及其内空开无标志,标志不规范、不清晰,有的标志只有文字、没有图形,有的标志尺寸太小或已褪色看不清,有的标志材料不合格、容易损坏。部分场站变电站爬梯未安装护笼,风机门防风挂钩缺失或不起作用,部分孔洞缺少盖板或未盖,部分设施缺少栏杆。箱变平台缺少栏杆,箱变步梯两侧无栏杆。
2解决风电运行问题的应对措施
2.1风电和光伏协调发展
随着新能源的快速发展,大规模风电并网后无为地区峰谷差将逐年增大,由于春秋无为电网在最大负荷时刻风电出力均偏小,在负荷最小时刻风电反而大力发电,导致系统调峰压力加大。由于光伏电站具有正调峰特性,为了减小系统峰谷差,可以在白天无为电网负荷最大时刻安排光伏并网。风电与光伏联合运行在春季减小了仅有风电影响下的系统峰谷差,一定程度上改善了风电的反调节特征。由于晚间光伏电站没有出力,因此夏季系统峰谷差没有变化,为了减小夏季系统调峰的压力,建议对用户需求侧加强管理,进一步研究储能技术来改善风电反调峰特性,从而提高地区电网接纳更大规模风电的能力。
2.2加强电网规划及调度管理
由于风电具有不可控因素的存在,同时无为地区晚间负荷相对偏小,在电网设备检修或极端天气条件下,受输变电设备限额要求风电可能会面临弃风困难,这就要求无为电网运行方式应具有足够的灵活性,电网规划应合理配置风电并网母线的出线,确保通过合理安排电网运行方式来应对设备检修或电网异常条件下的风电消纳需求。
2.3加强调度精细化管理
在做好风电功率预测的基础上,合理安排输变电设备检修计划,对于影响风电上网的输变电设备计划检修作业,尽可能安排在风电出力较小的季节,从而降低主变和线路检修对风电接纳的影响。针对地区网架结构在短期内无法得到改善的现状,建议一方面研究智能稳控系统来提高地区电网的风电接纳能力;另一方面研究弃风再利用的电价鼓励政策,以优惠的电价鼓励用户在弃风时段启用负荷,来提高各种特殊条件下风电的消纳能力。
结语
①企业应制定安全设施三同时的配置标准。该标准解决了什么是风电场安全设施,以及针对不同类型的设备、不同的部位如何配置安全设施的问题,可以实现管理的统一性。②建议企业对安全设施的管理由原来行政许可改为自主管理,即将本企业的安全设施配置标准交由设计院进行设计,实现了同时设计;在施工中加强对安全设施的检查,实现同时施工;在验收阶段,公司专门成立检查组,按照安全设施配置的标准进行检查和验收,实现了同时验收。③根据国家最新的法律法规以及安监总局修订后的安全设施三同时监督管理办法,建立和完善安全设施“三同时”管理制度,该制度希望能对安全设施的设计、施工以及验收等全过程建立一套独立的监管体系,保证管理的统一和有效性,从源头上保证安全设施配置到位。
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论文作者:李启飞
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/18
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