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沿海风电场设备运行防腐防潮探析
发布时间：2014-02-11     来源： 《中国风电》
本文摘要：【摘要】近年来，沿海风力发电大规模发展，由于技术、管理、人员等因素引起的风电场设备腐蚀、受潮故障屡出不穷。本文阐述了沿海风电场防污...
 
 
【摘要】近年来，沿海风力发电大规模发展，由于技术、管理、人员等因素引起的风电场设备腐蚀、受潮故障屡出不穷。本文阐述了沿海风电场防污秽等级选择，通过风电场运行中设备腐蚀、受潮故障故障实例，对运行中出现的故障原因及改进措施做了探讨，为沿海风电场防腐、防潮提供参考意见。
 
【关键词】沿海风电场；故障；防腐；防潮   
 
    随着沿海风资源的有效利用，沿海地区涌现出许多风电场，风机和变电站多与大海毗邻，聆听大海的声音，呼吸海的气吸。由于环境温、湿度比较大，给设备运行带来诸多不利影响，根据几年来的设备运行故障事例，探析风电场运行中防腐防湿工作的得失，供各位参考。
 
    一、沿海风电场防腐防湿等级的选择
 
    根据《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》(GB-T16434-1996)，沿海风电场宜按污秽等级Ⅳ级考虑：Ⅳ级为大气特别严重污染地区，包括严重盐雾侵袭地区、离海岸1km以内的地区，其盐密大于0.25mg/km，事实上海边盐雾侵袭纵深较长，难以区分Ⅲ、Ⅳ范围。
 
    根据IEC529的规定，由成套设备提供的防止触及带电部件、外来固体的侵入和液体的溅入的防护等级用IP来标明。风电场电气设备防腐宜选择IP65 。IP65意为完善的接触保护、阻止灰尘侵入（防尘）、射水不会带来有害作用。
 
    二、设备受环境影响事例
 
    1 35KV 成套开关柜
 
    某风电场35KV 开关柜采用KYN61-40.5型铠装金属移开式封闭开关柜，设计要求污秽等级按Ⅲ级考虑。2012年1月，由于扩建需要，将35KV开关室一侧大门拆除进行设备运输，在长达10多天的时间内未恢复，且未采取防护措施，在恢复运行时，设备绝缘严重不良，检查发现：
 
    1.1 设计要求污秽等级按Ⅲ级考虑，实际35KV 母线穿墙套管配套为Ⅱ级产品，套管表面由于积露后、产生盐垢存在较为严重的放电痕迹；
 
    1.2 在母线桥连接处，上下套表面有潮湿、凝露现象，存在白色盐垢晶体，影响套管绝缘。
 
    结合设备在雾霾天气情况下运行，开关柜表面有凝露、或大范围水珠，采取了一系列措施：应使开关室长期处理密闭状态，室内应配置空调，具有制冷、制热功能，由于特殊原因导致厂用电中断后，应及时重新启动空调，如果能同时配置除湿机效果更佳，除湿机在冬季存在温度低不能启动的缺陷，但在断电后，能自启动，另外定期对设备进行清扫、清除盐垢。
 
    2 风机变频器
 
    风机变频器一般安装在风机塔筒底部，运行条件相对较差，冬天怕冷、夏天怕热，在潮湿天气极易诱发设备故障。某风电场采用艾默生变频器，在海堤外运行的几台风机，在潮湿天气下，风机因无风停机几个小时后再重新启动，发生多起变频器电抗器短路故障。
 
    风机塔门上设计留有百页窗，冬季为防止变频器受冷故障，一般将百页窗罩壳堵上；夏季为防止变频器受热故障，一般将百页窗罩壳拆除。在运行状态下变频器电抗器温度较高，当风机停运后，温度下降，在表面产生凝露，形成盐垢，天长日久，易引起电抗器短路故障。为防止设备受潮、积凝，若风机有3天以上时间停运，宜将风机塔筒门上百页窗罩壳堵上。风机重新启动时，应用热风枪对变频器配件表面烘燥，清除表面水气与积垢。由于风资源的不连续性，为适应风机的频繁启、停及温、湿度变化，将塔筒门上的通风孔设计成自动开关挡板应是未来发展的方向。
 
    三、风机箱变
 
    箱变一般安装在塔筒旁边，风吹雨打日晒，考验着箱变防腐蚀、防潮湿的能力，某风电场在采购时对箱变防腐蚀、防潮湿有以下要求：  
 
    (1)外壳防护等级：油箱IP68，低压室IP54，高压室IP54。箱体和箱柜的内外表面平整、光洁，无锈蚀、涂层脱落和磕碰损伤现象，涂料层牢固均匀，无明显色差反光，可以保证25年不褪色，不脱落，漆膜厚度大于40μm。箱体的基座可以高出地面300～600mm，箱变底部应采用沥青防腐措施。
 
    (2)箱体顶盖的倾斜度大于3°，并装设有防雨的密封盖板和防雨檐。
 
    (3)箱体基座和所有外露金属件均进行防锈处理，并喷涂耐久的防护层。底材表面磷化处理，清洁干净后依次喷涂一层环氧富锌底漆、环氧云铁厚浆漆和二道聚氨酯丙酸面漆，使箱变安全可靠运行，满足湿度大、盐雾重、满负荷、长时间运行的要求。金属构件也进行防锈处理和喷涂防护层。箱体内有驱潮装置，避免内部元件发生凝露。
 
    (4)门都有密封措施，装有门封条，能防雨、防堵、防锈和不易被破坏、侵害的专用锁。
 
    (5)箱体有可靠的密封性能，门、窗和通风口都设有防尘、防小动物进入和防渗、漏雨水措施。
 
    由于箱变制造厂家偷工减料，导致一些箱变在投运不长时间后，即发生防腐功能失效，如附图1、2。
 
    附图1 防腐功能失效的箱变散热器及护栏
 
   
附图2 防腐功能失效的箱变顶盖及散热器
 
    四、结束语
 
    沿海风电场在设计中应满足设备污秽等级的要求，加强设备在制造中的质量监督，特别是防腐过程中控制，运行中应充分考虑设备的密封性，配套必要的除湿装置，因应环境的要求，进行必要的技术改进，定期进行维护，提高设备性能。合理的运行环境与健康的设备状态，将提高设备在恶劣环境下的稳定性，为风电场的安全、稳定运行夯实基础。
　　　
　　　
　　　
作者简介：
朱国权，电气工程师，目前从事风电场的生产运营管理。
工作单位：江苏国信东凌风力发电有限公司
单位地址：江苏省如东县掘港镇青园北路40-1号建行2楼
邮编：226400
Email：13861930309@163.com 
联系电话：051388153308、13861930309
 
关键词：风电 海上风场 防腐

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