风电厂工程及风险评估ppt课件

1、风电场工程主要风险及风险评价.风电场工程的定义风力发电场简称风电场，是将多台大型并网式风力发电机安装在风能资源好的场地，按照地形和主风向排成阵列，组成机群向电网供电。风力发电机就像种庄稼一样陈列在地面上，故笼统地成为“风力田。 .风力发电机的任务原理 如今风力发电机采用空气动力学原理，就像飞机的机翼一样。风并非推进叶轮叶片，而是吹过叶片构成正反面的压差这种压差会产生升力，令叶轮旋转而不切断风流。 风力机起动受力分析旋转桨叶受力分析.我国现有风力发电机型的发电过程 目前，我国得到最广泛运用的风力发电机主要是程度轴式发动机。它由叶轮、增速齿轮箱、发电机、偏航安装、控制系统、塔架等部件组成。 .风力

2、发电机组：风电场的发电安装。道路：包括发电机旁的检修通道、变电站站内站外道路、场内道路及风场进出通道。集电线路：分分布置的风力发电机组所发电能的聚集、传送通道。变电站：风电场的运转监控中心及电能配送中心。 风电场工程的组成.风电场工程的组成.风电场工程的种类 根据风机旋转主轴的方向即主轴与地面的相对位置分类，可分为：“程度轴式风机转动轴与地面平行，叶轮需随风向的变化而调整位置；“垂直轴式风机转动轴与地面垂直，叶轮不用随风向的变化而调整位置.风电场工程的种类按照功率传送的机械衔接方式的不同，可分为有齿轮型风机直驱型风机.风电场工程的种类 按桨叶数量分为“单叶片，“双叶片，“三叶片和“多叶片风机

3、.典型风力发电机组各部件引见 目前最广泛运用的程度轴风力发电机主要由叶轮，调速或限速安装，偏航系统，传动机构，发电机系统，塔架等组成 ，如以下图。.典型风力发电机组部件叶轮 叶轮普通由2-3个叶片和轮毂所组成，其功能是将风能转化为机械能 。轮毂是叶轮的枢纽，也是叶片根部与主轴的衔接件。一切从叶片传来的力，都经过轮毂传到传动系统，再传到风力机驱动的对象。 .典型风力发电机组部件调速、限速安装 很多情况下要求不论风速如何变化转速总坚持恒定或是不超越某一个限定值，为此而采用调速、限速安装。当风速过高时，这些安装还用来限定功率，并减少作用在叶轮上的力。从原理上看大致可分为三类：一类使叶轮偏离主方向，另

4、一类利用空气阻力，第三类改动叶片的转速角。.典型风力发电机组部件 偏航系统 整个偏航系统由电动机及减速机构、偏航调理系统和扭缆维护安装等部分组成。偏航调理系统包括标和偏航系统调理软件。风向标对应每个风向都有对应的脉冲信号，经过偏航系统调理软件确定其偏航方向和偏航角度，然后将偏航信号放大，经过减速机构转动风力机平台，直到对准风向为止。 .典型风力发电机组部件传动系统 风机的传动系统普通包括低速轴、高速轴、齿轮箱连轴节和制动器等。叶轮产生的机械能由传动系统传送给发电机。齿轮箱用于叶轮添加转速，从20-50转每分到10001500转每分 。.典型风力发电机组部件发电机系统 发电机及其控制系统承当了由

5、机械能转换为电能的义务，包括恒速恒频发电机系统和变速恒频发电机系统。变速恒频发电机系统的主要优点在于叶轮以变速运转，可以在很宽的风速范围内坚持近乎恒定的最正确叶尖速比，从而提高风机的运转效率 。.典型风力发电机组部件塔架 风力机的塔架除了要支撑风机的分量，还要接受风力机和塔架的风压，以及风力机运转中的动载荷。程度轴风力机塔架分为管柱形和行架型两类.台风风险台风对设备构造的静载荷效应风压 当风的流动遇到物体而受阻时，风速变小，向风面风压升高，流经构造后在背风面通常产生紊流，使风速部分升高而风压降低，对背风面呵斥吸力，如此前后相加的效果，就构成了牵引力，对向风面及背风面也各自构成了压力及吸力。台风

6、对设备构造的动载荷动力效应 动载荷主要由湍流引起。在台风的特性与风场内复杂的丘陵地表共同作用下构成湍流团，由于受动量守恒和能量守恒的制约，在湍流区域有较大的气流混合与能量转换活动，给区域内的设备呵斥破坏。构造受风也会引起与风向垂直的振动。 .台风对风力发电机组的破坏 台风夹带的细小沙砾呵斥破坏叶片外表 台风带来的狂风暴雨对输电线路的破坏非常严重 台风所蕴含的宏大能量往往把测风安装破坏 台风施加在设备上的静力效应和动力效应共同作用下不断施加疲劳载荷 .台风的预防措施 风力发电机组微观选址尽量在风机高度范围内风垂直切变值及地面粗糙度都较小，各种风况下都不容易构成湍流的地方安装 供电可靠确保设备平安

7、维护程序有效，在风速正常的时候对风保证采能最大化，风速超越额定风速时避风实现采能最小化运用受风面积小、不易受破坏且能准确丈量风速、风向的红外超声波感应仪 选用强度高、质量轻、价钱目前相对较贵的碳纤维加强型塑料.火灾风险风力发电机组的火灾风险a.风力强弱变化导致高速传动轴变速、高速引起的摩擦热能；b.电气线路的短路、短路呵斥的电压瞬时增大，功率超出任务温度导致电机发热，产生高温。中央控制室火灾风险 a.中央控制室具有大量电线、开关。中小型的风电机组直接将变压器设置在机舱的控制室，这些电气设备本身就是火灾的风险源 。 b.通常控制中心无人看守，密闭不通风，也有虫、鼠咬，会有短路引起的火灾风险。 c

8、.雷击的直接影响对象也是中控室 。.防火措施 中央控制室的防火措施 除了日常的定期检修外，还要加强者员的管理，制止烟火和违规操作。消防器材只能依托灭火器，对电气设备采用CO灭火器，保证机舱配备两个或以上灭火器。风力发电机组的防火措施 对于风力强弱变化导致高速传动轴变速、高速引起的摩擦热能可以查询电机的最高任务温度，确定小于当地的最高风速；电气线路导致的电机高温，可以加强者员管理，定期定时维护。.低温风险低温条件下风力发电机组出力特性的变化 低温对主要零部件的影响 低温对油品的影响 低温对冻土层根底的影响 .低温的预防措施采取适当的热处置方法淬火中文回火能显著提高资料多冲抗力，防止应力集中，外表

9、冷作硬化和提高零件的外表加工质量等措施均能提高多冲载荷下的破断抗力。 应针对焊缝采取必要的防止低温脆断技术措施，包括防止焊缝应力集中，采取预热和焊后热处置改善焊缝、热影响区、熔合线部位的性能 复合资料如玻璃纤维加强树脂具有较好的耐低温性能，选用适宜低温环境的构造胶消费叶片 .雷击风险 现代大型风力发电机的塔架大多超越40米，并且安装在开阔地带或者山地，因此更容易蒙受雷击。 高度h(m)2050100200N雷击数每年0.020.10.31雷区等级年平均雷电日X构造高度H(m)阐明轻雷区X24应思索防止直接雷击中雷区35X30山区H15同上强雷区X80平原H16山区H12同上.雷击的预防措施 叶

10、片的防雷维护 对机舱的维护。 接地维护 .控制系统平安运转的必备条件 风力发电机组开关出线侧相序必需与并网电网相序一致，电压标称值相等，三相电压平衡。风力发电机组平安链系统硬件运转正常。调向系统处于正常形状，风速仪和风向标处于正常运转的形状。制动和控制系统液压安装的油压、油温暖油位在规定范围内。齿轮箱油位和油温在正常范围。各项维护安装均在正常位置，且维护值均与同意设定的值相符。各控制电源处于接通位置。监控系统显示正常运转形状。在冰冷和潮湿地域，停顿运转一个月以上的风力发电机组组再投入运转前应检查绝缘，合格后才允许起动。.风力发电机组组任务参数的平安运行范围 风速在325m/s 的规定任务范围时

11、，只对风力发电机组组的发电有影响，当风速变化率较大且风速超越25m/s 以上时，那么对机组的平安性产生要挟 转速风力发电机组组的风轮转速通常低于40r/min，发电机的最高转速不超越额定转速的30% 功率在额定风速以下时，不作功率调理控制，只需在额定风速以上应作限制最大功率的控制，通常运转平安最大功率不允许超越设计值20% 温度运转中风机的各部件运转将会引起温升，通常控制器环境温度应为030，齿轮箱油温小于120，发电机温度小于150，传动等环节温度小于70 电压发电电压允许的范围在设计值的10%，当瞬间值超越额定值的30%时，视为系统缺点。 频率机组的发电频率应限制在50Hz1Hz，否那么视

12、为系统缺点 压力机组的许多执行机构由液压执行机构完成，所以各液压站系统的压力必需监控，由压力开关设计额定值确定，通常低于100Mpa .风力资源贮藏丰富 全国平均风功率密度为100W/m2，风能资源总储量约32.26亿kW，可开发和利用的陆地上风能储量有2.53亿kW，近海可开发和利用的风能储量有7.5亿kW，合计约10亿kW .开展现状 中国大陆地域风电机组累计装机容量MW .风电四大新趋势 行业趋势：2021年，我国风电装机容量能够远远超越500万千瓦，“十二五规划原定3000万千瓦的装机容量规模也将被大幅突破 市场趋势：竞争加剧，时机与风险并存。我国至少有20家以上企业曾经进入或正在进入

13、风电设备领域，行业竞争将明显加剧 设备趋势：单机大容量、变桨矩、变速恒频、直驱式的国际化趋势是主要方向 外资趋势：作用将发生变化。面对宏大的中国市场和中国的政策，外资企业在中国风电产业开展从以前的设备出口转向三种新的方式 .风电场PLM分析 财富险/财富利损险/建安工险危险单位划分 一个风电场包含假设干风力发电机，每套发电叶轮机只需一套发电设备，可视作一个危险单位；假设承保了利损险，相应的利损险应与主险相加作为一个危险单位。 假设两个风力发电机的平安间距大于1.5HH风力发电机从地面至叶轮离地最高点的间隔。那么可以划分为两个危险单位。普通两个机组的设备没有共用的辅助设备，利损险危险单位可以按相

14、应的利损保额比例划分并分别与主险相加，分别作为一个危险单位。 对于部分独立的辅助设备如电网、配电房、办公楼等，假设与风力发电机的平安间距大于1.5H，那么可以将这些辅助设备视作独立的危险单位。对于利损险，无论附属设备和机组的平安间距有多大，均不能拆分，必需在两个危险单位上同时加上利损险的总额。 .风电场PLM分析机损险/机损利损险危险单位划分 假设没有共用的设备，机损险每台机组包括机组附属设备可以作为一个独立的危险单位；假设有共用的设备，有共用设备的机组合并作为一个危险单位。机损利损险可以按相应的利损保额划分并与原来的危险单位相加作为一个新的危险单位。 .风电场工程保险实务案例 案例详细出险日

15、期：2007-07-27承保险别：安装工程一切险保险金额：总91000万，其中平安占 25%即22750万保险期限：建筑工期：2006-7-24至2021-3-31 保证期：2021-4-1至2021-3-31被保险人：龙源平潭风力发电估损金额： 400万 出险日期：2007-07-17损失缘由：机舱顶部即冒烟起火。报损情况：机舱、轮毂、叶片、塔架、风机拆装、运输等直接损失1600万。.风电场工程保险实务案例 事故经过 12007年7月17日15：00，外方现场工程师、被保险人任务人员和安装单位河北电建公司任务人员共5人抵达F05机位，方案改换机舱内部的效力吊车；15：05，外方现场工程师和被

16、保险人任务人员下令操作F05风机环网柜315刀闸合闸，由被保险人任务人员操作并监护；合闸操作终了，即听到机舱发出异响，任务人员当即下令断开F05风机环网柜315刀闸。15：05 ，F05风机环网刀闸断开；15：06，现场人员发现机舱尾部冒出浓烟；15：15，机舱浓烟减少 .风电场工程保险实务案例 事故经过 215：16，外方现场经理抵达现场，方案登机检查机舱冒烟缘由；15：22，机舱再次冒烟，外方经理放弃登机检查；15：32，机舱出现零星火花，我公司现场任务人员即要求升压站值班人员断开风电场35KV集电线A组310开关；15：33，断开开关，35KV集电线A组310线路由运转转热备用；15：40，机舱火势增大，火星坠入森林，森林着火，危险A组线路平安；.现中方业主与外方公司就事故缘由展开调查，暂未向保险公司提供调查进展。我司及人保正经过律师与被保险