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实用风电机组安装手册

风力发电机组的安装
一、典型的安装程序
（一）安装前准备工作
1．检查并确认风力发电机组基础已验收，符合安装要求。
2．确认风电场输变电工程已经验收。
3．确认安装当日气象条件适宜，地面最大风速不超过12米／秒。
4．由制造厂技术人员会同建设单位（业主）组织有关人员认真阅读和熟悉风力发电机组制造厂随机提供的安装手册。
5．以制造厂技术人员为主，组织安装队伍，并明确安装现场的唯一指挥者人选。
6．由现场指挥者牵头，制定详细的安装作业计划。明确工作岗位，责任到人，明确安装作业顺序、操作程序、技术要求、安装要求，明确各工序各岗位使用的安装设备、工具、量具、用具、辅助材料、油料等，并按需分别准备妥当。
7．清理安装现场、去除杂物、清理出运输车辆通道。
8．清理风力发电机组基础，清理基础环工作表面（法兰的上、下端面和螺栓孔），对使用地脚螺栓的，清理螺栓螺纹表面、去除防锈包装、加涂机油，个别损伤的螺纹用板牙修复。
9．安装用的大、小吊车已按要求落实，并进驻现场。
10．办理风力发电机组出库领料手续，由各安装工序责任人负责按作业计划与明细表逐件清点，并完成去除防锈包装清洁工作，运抵安装现场。
（二）安装程序
1．塔架吊装：有两种方式。一种是使用起重量50吨左右的吊车先将下段吊装就位，待吊装机舱和风轮时，再吊剩余的中、上段，这样可减少大吨位吊车的使用时间，适用于一次吊装风力发电机组数量少，且为地脚螺栓或基础结构的。吊装时还需配备一台起重量16吨以上的小吊车配合“抬吊”。另一种方式是一次吊装的台数较多，除使用50吨吊车外，还使用起重量大于130吨，起吊高度大于塔架总高度二米以上的大吊车，一次将所有塔架几段全部吊装完成。塔架吊装时，由于连接用的紧固螺栓数量多，紧固螺栓占用时间长，有可能时，尽量提前单独完成，且宜采用流水作业方式一次连续吊装多台，以提高吊车利用率。特别是需要平上法兰的采用地脚螺栓的风力发电机组塔架，耗时更长。在安排计划时要注意这一特点。
2.风轮组装：与塔架吊装就位一样，风轮组装也需要在吊装机舱前提前完成。风轮组装有两种方式，一种是在地面上将三个叶片与风轮轮毂连接好，并调好叶片安装角（有叶片加长节的，也一并连接好）；另一种方法是在地面上，把风轮轮毂与机舱的风轮轴连接，同时安装上离地面水平线有120°角度的两个风轮叶片，第三个叶片待机舱吊装至塔架顶后再安装。
3.机舱吊装：装有铰链式机舱盖的机舱，打开分成左右两半的机舱盖，挂好吊带或钢丝绳，保持机舱底部的偏航轴承下平面处于水平位置，即可吊装于塔架顶法兰上；装有水平剖分机舱盖的机舱，与机舱盖分先后两次吊装。对于已装好轮毂并装有两个叶片的机舱，吊装前切记锁紧风轮轴并调紧刹车。
4.风轮吊装：用两台吊车“抬吊”，并由主吊车吊住上扬的两个叶片的叶根，完成空中90°翻身调向，撤开副吊车后与已装好在塔架顶上的机舱风轮轴对接。
5.控制柜就位：控制柜安装于钢筋混凝土基础上的，应在吊下段塔架时预先就位；控制柜固定于塔架下段下平台上的，可在放电缆前后从塔架工作门抬进就位。
6.放电缆。使其就位。
7.电气接线。完成所有控制电缆、电力电缆的连接。  

 

 

  二、安装计划与进度
（一）安装计划编制依据：
1.风电场建设总进度表
2.风力发电机组制造商随机提供的安装手册
3.风力发电机组制造商技术人员在施工现场提出的建议
4.风电场施工现场当地的现场地形地貌、交通、气象和安装点的地质状况等资料
（二）安装计划的内容：
1.本期安装的风力发电机组的型号规格、台数、设备编号及安装地点位置。安装现场平面布置图。
2.本期风力发电机组的安装进度表。
3.吊车使用计划或起重桅杆使用计划
4.运输计划
5.安装作业的主要技术、组织措施计划
6.劳动力计划
7.材料物资及安装施工机具设备供应计划
8.安全措施计划及安装保险
9.成本计划
（三）本期风力发电机组安装进度表。见下表
 

 

 

  三、设备验收与库房管理
（一）设备验收：
1．风力发电机组的包装。
风力发电机组出厂时通常分为以下几个包装；
（1）风轮叶片
（2）风轮轮毂
（3）加长接
（4）机舱带盖总成
（5）控制柜总成
（6）其他（除上述总成、大件外的所有其他配套附件，例如动力电缆、控制电缆、风速风向仪及其支架、外置式齿轮油散热器及其油管、液压系统管路零配件、各种规格的高强度螺栓副、密封胶、防松胶、长效润滑脂、备用油品油料、个别传感器、机顶控制盒…….）
（7）塔架及其连接用高强度螺栓副
（8）随机专用及通用工具、随机备品配件等等
（9）随机技术文件、手册等。
通常（1）至（5）所列，均各自单独包装；（6）采用集装箱包装（内有各零配件的小木箱若干）；（7）通常由国内配套厂直接发来，不再经主机厂转运；（8）一般装于（6）的集装箱内。当同时发运的风力发电机组超过一台时，可能采用并装或混装的方式，或同时装风轮轮毂和加长节。
2．验收：建设单位（业主）的库房物质的保管员在技术人员配合下，按以下程序进行设备验收；
（1）按本次货票检查包装箱数、箱号。
（2）开箱，按装箱清单逐一清点箱内零配件、物品的品名、规格、数量、查看外观有无破损锈蚀。
（3）填写验收入库单，除写清品名、规格、数量外，要注明有无损坏，以及需要记录的其他事项。
（4）当发现有丢失、损坏现象时，应填写报告单并报有关部门，向承运、供货商通知补缺。在影响到安装进度时可向责任方索赔。
（5）国外订单供货，尽量与海关商检部门联系在安装现场一次开箱验货。
（二）库房管理
1. 入库：所有已验收的设备、零部件、配件、工具、油品等，均应按规定编号入库。对包装完好，近期将要安装的，在保证存放安全的前提下，整台风力发电机组可全部用原集装箱包装卸在基础旁，以减少短途运输的麻烦；否则，除上述（一）.1的（1）、（2）、（3）、（4）、（7）所列外，应全部进入库房规定位置存放保管。
2. 保管：建设单位（业主）应建立健全库房管理的规章制度，保证库内物资帐物相符、科学合理保管、符合安全、防火、防盗、防潮、防变质、防锈蚀、防尘要求。
3. 出库：应办理领料手续，现场存放的，应由责任人办理保管及领用手续。
四、主要安装工艺简介
（一）塔架安装
1. 塔架与基础环连接。
（1）清洁塔架油漆表面，对漆膜补损处补漆处理；清理塔架下段下法兰端面及基础环上法兰端面，在基础环上法兰端面上涂密封胶。
（2）根据风力发电机组安装手册，采用大吨位主吊车与小吨位副吊车双机抬吊塔架，预先将主副吊具固定于两端法兰上，通过吊具主吊车吊塔架小直径端，副吊车吊塔架大直径端，双机将塔架调离地面后，在空中转90°角，副吊车脱钩，同时卸去该端吊具。
（3）下端塔架工作门按标记方位对正后，徐徐下放塔架，借助两根小撬杠对正螺孔后，在相对180°方位先插入两只已涂过MoS2油脂的螺栓，手拧紧后，再将其余所有涂好MoS2油脂的螺栓插入，用手拧紧，按对角拧紧法分两次拧紧螺栓至规定力矩。在第一次拧紧螺栓后去除主吊车吊钩。
（4）塔架中、上段按上述双机抬吊方法依次安装，对接时注意对正塔内直梯。塔架紧固连接后，用连接板连接各段间直梯，并将上、下段间安全保护钢丝绳按规定方法固定。
（5）若不立即吊装机舱总成和控制柜时，应将工作门锁住。
（6）结构上不设下平台，控制柜直接放置在塔内共砼基础上的，在吊装下段塔架前，应先使控制柜就位。
2. 塔架通过地脚螺栓与基础连接
（1）清理基础表面，去掉地脚螺栓防锈包装，将所有地脚螺栓上的下调节螺母的上端面调至同一水平面。
（2）塔架清洁后，按前述双机抬吊法使塔架纵轴线铅垂，借助小撬杠使塔架下法兰螺栓孔与所有螺栓对正，下放塔架使所有地脚螺栓插入下法兰孔中。
（3）待下法兰下端面与下调节螺母接触后，将地脚螺栓总数1/3数量的上调节螺母拧入，稍放松吊车吊绳，并按对角法紧至约相当70%规定力矩。
（4）用U型连通管法或经纬仪检验塔架上法兰上平面与水平面的平行度与纵轴线与水平面的垂直度，并用调节螺母调节，使其达到安装手册标准的要求后，紧固螺母，并把其余螺母全上紧，去除吊车吊钩。
（5）依次把中、上段塔架用双机抬吊法安装，并按规定扭紧力矩用对角法分两次紧固连接螺栓。
（6）重复（4）操作，复验平行度和垂直度，若未达到要求，采用调节地脚螺母使之达到要求。
（7）按手册要求，进行二次砼浇注，把塔架下法兰下段面与基础上平面之间的环状空间填满。应注意，要按工艺要求采用加有早凝剂的膨胀水泥，且浇注采用手工捣固时应充分。
（二）风轮组装
1．组装在风力发电机组安装现场进行。组装前安装点应清理干净、相对平坦，垫木、叶片支架及吊带、工具、油料均应备齐到现场，风轮轮穀、叶片均已去除外包装、防锈内包装，工作表面擦拭干净。
2．用吊带吊运，使轮穀与三只叶片就位，轮穀迎风面与叶片前缘相上。
3．按已确定的叶片安装角对准标记，分别把三只叶片与轮毂连接，确认安装角不超差后，按对角法分两次将连接螺栓上紧至规定力矩。
4．安装叶片的叶尖。
5．进行以上操作时，均应按手册在相关零件表面涂密封胶或MOS2油脂。
（三）安装机舱：
1．打开铰链式机舱盖，或卸去水平剖分式机舱盖，清理机舱内底板表面油污，搬去所有不相干的暂放物品，固定电力电缆和控制电缆。
2．将轮毂前平盖板，机舱内各有关护罩、紧固螺栓等固定在机舱内。
3．挂起吊钢丝绳吊具，调整其长度使机舱下的偏航轴承下平面在试吊时处于水平位置，若调不出水平状态，应按安装手册提示，加用足够起重量的手动吊葫芦调平。
4．清理塔架上法兰平面和螺孔，去除运输时的法理支撑，在法兰上平面涂密封胶，连接塔架－机舱偏航轴承的紧固螺栓表面涂MOS2油脂，绑好稳定机舱用的拉绳。
5．起吊机舱至处于上法兰上方，使二者位置大致对正，间隙约在10毫米时，调整并确认机舱纵轴线与当时风向垂直。
6．利用二只小撬杠定位先装上几只固定螺栓，并拧入螺栓，徐徐下放机舱至间隙为零，但吊绳仍处于受力状态，用手拧紧所有螺栓后放松吊绳。
7．按对角法分两次拧紧螺栓至规定力矩。去除吊绳。
8．安装偏航刹车，接通液压油管。
（四）安装风轮：
1．用三付吊带分别绑轮毂三个叶根处，同时分别把三根拉绳在叶片和叶尖转轴上绑好。
2．主吊车二个叶根吊绳，副吊车第三个叶片吊绳，水平吊起，在主吊车钩徐徐上升过程中，副吊车钩徐徐下放，使风轮从起吊时状态逐渐倾斜，当风轮轮毂高度超过风轮半径尺寸约两米时，风轮只由主吊车吊住，完成空中90°转身，松去副吊车吊绳，通过人拉三根拉绳，使风轮轴线处于水平位置，继续吊升风轮使与机舱主轴连接法兰对接。
3．松开机舱内盘式刹车，转动齿轮箱轴，使主轴与风轮轮毂法兰螺孔相对。
4．安装人员系好安全带由机舱开口处从外部进入风轮轮毂中心，完成固定螺栓的紧固工作，当已紧固的螺栓数超过总数一半（安装手册另有规定时按规定数）且其在园周较均匀分布时，在轮毂内的安装人员撤回机舱，刹紧盘式刹车，松开并去除主吊绳。
5．松开盘式刹车，旋转风轮至适当位置后，重新刹紧盘式刹车，安装人员再次进入轮毂，完成其余螺栓连接作业，并按规定力矩上紧。
6．安装主轴端分油器，并连接液压管路。
7．安装轮毂平盖板，安装人员撤回。
8．吊装水平剖分式机舱盖。

风力发电机组调试
一、调试项目
按风力发电机组生产厂安装及调试手册规定，通常包含以下项目：
（一）检查主回路相序、空气开关整定值、接地情况。
（二）检查控制柜功能，检查各传感器、扭缆解缆、液压及各电动机起动状况。
（三）调整液压至规定值。
（四）启动主电机。
（五）叶尖排气
（六）检查润滑
（七）调整盘式刹车间隙
（八）设定控制参数
（九）安全链测试  

 

二、调试报告
按手册要求编写。
通常调试报告为固定项目的格式报告，采用“√”与“×”符号记录调试的结果状况，合格者用“√”符号标记，反之则用“×”。一些状态数据如温度也可按实际数据记录。
当某一调试项目一直不合格时，应停机，进行分析判断并采取相应措施，如更换不合格元器件等，直至调试合格。
下表为某型风力发电机组现场调试报告的格式报告。
——型风力发电机组
现场调试报告 机组档案编号：————
合格符号：√ 不合格符号：×
一）调试时的环境条件
10分钟平均风速 m/s
环境温度 ℃
二）调试前各设备的状况
1．偏航系统
偏航电机不同转动方向时的功能检查（自动偏航）
偏航电机不同转动方向时的功能检查（手动偏航）
2．齿轮箱
油位开关的性能（检查时风轮要锁定）
油泵的工作性能
3．发电机
小发电机马达启动时的转动方向
发电机轴承温度
发电机绕组温度
4．液压系统
叶尖工作压力的检查，调整（79－85bar）
5．刹车
刹车块间隙（0.8~1mm）
刹车1及刹车2的功能
6．开关额定值（请参照电路图）
偏航马达Imax=2A（F5，F6上的设定值）
齿轮油泵Imax=3.5A（F19上的设定值）
3-3-6
液压泵Imax=2A（F23上的设定值）
提升机Imax=16A（F27上的设定值）
偏航凸轮技术控制器中心位置设定
CW解缆设定
CCW解缆设定
7．TAC计算机内各参数的设定
风轮最大转速 Nmax=30rpm
发电机最大转速 NGmax(5%)=1575rpm
Ngmax(10%)=1100rpm
大发电机最高温度 T=155℃
小发电机最高温度 T=155℃
齿轮油最高温度 T=100℃
10分钟平均最大出力 Pmax=690kW
瞬时最大出力 Pmax=840kW
最大电压（10ms） Umax=450V
最大电压（50sec） Umax=433V
>低电压（50sec） Umin=329V
高频率（200ms） fmax=51Hz
低频率（200ms） fmax=49Hz
切出风速（10分钟平均值） V=24m/s
最大风速 V=30m/s
8．紧急停机线
正常停机过程，叶尖动作时间1~2sec
叶片桨距角的设定与风力发电机组出力
故障统计
结论：
调试日期： 年 月 日至 月 日
调试人员：