提高风力发电机组安装效率技术探析

中图分类号：TM31 文献标识码：A

引言

随着全球能源结构的转型和清洁能源的大力发展，风力发电作为可再生能源，在能源供应体系中占据越来越重要的地位。风力发电机组作为风力发电的核心设备，其电气安装质量直接关系到风电场的安全稳定运行和发电效率。因此，加强风力发电机组电气安装质量控制，对于提升风电项目的整体效益具有重要意义。

1 风力发电机组安装要求

1.1 施工条件保障要求

管理人员应到工程施工现场进行实地勘测，收集地形、水文、气象及地质等信息，提前规划材料存放区域。混凝土搅拌站、材料存放仓库及设备安置区域要尽可能靠近工程基础施工位置。

1.2 风机机组安装要求

依据工程施工区域的地形条件及风电设备参数来科学安装风机机组。主设备的臂长要大于 120m ，起重重量不低于 400t，起吊能力需超过 70t 风机机组包括塔架、机舱、叶轮及电缆等部件，安装时要确保吊装高度合理，邻近塔架连接需要采用法兰盘固定，并保证各环节衔接紧密。

1.3 风力发电机与箱式变电站施工要求

风力发电机和箱式变电站是新能源风电工程的基础设施，其施工步骤包括基坑开挖、基础钢筋绑扎、模板安装、预埋件预埋及混凝土浇筑。应采用机械设备开挖和人工修整相结合的方式进行基坑开挖作业。

1.4 升压变电站建设要求

升压变电站的建设围绕主变压器结构、设备支撑和建筑安装展开。核心管理要求：设备安装前，必须进行全面检查；材料和设备必须规范存放；变压器和电抗器的轨道应始终保持水平状态。

2 提高风力发电机组安装效率技术要点

2.1 锚笼环安装

风机塔架通过锚栓与基础连接，而锚栓施加的预应力确保塔架能够稳固地固定在基础上。在施工过程中，施工人员先定位锚栓笼的位置，使其与设计图纸中的基础中心线完全一致。施工过程中，钢筋笼的加工与预制需要高度精准，不允许有丝毫偏差，否则会导致锚栓安装位置出现误差，影响风机塔架的稳定性。安装锚栓时，施工人员必须将锚栓垂直插入预定位置，并确保每个锚栓的高度与垂直度都满足设计要求。为此，在施工过程中，一般会采用专用的支撑框架来固定锚栓，避免浇筑混凝土时产生位移。此外，在安装前，所有的锚栓和相关部件必须经过严格的防腐处理，保证其长期暴露在自然环境中时不会受到腐蚀。锚栓周围的混凝土浇筑同样需要特别注意，施工人员应分层进行浇筑，并使用振动器进行充分振捣，以确保混凝土能够完全填充锚栓周围的空隙，从而避免形成结构性薄弱环节。

在锚栓施加预应力的过程中，使用的张拉设备务必精准控制张拉力值，施工人员应根据设计要求分阶段、分步骤逐步施加预应力。每次施加的力值需要严格监控，避免因施力不均匀导致锚栓受力不平衡。为确保预应力达到设计值，张拉后的锚栓需要进行反复检查，特别是对锚栓头部的螺栓紧固程度进行监测，并确保在整个预应力张拉过程中没有松动现象发生。所有锚栓的张拉记录应完整保存，以便后续工程验收时进行核查。在锚笼环安装完成并施加预应力后，塔架的安装需要与锚栓进行精准对接。塔架底部法兰与锚栓头部法兰之间的平整度应严格控制，任何不平整都会影响塔架的稳定性。在安装过程中，应确保法兰连接面上没有灰尘或杂物，同时，连接螺栓的紧固力度必须均匀，防止局部过度受力。连接完成后，施工人员需再次检查所有螺栓的紧固状态，以确定塔架与基础连接的牢固性。

2.2 优化施工工序

1）电缆和电气系统安装

电气系统是风力发电机组的核心部分，负责能量转换和传输。电缆敷设需要按照设计图纸进行，确保电缆走向、长度和连接都符合要求。电气系统的安装包括接线盒、控制柜、传感器等设备安装和接线，以及整个系统调试和测试。

2）防雷与接地系统安装

为提高风力发电机组的安全性能，需要安装防雷与接地系统，包括避雷针、接地线等设备安装，以及接地电阻测试和调整。

3）调试与验收

在所有设备安装完成后，需要进行整体调试和测试，确保风力发电机组能够正常运行并满足设计要求。包括能测试和性能评估。最后，进行验收工作，确保所有施工工序都符合相关标准和规定。

每个施工工序都需要严格按照操作规程进行，确保施工质量和安全。同时，施工人员需要具备相应的专业知识和技能，以确保风力发电机组电气安装施工质量和效率。

2.3 风机吊装

风机吊装作业对机械设备和人员的组织调度要求极高，特别是对于大型履带吊及其汽车吊的选择操作，直接影响施工进度及安全。在塔筒、轮毂、机舱进场前，吊装设备的调度需根据现场地形和风力条件合理安排，尤其是山地风场中，运输及吊装设备的进场和定位必须考虑道路状况、场地空间及吊装路径的规划。为了使设备进场和吊装的顺利进行，运输过程中的塔筒和风机设备应根据尺寸及重量合理安排，并采取有效的防护措施，防止在长距离运输中出现损坏或位移。塔筒和叶片等设备的卸车位置需要根据吊装设备的作业半径进行精确定位，其摆放位置必须满足吊装要求，确保每个构件能够顺利对接，避免二次移动造成安全隐患。

吊装过程中，严格执行“一钩一票”的作业制度，每一次吊装操作前均需进行详细的安全检查和风险评估。吊装作业现场要根据风场实际情况，设置多级安全监控系统，确保塔筒、轮毂、叶片等设备在吊装时的稳定性。为了防止塔筒或叶片在高空中摇晃，现场指挥人员需与吊车操作人员密切配合，通过无线通信设备实时协调每个步骤，确保每一段吊装路径都在监控范围内。同时，塔筒与叶片的连接过程要求技术人员在机舱和轮毂的狭小空间内作业，这需要技术熟练的人员严格按照施工工艺执行螺栓的打力矩操作。螺栓的连接力矩必须经过精确计算，并使用专业的扭力扳手进行逐一打紧，保证每个螺栓的紧固力符合设计要求，避免因螺栓松动或紧固不均导致风机运行过程中发生安全事故。

2.4 吊装完成后电气安装

1）塔架防雷线连接

为提高风力发电机组的防雷性能，需要在塔架上安装防雷线，并将其与接地系统进行有效连接。施工人员需要按照防雷设计要求，在塔架上的指定位置安装防雷线，并确保其与接地线连接牢固可靠。

2）照明灯及动力接线盒对接

在塔筒内部安装照明灯和动力接线盒，为塔筒内部提供照明和动力电源。施工人员需要将这些设备与预布好的线路进行对接，确保照明灯能够正常工作，动力接线盒能够为其他设备提供稳定的电源。

3）扭缆电缆安装

扭缆电缆是风力发电机组中用于连接机舱和塔筒的关键部分。由于机舱在运行时会产生旋转运动，因此需要采用特殊的扭缆电缆确保电能稳定传输。施工人员需要按照设计要求，在机舱和塔筒之间安装扭缆电缆，并确保其能够随机舱旋转而自由扭动。

结束语

本文对风电项目施工中如何提高风力发电机组安装效率技术的研究，精细化的规划和管理是确保施工高效进行的关键，科学合理的优化施工流程是提高风电项目施工效率的重要手段，可以有效提升风电项目的施工效率，缩短工期、降低成本，推动风电产业的健康发展。

参考文献

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[2] 郭众 . 古交正沟 5.0MW 风力发电机组安装技术 [J]. 安装 ,2024(09):22-24.