2023风机叶片运行重大风险防控

叶片运维重大风险防控目录CONTENTS1公司背景2叶片运维重大风险3如何防控规避风险叶片运维重大风险叶片运行重大风险防控PART2叶片运维重大风险叶片在挂机（运行或停机）状态下发生折断。情节恶劣，属安全事故。叶片尚未折断，提前发现损伤主动进行更换。情节较轻，但经济损失也不小。叶片挂机折断叶片主动更换叶片运维重大风险产生风险的直接原因直接原因自然灾害来临前、中、后响应处置不当（台风、雷电、覆冰、湍流等）主机运维不当，控制系统设置不当或故障（频繁变桨或无法变桨）、机组震动排查处置不当（未明白振动原因情况下频繁远程复位启动）叶片未及时检修累积疲劳，日常长时间未巡检，未及时发现叶片损伤进行必要的修复，导致疲劳损伤累积，最终出现不可修复或不可逆转损伤自然灾害

累积疲劳

运维不当叶片运维重大风险自然灾害台风生成于热带或副热带洋面，内部气流结构十分复杂，由于强大的气压差形成极端风速，又由于地转偏力形成涡旋状。台风来袭时，此时风速极高，风向可能瞬间改变。一般来说，风速越大，湍流越小。然而，当台风来袭时，由于上下对流强烈，极大风速伴随着难以预测的极大湍流。这些都是难以预测和控制的风险。2014年，台风“威马逊”，最大风力达到66.7m/s2015年，台风“彩虹”，最大风力达到65.1m/s雷电作为人类无法抗拒的自然灾害，具有极大的破坏性。直击雷的电压峰值通常可达几万伏甚至几百万伏，电流峰值可达几十kA乃至几百kA。当雷电作用在受害物体上时会产生电磁效应、热效应、机械效应。叶片作为风力发电机组上最高的部件，其防雷系统有效接地造成了周围电场线的畸变，因此其遭雷击的概率最高。叶片运维重大风险自然灾害湍流与风资源本身气候有关；与地形有关；与粗糙度有关。场址地形复杂多变，风机的不合理分布和复杂的地形，就会产生尾流、扰流、湍流现象严重，最终对风机叶片运行产生重大风险。叶片在0℃及以下低温条件下运行时，如果遇到潮湿空气、雨水、盐雾、冰雪，就会发生覆冰现象。叶片覆冰后就会产生较大的冰载，而且加载在每个叶片上的载荷不尽相同，使得机组的不平衡载荷增大，影响设备稳定运行，若仍继续运行，会使叶片应力发生变化，导致叶片性能降低，使用寿命缩短。同时，冰块可能会脱落，也会对机组和现场人员造成很大的安全风险。叶片运维重大风险运维不当Y、Z方向振动超限风切变增加，湍流过大。桨叶角度不同步叶片壳体损伤功率值下降叶片表面覆冰叶片壳体存在损伤Z方向超限重复振动叶片配重或力矩不平衡叶片存在重大损伤风速与功率值不匹配叶片变桨系统故障叶片表面有覆冰现象叶片表面存在损伤叶片运维重大风险累积疲劳梁帽褶皱ABC后缘开裂半干纱、蒙皮褶皱等其他缺陷ABC叶片损伤程度如何防控规避风险叶片运行重大风险防控PART3如何防控规避风险如何防控规避风险上医治未病如何防控规避风险自然灾害2017年8月23日，台风“天鸽”(强台风级)在广东珠海南部沿海登陆，登陆时中心附近最大风力14级，珠海桂山岛检测到最大风力达到66.9m/s。明阳在“天鸽”台风登陆前48小时已经完成抗台部署，由集团通过大数据平台实时监测台风动态以及各风场风机的运行状态。明阳基于大数据平台的实时监测，依托多年抗台风经验以及优秀的抗台风控制策略，充分利用台风过程中的风资源为客户带来额外的发电量提升。例如电白黄岭风电场单机当天累计发电量相比同兆瓦级相邻的其他主机风电场单机发电量高出78.6%。陆丰上坪石岭项目和陆丰南寮项目风场充分利用台风登陆前一天的风资源，单日发电量相比台风来临前2天发电量总和高出74.3%。据统计，叶片遭受雷击的95%以上部分是距叶尖5m内，90%以上部分是距离叶尖1m内。为提高叶片防雷安全可靠性，在原有防雷系统上增加防雷金属网：1、防雷金属网由一整张金属板或金属箔经过切孔延展拉伸而成，其雷击防护基本原理是利用金属自身良好的导电性，将雷电流快速从非金属传导至金属上，从而防止对非金属造成破坏。2、当雷击电流进入到被防护部件表面的延展网，就会随着金属网分成许多的电流细丝，会在金属网上产生多个附着点，则每根单独的电流细丝耗散的能量相应的减小。如何防控规避风险自然灾害行业内除冰技术方案：主要分为两大类，分别为主动式除冰和被动式除冰，两者的主要区别是看是否有外部能量输出。被动式除冰：特殊防结冰涂层、黑色吸热除冰涂层。主动式除冰：热风加热、电加热膜（电热芯片）除冰，将电能转化为热量，当叶片表面结冰后，通过热效应提高叶片表面温度使冰融化。湍流对叶片的影响主要还是通过在风资源选址的时候来进行防控和规避，如优化数值模型，减小降尺度数据偏差，提供数据准确度；充分考虑风场地形，地面粗糙度，障碍物等，通过选址在较高的山脊、选用较高的塔筒、远离障碍物等方式，减少湍流对叶片的影响；注意风机的间距，建议以6-8倍叶轮直径的距离，减少尾流产生的湍流影响。如何防控规避风险运维不当Y、Z方向振动超限风速过大，检查是否超限运行检查风机变桨系统是否出现故障检查叶片是否出现损伤故障Z方向超限重复振动检查叶片内腔配重是否存在偏差检查叶片是否出现重大损伤故障功率值下降待冰块融化后重启运行检查叶片表面壳体是否存在损伤故障风速与功率值不匹配检查风机变桨系统是否出现故障待冰块融化后重启运行检查叶片是否出现损伤故障如何防控规避风险累积疲劳叶片外观检查：主要分为三大类，目测检查、吊篮检查和无人机检查。叶片内腔检查：主要分为两大类，目测检查和机器人检查。叶片特别检测：主要分为两大类，NDT检测