隨著經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，人們對(duì)保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的意識(shí)在逐步增強(qiáng)著。加快對(duì)能源的高效建設(shè)和環(huán)境友好型社會(huì)已經(jīng)成為我國(guó)的基本國(guó)策。而風(fēng)能作為我國(guó)最為重視的清潔能源，一直處于舉足輕重的地位。但是由于風(fēng)能設(shè)備的不適當(dāng)使用往往會(huì)導(dǎo)致風(fēng)電設(shè)備的效率降低，而電纜防護(hù)系統(tǒng)的合理利用會(huì)使風(fēng)電設(shè)備的效率大大提高。
風(fēng)能作為一種清潔能源，已逐步被人們所重視，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為了研究的焦點(diǎn)。20 多年來，我國(guó)風(fēng)電的發(fā)展十分迅速，從 1986 年第一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)在山東省榮成建成。到2008年，風(fēng)電總裝機(jī)容量已達(dá)1 221萬kW，躍居世界第 4 位，位列美、德和西班牙之后；新增裝機(jī)容量?jī)H次于美國(guó)而居世界第二，增長(zhǎng)率超過100%，增長(zhǎng)速度為世界第一。隨之而來的是對(duì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的大量需求，從而帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電裝備的電纜防護(hù)系統(tǒng)的發(fā)展。許多企業(yè)已將電纜防護(hù)系統(tǒng)的開發(fā)納入議事日程。本文擬對(duì)風(fēng)電設(shè)備的電纜防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行分析，為風(fēng)電設(shè)備的發(fā)展提供參考。
風(fēng)力設(shè)備面臨的主要問題。
1、資源評(píng)價(jià)問題
資源探明程度低,缺乏足夠可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)是當(dāng)前我國(guó)風(fēng)能開發(fā)中遭遇最普遍也是最突出的問題之一。我國(guó)迄今尚未進(jìn)行過全國(guó)性風(fēng)能資源的詳查工作?，F(xiàn)有的資料來源于中國(guó)氣象科學(xué)研究院現(xiàn)有的900多個(gè)氣象臺(tái)站,完成了全國(guó)10m高程風(fēng)能資源的初步評(píng)估。毫無疑問,這一成果對(duì)推動(dòng)風(fēng)能資源的開發(fā)利用和戰(zhàn)略規(guī)劃具有指導(dǎo)意義,但是,對(duì)工程建設(shè)而言,就顯得很不夠了。由于缺乏翔實(shí)的數(shù)據(jù),致使風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)項(xiàng)目立項(xiàng)、場(chǎng)址選擇、規(guī)劃設(shè)計(jì)都遇到一系列難以克服的障礙,造成開發(fā)時(shí)間上的延誤,以致一些風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)不得不先立項(xiàng),后評(píng)估,甚至草率上馬,造成不必要的損失。
2.設(shè)備制造問題
現(xiàn)有95%以上的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組都是進(jìn)口機(jī)組,國(guó)產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的市場(chǎng)份額很小。盡管我國(guó)已初步掌握大型風(fēng)電設(shè)備的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和關(guān)鍵設(shè)備的制造技術(shù),國(guó)產(chǎn)的600kw風(fēng)力發(fā)電機(jī)組也已投入運(yùn)行,但本地化風(fēng)力發(fā)電機(jī)組面臨著技術(shù)可靠性和經(jīng)濟(jì)可行性的雙重挑戰(zhàn)。由于我國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造業(yè)剛剛起步,產(chǎn)品缺乏足夠的現(xiàn)場(chǎng)考驗(yàn),用戶對(duì)國(guó)產(chǎn)風(fēng)電機(jī)組技術(shù)可靠性存在疑慮,信心不足。
3、風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)問題
首先是布局分散,單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模過小。在全國(guó)現(xiàn)有27個(gè)風(fēng)電場(chǎng)中,大于IOMW裝機(jī)容量的風(fēng)電場(chǎng)只有n個(gè),裝機(jī)容量平均每個(gè)只有1.5萬kw,遠(yuǎn)達(dá)不到規(guī)模經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)規(guī)模。由于風(fēng)電場(chǎng)的規(guī)模過小,設(shè)備的批量采購數(shù)額小,無法得到優(yōu)惠的價(jià)格;風(fēng)電場(chǎng)附屬設(shè)施費(fèi)用和管理成本在電價(jià)中的比例較高,不利于降低發(fā)電成本。其次是缺乏有經(jīng)驗(yàn)的開發(fā)商。國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)表明,一支訓(xùn)練有素的開發(fā)商隊(duì)伍對(duì)風(fēng)電的發(fā)展是十分重要的。
風(fēng)電設(shè)備的電纜防護(hù)系統(tǒng)的介紹
隨著新能源的發(fā)展,世界各 國(guó)都對(duì)風(fēng)力發(fā)電興趣十足,對(duì)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、部件和技術(shù)服務(wù)的需求也與日俱增。如今,德國(guó)機(jī)床設(shè)備制造企業(yè)憑借其在傳統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì),在該領(lǐng)域中占據(jù)了很重要的位置,例如距德國(guó)Borkum島45 km遠(yuǎn)的“alphaventus”風(fēng)力發(fā)電廠就是如此。本身風(fēng)電設(shè)備就帶有一定的危險(xiǎn)性，經(jīng)常接觸風(fēng)電設(shè)備的人會(huì)引發(fā)一些疾病，電纜防護(hù)設(shè)備可以很好的控制這一點(diǎn)，它通過獨(dú)特的結(jié)構(gòu)建造對(duì)風(fēng)電設(shè)備進(jìn)行很好的保護(hù)，這樣既保證了風(fēng)電設(shè)備正常的運(yùn)行又保證工作時(shí)的安全。
風(fēng)電設(shè)備的電纜防護(hù)系統(tǒng)的要求
大電流電力電纜引發(fā)的渦流問題
風(fēng)電設(shè)備的電力電纜在施工中，有采用鋼支架的，有采用鋼質(zhì)保護(hù)管的，有采用電纜卡與架空敷設(shè)的，凡是在電力電纜周圍形成鋼(鐵)性閉合回路的，均有可能形成渦流，特別是在大電流電力電纜系統(tǒng)中，渦流更大。在電力電纜施工時(shí)，必須采取措施，使電纜周圍不能形成鋼(鐵)性閉合回路，防止電纜引起渦流現(xiàn)象發(fā)生。2、電力電纜的轉(zhuǎn)彎引起的機(jī)械性損傷問題 由于風(fēng)力設(shè)備的電力電纜外徑較大，運(yùn)輸、敷設(shè)較為困難，電力電纜對(duì)轉(zhuǎn)彎半徑的要求也比較嚴(yán)格。電力電纜在施工中，如果轉(zhuǎn)彎角度過大，可能使導(dǎo)體內(nèi)部受到機(jī)械損傷，而機(jī)械損傷原因使電纜絕緣強(qiáng)度下降，直到出現(xiàn)故障，施工中發(fā)現(xiàn)一次電纜頭故障，在電纜頭制作時(shí)，三根電纜頭長(zhǎng)度一致，與設(shè)備連接時(shí)由于受地形限制，中相電纜頭偏長(zhǎng)而成為拱形，電纜頭根部受損放電。后采取措施，在設(shè)備的連接，適當(dāng)縮短中相電纜頭連接長(zhǎng)度，使三相電纜頭均不受外力，實(shí)踐證明運(yùn)行效果良好。由此可見，電纜施工過程中，要盡可能減少電纜受到的扭力，在電纜轉(zhuǎn)彎和裕留電纜時(shí)，讓電纜處于自然彎曲，杜絕內(nèi)部機(jī)械損傷現(xiàn)象。3、風(fēng)電設(shè)備電力電纜防潮問題運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，中、低壓電力電纜故障大部分為電纜中間接頭和終端頭故障，而中間接頭和終端頭故障則大部分是因密封不良，潮氣侵入而造成絕緣強(qiáng)度下降，而中、低壓電力電纜網(wǎng)多采用樹枝狀供電方式，電纜終端頭數(shù)量較多，因此把好電纜終端頭和中間接頭堵漏密封關(guān)是保證電纜安全可靠運(yùn)行的重要措施之一。4、中、低壓電力電纜接地問題 在公用中、低壓電力電纜網(wǎng)上，由于三相負(fù)荷不是相等的，因此，如果采用有金屬護(hù)層的電纜，必須考慮金屬護(hù)層的接地問題，并保證在金屬護(hù)層的任一點(diǎn)非接地處的正常感應(yīng)電壓不得大于100V。我認(rèn)為，在中、低壓電纜網(wǎng)中，所有電纜接頭處均應(yīng)設(shè)置接地極(網(wǎng))，并使金屬護(hù)層可靠接地。
風(fēng)力設(shè)備的電纜防護(hù)系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。
1、組建風(fēng)力發(fā)電開發(fā)商
選擇有豐富管理經(jīng)驗(yàn)的風(fēng)力發(fā)電公司,組建風(fēng)力發(fā)電開發(fā)商隊(duì)伍,對(duì)新建風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的資源評(píng)價(jià)、場(chǎng)址選擇、風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、設(shè)備采購、設(shè)備安裝調(diào)試和風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行管理實(shí)行系統(tǒng)服務(wù),降低風(fēng)力發(fā)電開發(fā)的交易費(fèi)用和運(yùn)行管理成本,從而降低風(fēng)力發(fā)電整體成本。并逐步對(duì)現(xiàn)有的風(fēng)電場(chǎng)實(shí)行社會(huì)化管理,降低經(jīng)營(yíng)和運(yùn)行成本。
2.建立科學(xué)合理的運(yùn)作機(jī)制
為了確保風(fēng)電成本的降低,必須在風(fēng)電場(chǎng)的投資建設(shè)中實(shí)行競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制,鼓勵(lì)更多的公司或企業(yè)介入風(fēng)電項(xiàng)目的開發(fā)。其具體工作內(nèi)容和步驟應(yīng)包括:l)風(fēng)電項(xiàng)目一旦確立,即公開招標(biāo)確定投資建設(shè)單位,2)以風(fēng)電場(chǎng)建成后的上網(wǎng)電價(jià)為標(biāo)底,開展競(jìng)標(biāo)和評(píng)標(biāo),3)電價(jià)最低者中標(biāo),簽署上網(wǎng)購電協(xié)議,4)根據(jù)中標(biāo)電價(jià)確定上網(wǎng)差價(jià)、分?jǐn)偪傤~和度電增收水平。
四、 結(jié)語
盡管我國(guó)的風(fēng)電行業(yè)剛剛起步，各方面的技術(shù)都不成熟，電纜防護(hù)方面也面臨較大的挑戰(zhàn)，但是在深入研究和了解風(fēng)電設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境、電纜防護(hù)方法的基礎(chǔ)上，開發(fā)出能夠適應(yīng)本土不同類型的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的電纜防護(hù)系統(tǒng)，也可以從國(guó)外引進(jìn)一些先進(jìn)技術(shù)，有關(guān)風(fēng)電設(shè)備的電纜防護(hù)系統(tǒng)方面等。從而使風(fēng)電系統(tǒng)的發(fā)展更加合理，那么風(fēng)電企業(yè)、電纜防護(hù)企業(yè)將共同獲益。
（安徽電氣集團(tuán)）
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架空導(dǎo)線
