淺談塔筒門(mén)密封性對(duì)機(jī)組運(yùn)行的影響

【摘要】本文介紹了風(fēng)電機(jī)組塔筒門(mén)密封不良，沙塵進(jìn)入塔基，對(duì)塔基各電氣柜的器件散熱和電氣運(yùn)行產(chǎn)生不良影響，甚至頻繁損壞的問(wèn)題。進(jìn)一步說(shuō)明塔筒門(mén)的密封性對(duì)沙塵環(huán)境下風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的重要性，并提出了一種簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)的提高塔筒門(mén)密封性的方法?！娟P(guān)鍵詞】沙塵散熱塔筒門(mén)密封1.引言風(fēng)力發(fā)電作為一種重要的可再生能源形式在我國(guó)獲得廣泛推廣，隨著風(fēng)電設(shè)備制造技術(shù)的日益成熟，近些年來(lái)，我國(guó)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的裝機(jī)規(guī)模也越來(lái)越大。我國(guó)的三北(東北、華北、西北)地區(qū)風(fēng)能功率密度和可利用的小時(shí)數(shù)都相對(duì)較高，為此建立了大量的風(fēng)電場(chǎng)，且規(guī)模較大。但是，因?yàn)槿钡貐^(qū)多數(shù)地方風(fēng)沙較為嚴(yán)重，春季多見(jiàn)沙塵暴天氣，所以安裝于這些地區(qū)的機(jī)組在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)全面考慮到風(fēng)沙的影響，進(jìn)而對(duì)機(jī)組進(jìn)行防沙塵的密封和防侵蝕設(shè)計(jì)，保證風(fēng)機(jī)在沙塵工況下也可健康運(yùn)行。塔筒門(mén)作為外界進(jìn)入機(jī)組的通道，其阻隔無(wú)關(guān)人員或動(dòng)物進(jìn)入風(fēng)機(jī)的功能容易受到重視，但其密封性雖在設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)考慮但實(shí)際使用中，出現(xiàn)密封不嚴(yán)的現(xiàn)象很普遍，由于此問(wèn)題對(duì)機(jī)組運(yùn)行的影響很難直接體現(xiàn)，所以很少受到重視。如果風(fēng)電場(chǎng)坐落于風(fēng)沙大且容易出現(xiàn)沙塵暴天氣的地區(qū)，塔筒門(mén)密封不嚴(yán)會(huì)使沙塵進(jìn)入塔基，長(zhǎng)期積累會(huì)對(duì)采用風(fēng)冷散熱的塔基控制柜產(chǎn)生影響，沙塵會(huì)被散熱風(fēng)扇吸入柜內(nèi)，當(dāng)集聚到一定程度會(huì)影響柜內(nèi)電氣元件的正常工作。所以對(duì)于風(fēng)沙嚴(yán)重的風(fēng)場(chǎng)，塔筒門(mén)的密封性問(wèn)題有必要提高重視程度并進(jìn)行完善。2.塔筒門(mén)密封不良對(duì)內(nèi)蒙某風(fēng)場(chǎng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的影響以我國(guó)內(nèi)蒙古某風(fēng)場(chǎng)為例，該風(fēng)場(chǎng)常年頻現(xiàn)沙塵甚至沙塵暴天氣，大部分機(jī)組的塔筒門(mén)在關(guān)閉后會(huì)出現(xiàn)或大或小的縫隙，導(dǎo)致了沙塵很容易進(jìn)入到塔基內(nèi)部。機(jī)組在塔基安裝有變頻柜、塔基控制柜和輔助變壓器柜，變頻柜和塔基控制柜均采用風(fēng)冷方式進(jìn)行散熱。安裝于柜門(mén)底部的散熱風(fēng)扇從柜外吸入冷卻空氣，再通過(guò)柜門(mén)上方的通風(fēng)窗口將熱空氣排出，從而達(dá)到冷卻散熱的目的。這也導(dǎo)致大量沙塵隨冷卻空氣進(jìn)入到柜體內(nèi)部。此風(fēng)場(chǎng)運(yùn)維人員全年需頻繁到機(jī)組內(nèi)部對(duì)沙塵進(jìn)行清理，多數(shù)機(jī)組的變頻柜和塔基控制柜打開(kāi)后里面的電氣元件和功率電纜上會(huì)有一層薄土層，由于變頻柜的功率柜采用大功率的軸流風(fēng)扇進(jìn)行散熱，所以沙塵對(duì)變頻柜的影響尤為明顯，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)接觸器被沙塵影響無(wú)法正常吸合的現(xiàn)象。并且，如果不及時(shí)清理風(fēng)扇窗口中的過(guò)濾棉，過(guò)濾網(wǎng)，機(jī)組在運(yùn)行時(shí)會(huì)報(bào)變頻器過(guò)熱故障，嚴(yán)重的會(huì)燒毀IGBT，對(duì)于有上百臺(tái)機(jī)組的現(xiàn)場(chǎng)，維護(hù)工作量非常大，嚴(yán)重影響風(fēng)場(chǎng)的發(fā)電效率，維護(hù)成本增加較大。圖1：風(fēng)扇窗口中的過(guò)濾棉，過(guò)濾網(wǎng)沙塵堵塞情況示例此外，如不及時(shí)清理塔基控制柜的風(fēng)扇窗口過(guò)濾棉，灰塵長(zhǎng)期聚集后會(huì)造成柜內(nèi)電氣元件也附著上灰塵。由于塔機(jī)控制柜散熱風(fēng)扇的功率遠(yuǎn)小于變頻柜散熱風(fēng)扇，柜內(nèi)灰塵要少于變頻柜。但如果柜體的密封在安裝和運(yùn)行后受到破壞或老化，那么影響更為明顯?；覊m中含有可導(dǎo)電的成分對(duì)柜內(nèi)電氣間隙、爬電距離和電氣絕緣將產(chǎn)生嚴(yán)重影響，造成更嚴(yán)重的事故隱患。圖2：柜內(nèi)沙塵示例3.塔筒門(mén)產(chǎn)生縫隙的原因塔筒門(mén)一般都有密封方面的設(shè)計(jì)，在塔筒門(mén)上下百葉窗上會(huì)裝有空氣過(guò)濾棉防止沙塵進(jìn)入，在門(mén)沿安裝有一圈5厘米寬的密封橡膠條，當(dāng)塔筒門(mén)關(guān)上后橡膠條與塔筒側(cè)門(mén)框凸起緊密結(jié)合，從而達(dá)到密封效果。在實(shí)際使用過(guò)程中塔筒門(mén)合頁(yè)側(cè)密封性較好，門(mén)栓側(cè)容易產(chǎn)生縫隙，主要因?yàn)殚T(mén)栓為一個(gè)可活動(dòng)的短橫鑄鐵塊結(jié)構(gòu)，門(mén)本身為鑄鐵結(jié)構(gòu)且很重，長(zhǎng)時(shí)間使用后門(mén)如果出現(xiàn)變形，下垂，門(mén)栓活動(dòng)，很容易造成門(mén)縫的產(chǎn)生，又很難校正。門(mén)邊框所用密封橡膠為硬橡膠，如果為使門(mén)栓側(cè)門(mén)縫消失而將密封橡膠整體加厚，會(huì)造成門(mén)合頁(yè)側(cè)橡膠與塔筒門(mén)框干涉無(wú)法或很難關(guān)上門(mén)，而且不同機(jī)組門(mén)的縫隙的大小也不同，無(wú)法統(tǒng)一密封橡膠實(shí)際所需加厚的厚度。正常密封橡膠在塔筒門(mén)框上不同的位置所需厚度不同，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)每臺(tái)風(fēng)機(jī)塔筒門(mén)縫隙定制橡膠條厚度不太現(xiàn)實(shí)，但根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要，在不同位置有門(mén)縫處，使用密封附件輔助增加密封膠條厚度達(dá)到密封的效果。4.解決方法為了解決風(fēng)機(jī)塔筒門(mén)關(guān)閉后存在縫隙容易進(jìn)入沙塵問(wèn)題，經(jīng)過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)使用幾種密封材料后做效果對(duì)比，最終確定在塔筒門(mén)原有的密封膠條基礎(chǔ)上上安裝定制阻燃海綿單面膠帶，施工最為簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)且經(jīng)濟(jì)。密封軟海綿類(lèi)材料具有很好的壓縮性，選用較高厚度也不會(huì)影響塔筒關(guān)門(mén)，能提供良好的密封防塵效果，只要選用質(zhì)地優(yōu)良的背膠可以牢靠粘到門(mén)密封橡膠條上，且長(zhǎng)久使用不易脫落。這樣同一門(mén)不同位置、不同門(mén)之間不同縫隙不同大小，可使用同一厚度密封軟棉，方便購(gòu)買(mǎi)輔材和施工。此風(fēng)場(chǎng)在進(jìn)行塔筒門(mén)密封技改后，經(jīng)過(guò)一年運(yùn)行觀察，沙塵進(jìn)入到塔基情況明顯改善，塔基變頻器柜內(nèi)、塔基控制柜內(nèi)、輔助變壓器柜內(nèi)基本已無(wú)沙塵進(jìn)入的現(xiàn)象。一年內(nèi)沒(méi)有再出現(xiàn)沙塵使接觸器無(wú)法正常吸合的問(wèn)題，塔基各柜體運(yùn)行的穩(wěn)定性有了很大的提高，柜體上散熱風(fēng)扇窗口的過(guò)濾棉使用壽命也得到明顯的延長(zhǎng)，柜體散熱效率比之前有了很大的提升，尤其變頻器柜的經(jīng)常報(bào)過(guò)熱的問(wèn)題也得到大幅度降低。5.結(jié)束語(yǔ)塔筒門(mén)密封的問(wèn)題在實(shí)際中很少得到重視，處于風(fēng)沙較嚴(yán)重的區(qū)域，沙塵會(huì)很容易通過(guò)密封不嚴(yán)的塔筒門(mén)進(jìn)入