一種便攜式風(fēng)力發(fā)電機組冷卻水加注系統(tǒng)

袁彪

【摘 要】在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)快速發(fā)展的今天，人們除了對風(fēng)電機組主要設(shè)備的關(guān)注外，對其附屬及輔助設(shè)備的關(guān)注度也在持續(xù)上升。如何更快速、便捷的開展風(fēng)力發(fā)電機組的運行維護工作，成為擺在業(yè)內(nèi)人士面前的一大難題。隨著風(fēng)電設(shè)備單機容量的不斷擴大，發(fā)電機、齒輪箱、變流器等部件越來越多的采用水冷方式來進行冷卻。在風(fēng)機運行過程中，以上設(shè)備常存在水冷系統(tǒng)壓力低等現(xiàn)象，影響風(fēng)電機組運行安全。本文就風(fēng)電機組水冷系統(tǒng)壓力低原因進行分析，并提出了一種便攜式的冷卻水加注系統(tǒng)。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)電機組；水冷系統(tǒng)；冷卻水加注；便攜

Abstract：Key words：Wind turbine；Water cooling system；Cooling water filling；Portable

引言

風(fēng)力發(fā)電機組在產(chǎn)生電能的過程中，齒輪箱、發(fā)電機、變頻器等設(shè)備會伴隨產(chǎn)生額外的熱量，散熱不良將會導(dǎo)致嚴(yán)重影響風(fēng)力發(fā)電機組的可靠性。水冷系統(tǒng)的作用就是將以上設(shè)備的額外熱量通過介質(zhì)及時帶走，避免產(chǎn)生過熱導(dǎo)致風(fēng)電機組故障停機。水冷系統(tǒng)內(nèi)部本身需要維持一定的壓力來保證散熱效果，由于零部件工藝、系統(tǒng)內(nèi)氣泡等問題導(dǎo)致該系統(tǒng)容易出現(xiàn)漏液、壓力降低等問題。而風(fēng)力發(fā)電機組的齒輪箱、發(fā)電機等設(shè)備通常安裝于八十米高空，維護檢修困難。因此，需要提供一種便攜式冷卻水加注裝置，系統(tǒng)總重不超過5KG，且能夠滿足風(fēng)機水冷系統(tǒng)的壓力需求。該系統(tǒng)能夠提高設(shè)備檢修維護效率，減少人力成本，節(jié)約資源，而且能夠有效降低工作過程中的安全風(fēng)險。

一、風(fēng)力發(fā)電機水冷系統(tǒng)組成

1、水冷電機、水冷泵

2、儲能罐

3、散熱板

二、水冷系統(tǒng)壓力低分析

1、冷卻液加注時，系統(tǒng)內(nèi)混入空氣或者氣泡。

水冷系統(tǒng)本身安裝有排氣裝置，系統(tǒng)運行一段時間后，冷卻液在附屬設(shè)備與散熱板之間不斷循環(huán)，空氣或者氣泡通過排氣裝置不斷從系統(tǒng)內(nèi)排出，當(dāng)系統(tǒng)壓力低于限值時，風(fēng)力發(fā)電機組報水冷系統(tǒng)壓力低故障停機。

2、水冷系統(tǒng)密封不嚴(yán)，冷卻液滲漏

風(fēng)力發(fā)電機組的運行過程中，其附屬設(shè)備會伴隨產(chǎn)生大量的熱量，這就需要水冷系統(tǒng)進行大量的熱量交換。水冷管的出水口溫度經(jīng)常保持在40℃-50℃之間，在夏季時水溫更是會達到60℃。長時間的高溫運行可能會導(dǎo)致密封圈、管路等的老化，進而出現(xiàn)冷卻液泄露問題，系統(tǒng)壓力釋放低于限值時，風(fēng)力發(fā)電機組報水冷系統(tǒng)壓力低故障停機。

3、儲能罐氣壓過低或儲能罐本體漏氣

由于制造工藝或者安裝工藝等原因，儲能罐本身也會產(chǎn)生漏氣或者氣壓過低現(xiàn)象。此時風(fēng)力發(fā)電機組也會報水冷系統(tǒng)壓力低故障。

三、水冷系統(tǒng)補壓

在排除水冷系統(tǒng)密封不嚴(yán)、儲能罐氣壓低或漏氣的原因?qū)е碌墓收虾?，需要對水冷系統(tǒng)進行補液。傳統(tǒng)冷卻水加注系統(tǒng)包括電動機、機械泵以及附屬管路等設(shè)備，總重大約在50KG，重量大且攜帶不便。齒輪箱、發(fā)電機等水冷系統(tǒng)均布置在機艙內(nèi)，攜帶大型冷卻水加注系統(tǒng)上下風(fēng)力發(fā)電機組耗時長，人員勞動強度大，現(xiàn)場作業(yè)風(fēng)險高。

由我們現(xiàn)場改進的便攜式風(fēng)力發(fā)電機組冷卻水加注系統(tǒng)很好的解決了上述問題。本系統(tǒng)由一個小型便攜式增壓泵及交流220V電動機組成，系統(tǒng)參數(shù)為2.39KG，長22.5CM，寬10CM，高10CM，電動機直徑8CM，揚程110M，流量5.5L/min，最大壓力2.5MPa。本裝置在我公司元寶山風(fēng)電場使用一年有余，通過現(xiàn)場人員應(yīng)用分析，改裝置完全滿足現(xiàn)場冷卻系統(tǒng)加壓加水工作條件，攜帶使用方便，實用性強，性價比高。

結(jié)束語：本文主要通過對發(fā)電機等冷卻水循環(huán)系統(tǒng)漏液原因進行簡要分析，并對其補水補壓需求提供了一種快捷、實用化的解決方案，該冷卻水加注系統(tǒng)具備以下特點：（1）本系統(tǒng)重量輕、體積小，攜帶方便；（2）本系統(tǒng)成本低，利于應(yīng)用推廣；（3）本系統(tǒng)應(yīng)用于高空作業(yè)時大大降低了作業(yè)風(fēng)險。

（作者單位：大唐河南清潔能源有限責(zé)任公司）