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[中图分类号] TM614
[文献标志码]A
[文章编号]2095-6487 （2021） 02-0122-02
Discussion on Key Issues of Wind Turbine Electricallnstallation Construction
Li Yang
[ Abstract]
nie safety anct quality of xvind turbines are the key to nonnal operation. With the rapid development of the wind power industry inrecent years， accidents caused by incorrect installation ofwind turbines have been increasing. The preparation xvork before the installation of the electricalsystem of the unit， the key problems of cable installation during the installation process， and the inspection and finishing work after the installation areanalyzed， and an effective implementation plan is provided
[ Keywords] wind power; electrical system installation; cable
风电机组的安装具有安装高度高、设备尺寸人、机组质量人、作业环境特殊、气候环境特殊等特点，安装设备的选用和技术方案的确定主要受到地理环境、场内道路、设备参数、机舱尺寸、质量、塔筒高度等因素的影响，需要特殊的施工工艺设计，需制定相应的安装指导规范和施工方案。
风电机组的安装“靠天吃饭”，它与常规设备安装施工相比存在特殊性，主要表现在风电机组的安装高度都在百米以上，需要进行高空安装作业，而且由于风电机组通常安装于一年中的人部分时间风力均很大的地域，其特殊的气候环境因素增加了风电机组施工的难度，因此安装前需结合当前的风资源预测情况分秒必争的完成施工进度。但适合机组安装的时间可遇而不可求，一旦施工时出现意外导致在限定时间内不能完成安装，则需要等下一个小风天再进行安装，无疑会造成人力物力财力和时间上的浪费，同时也会影响项目进度。为了保证施工质量，需要提前考虑到安装中存在的重点问题及可能遭遇到的突发问题，并制定有针对性的行之有效的安装和解决方案，才能够减少施工过程中出现的意外状况，从而加快施工进度和提高施工效率，避免时间上的浪费。
机组安装工程开工前，应该运用“人、机、料、法、环”的全而质量管理方法保证施工质量。技术人员在每项工程施工前应向涉及的施工人员逐级进行认真详细的技术交底，指出质量控制要点及难点，明确施工要求，把握施工重点。同时在施工过程中采用旁站、巡视等方式进行督导，随时对施工步骤和工艺进行检查和纠偏，保证单项工程的施工质量。现场施工人员应确保具备登高证、低压电工证等相关的特种作业证书。工程项目施工所需的原材料、半成品及所需的机械设备、施I工器具、劳保用品等应进行全而检查和验收，不满足质量要求的材料未经确认不允许直接进行安装，不符合施工要求的设备及时进行处理或更换，保证材料及设备安全合格。应建立完善的质量保证体系和质量管理体系，组织编制质量保证计划，制定现场的各种管理制度，完善计量和质量检测技术，从组织和制度方而保证施工质量。
电气安装（简称电装）施工是风力发电机组安装中的重要环节，电缆安装又是电装施工的核心步骤，电缆安装质量不合格可能导致机组运行过程中电缆发热、电缆磨损、电缆熔断等诸多问题的发生。下而将对风力发电机组电缆电装过程中可能存在的重难点问题进行探讨。
电缆在塔筒内竖直敷设，依靠塔筒内安装的电缆夹进行固定。以额定电压为AC690V的3MW双馈风力发电机组为例，所需敷设的电缆数量约40根，每根电缆重量约为200 kg，电缆总重达8t以上。电缆如何提升至100m的高空并逐根固定在电缆夹内是电气安装施工的重点问题。下而提供一種在塔筒吊装之前将电缆分别预先敷设在塔筒和机舱内的电缆预敷设方案。
风力发电机组一次电装一般采用软硬缆连接的方式。机舱内敷设的电缆为软缆，软缆使用铜电缆，塔筒内敷设的电缆为硬缆，硬缆可采用铜缆或铝合金电缆两种类型。安装前先进行预敷设并绑扎牢固，机组安装完成后再将机舱及塔筒内电缆分别下放，并用电缆夹夹紧，机舱和塔筒的电缆在马鞍弧处完成对接。此方案一方而在塔筒和机舱安装前完成部分电缆敷设，节省了高空作业的工作量，另一方而可以同时进行机舱和塔筒内的电缆预敷设，节省了机组整体安装工期，提高了工作效率。电缆预敷设方案的施工步骤及重点如下。
3 .1.1 预敷设在机舱的电缆按要求裁剪后逐根进行放置
电缆敷设前，首先检查机舱桥架内部是否平整光滑，将有棱舶、毛剌的位置打磨，并清扫桥架，保证电缆敷设前桥架内无垃圾和碎屑等杂物，防止电缆在桥架内被割伤。每根电缆用绝缘胶带或白色油漆笔做好标记。电缆敷设时，桥架内的电缆每隔0.5m用线带将电缆固定在桥架上且扎带的头部留在线槽外，以防止机舱安装过程中桥架内的电缆晃动，产生磨损。桥架外的电缆单根盘成“8”字形放在机舱内，并与机舱进行可靠固定。 3 .1.2 预敷设在塔筒的电缆按要求裁剪后逐根进行放置
一般将电缆全部敷设在顶段塔筒内，电缆敷设前用胶皮保护爬梯的端脚，防止电缆安装时被割伤。敷设时注意电缆敷设位置，与软缆对接的一端要留有一定余量，然后将电缆依次固定在塔筒的电缆夹上，电缆多余部分按一定的排列顺序逐根盘绕在爬梯上，并用绑带或软绳子独立可靠固定每根电缆，防止电缆安装时滑落损坏、伤人，也便于安装完成后塔筒电缆的下放。
机组运行时，为了充分利用风能，风轮始终处于迎风状态。但风向随时可能发生变化，所以机组会根据风向变化频繁进行偏航，此时电缆也会随机舱的转动而发生扭转，而所有电缆均通过吊索悬吊在机舱下方，人量堆积的电缆非常容易受到挤压而产生变形、磨损，继续运行可能损坏绝缘层而导致故障。因此如何防止电缆因扭转而损伤也是电装工作的重点问题。一个可行的电缆扭缆施工方法如下。
首先电缆选型应能满足机组抗扭转要求。电缆应满足标准所要求的抗扭转性能，扭转试验应按照《GBT 29631-2013额定电压1.8/3 kV及以下风力发电用耐扭曲软电缆》中所述的试验方法执行。电缆放到电缆吊桥时，将电缆穿入合适的吊索，然后从吊孔下放到扭缆下台。下放时电缆应处于自然下垂状态，以释放掉电缆的应力。垂缆长度应结合电缆J‘家提供的电缆最人扭转角度与机组偏航解缆角度进行计算，垂缆长度太短会使机舱转动时电缆扭转的角度过人，造成电缆护套层和绝缘层的损伤，垂缆长度太长会导致机舱转动时电缆在下台位置晃动过人，容易意外碰触到下台护栏和爬梯，一般来说机舱电缆垂直段距下台应高于2m。扭缆开始折弯处与扭缆保护筒的底端留有一定距离，以防扭缆转动时与圆筒的边缘发生干涉。在电缆穿过扭缆保护筒处、线槽与吊桥连接处、马鞍桥处的长螺栓位置、爬梯的端脚处均采用胶皮和扎带进行绑扎防护。通过以上措施防护电缆全面，可以保证电缆扭转时的安全运行。
根据对电力电缆各类事故分析统计，电缆本体事故的70%是由于电缆中间按头或终端引出线端子，由于压接质量问题过热引起的。风电机组塔筒内电缆悬吊敷设，软硬缆对接时压接难度人，并且近年来越来越人的成本压力促使部分整机厂商在塔筒电缆的选型上使用铝合金电缆。电缆对按时一旦操作不慎，铜铝连接部分会因局部电阻过人而迅速发热，最终发生事故。因此一套可执行的标准的电缆压接工艺成为保证电缆压接质量的重点。铜.铝电缆压按时应选用专用铜铝压接端子和压接工具，压接模具要和电缆外径相匹配，必须严格按照操作指导书及规定操作。铜端子压接一般使用六边形压接方法，铝合金端子使用坑压压接方法。压接前先将连接管放进模具槽内，并使其朝向上而的模具，这样可以保证正确的压接位置，然后使连接管固定在模具中至上下模具可以轻微地顶住连接管。压按时根据需要压接N次，压接方向府由端子边缘向内压接，第一次压接边缘与第二次压接边缘应相隔2～4 mm。如果端子需要压接两次，移动模具至靠近压接止位线，以压接lI.位线为基准，连续进行压接。压接完成后在压痕处可能会出现毛刺，应用锉刀将毛刺磨掉，保证压接后的接头管表而甲滑。如果锉刀不能完全处理此问题，可以在接头管表而涂抹填充胶，直至其表而甲滑。压接完成后对电缆压接质墨进行检查，保证压接牢固。
在工作完成后，从机舱开始，依次进行机舱及各段塔筒的检查工作，要求各连接点紧固可靠、所有螺拴满足力矩要求、接线端子应为标准压接、电缆绑扎整齐美观，扎带必须合格等。在完成自检工作后彻底清洁整个风力发电机组。注意在完成电气系统安装工作离开风电机组前要确保控制柜内的电源开关关闭，液压站手动泄压阀松开，叶轮的锁定松开，机舱顶通风孔已关闭。最后检查是否均已准确完整地填写了各项施工记录。检查无误后施工方可结束。
綜上所述，我国风力发电行业经过多年的发展，取得了举世瞩目的成就。但在实际施工的过程中没有相关行业标准提供借鉴和约束，只能依靠施工单位的施工经验和整机厂家的技术指导。因此对施工细节的把控难免捉襟见肘。本文分析了风电机组电气安装中的重点问题并提供了可行的解决方案，通过多个现场的现场施工和机组长期稳定运行证明了该方案的可行性和有效性，希望对广人风力发电行业从业人员能有所启发，进一步提高施工质量，保证机组运行安全。
参考文献
[1]本社NB/T 31034-2012-额定电压1.8/3 kV及以下风力发电用耐扭曲软电缆第1部分：额定电压0.6/1 kV反以下电缆[M]北京：中国电力出版社，2013
[2]宋肖肖，张石磊风电工程风电吊装技术要点研究[J].信息周刊，2019 （9）：45
[3]秦帆电气施工中强电施工电缆安装技术研究[J].产城（上半月），2020 （3）：1-2
[文献标志码]A
[文章编号]2095-6487 （2021） 02-0122-02
Discussion on Key Issues of Wind Turbine Electricallnstallation Construction
Li Yang
[ Abstract]
nie safety anct quality of xvind turbines are the key to nonnal operation. With the rapid development of the wind power industry inrecent years， accidents caused by incorrect installation ofwind turbines have been increasing. The preparation xvork before the installation of the electricalsystem of the unit， the key problems of cable installation during the installation process， and the inspection and finishing work after the installation areanalyzed， and an effective implementation plan is provided
[ Keywords] wind power; electrical system installation; cable
1 风电机组安装施工特点
风电机组的安装具有安装高度高、设备尺寸人、机组质量人、作业环境特殊、气候环境特殊等特点，安装设备的选用和技术方案的确定主要受到地理环境、场内道路、设备参数、机舱尺寸、质量、塔筒高度等因素的影响，需要特殊的施工工艺设计，需制定相应的安装指导规范和施工方案。
风电机组的安装“靠天吃饭”，它与常规设备安装施工相比存在特殊性，主要表现在风电机组的安装高度都在百米以上，需要进行高空安装作业，而且由于风电机组通常安装于一年中的人部分时间风力均很大的地域，其特殊的气候环境因素增加了风电机组施工的难度，因此安装前需结合当前的风资源预测情况分秒必争的完成施工进度。但适合机组安装的时间可遇而不可求，一旦施工时出现意外导致在限定时间内不能完成安装，则需要等下一个小风天再进行安装，无疑会造成人力物力财力和时间上的浪费，同时也会影响项目进度。为了保证施工质量，需要提前考虑到安装中存在的重点问题及可能遭遇到的突发问题，并制定有针对性的行之有效的安装和解决方案，才能够减少施工过程中出现的意外状况，从而加快施工进度和提高施工效率，避免时间上的浪费。
2 电气系统安装前的准备
机组安装工程开工前，应该运用“人、机、料、法、环”的全而质量管理方法保证施工质量。技术人员在每项工程施工前应向涉及的施工人员逐级进行认真详细的技术交底，指出质量控制要点及难点，明确施工要求，把握施工重点。同时在施工过程中采用旁站、巡视等方式进行督导，随时对施工步骤和工艺进行检查和纠偏，保证单项工程的施工质量。现场施工人员应确保具备登高证、低压电工证等相关的特种作业证书。工程项目施工所需的原材料、半成品及所需的机械设备、施I工器具、劳保用品等应进行全而检查和验收，不满足质量要求的材料未经确认不允许直接进行安装，不符合施工要求的设备及时进行处理或更换，保证材料及设备安全合格。应建立完善的质量保证体系和质量管理体系，组织编制质量保证计划，制定现场的各种管理制度，完善计量和质量检测技术，从组织和制度方而保证施工质量。
3 电气系统安装时的重难点
电气安装（简称电装）施工是风力发电机组安装中的重要环节，电缆安装又是电装施工的核心步骤，电缆安装质量不合格可能导致机组运行过程中电缆发热、电缆磨损、电缆熔断等诸多问题的发生。下而将对风力发电机组电缆电装过程中可能存在的重难点问题进行探讨。
3.1 电缆敷设问题
电缆在塔筒内竖直敷设，依靠塔筒内安装的电缆夹进行固定。以额定电压为AC690V的3MW双馈风力发电机组为例，所需敷设的电缆数量约40根，每根电缆重量约为200 kg，电缆总重达8t以上。电缆如何提升至100m的高空并逐根固定在电缆夹内是电气安装施工的重点问题。下而提供一種在塔筒吊装之前将电缆分别预先敷设在塔筒和机舱内的电缆预敷设方案。
风力发电机组一次电装一般采用软硬缆连接的方式。机舱内敷设的电缆为软缆，软缆使用铜电缆，塔筒内敷设的电缆为硬缆，硬缆可采用铜缆或铝合金电缆两种类型。安装前先进行预敷设并绑扎牢固，机组安装完成后再将机舱及塔筒内电缆分别下放，并用电缆夹夹紧，机舱和塔筒的电缆在马鞍弧处完成对接。此方案一方而在塔筒和机舱安装前完成部分电缆敷设，节省了高空作业的工作量，另一方而可以同时进行机舱和塔筒内的电缆预敷设，节省了机组整体安装工期，提高了工作效率。电缆预敷设方案的施工步骤及重点如下。
3 .1.1 预敷设在机舱的电缆按要求裁剪后逐根进行放置
电缆敷设前，首先检查机舱桥架内部是否平整光滑，将有棱舶、毛剌的位置打磨，并清扫桥架，保证电缆敷设前桥架内无垃圾和碎屑等杂物，防止电缆在桥架内被割伤。每根电缆用绝缘胶带或白色油漆笔做好标记。电缆敷设时，桥架内的电缆每隔0.5m用线带将电缆固定在桥架上且扎带的头部留在线槽外，以防止机舱安装过程中桥架内的电缆晃动，产生磨损。桥架外的电缆单根盘成“8”字形放在机舱内，并与机舱进行可靠固定。 3 .1.2 预敷设在塔筒的电缆按要求裁剪后逐根进行放置
一般将电缆全部敷设在顶段塔筒内，电缆敷设前用胶皮保护爬梯的端脚，防止电缆安装时被割伤。敷设时注意电缆敷设位置，与软缆对接的一端要留有一定余量，然后将电缆依次固定在塔筒的电缆夹上，电缆多余部分按一定的排列顺序逐根盘绕在爬梯上，并用绑带或软绳子独立可靠固定每根电缆，防止电缆安装时滑落损坏、伤人，也便于安装完成后塔筒电缆的下放。
3.2 电缆扭缆防护问题
机组运行时，为了充分利用风能，风轮始终处于迎风状态。但风向随时可能发生变化，所以机组会根据风向变化频繁进行偏航，此时电缆也会随机舱的转动而发生扭转，而所有电缆均通过吊索悬吊在机舱下方，人量堆积的电缆非常容易受到挤压而产生变形、磨损，继续运行可能损坏绝缘层而导致故障。因此如何防止电缆因扭转而损伤也是电装工作的重点问题。一个可行的电缆扭缆施工方法如下。
首先电缆选型应能满足机组抗扭转要求。电缆应满足标准所要求的抗扭转性能，扭转试验应按照《GBT 29631-2013额定电压1.8/3 kV及以下风力发电用耐扭曲软电缆》中所述的试验方法执行。电缆放到电缆吊桥时，将电缆穿入合适的吊索，然后从吊孔下放到扭缆下台。下放时电缆应处于自然下垂状态，以释放掉电缆的应力。垂缆长度应结合电缆J‘家提供的电缆最人扭转角度与机组偏航解缆角度进行计算，垂缆长度太短会使机舱转动时电缆扭转的角度过人，造成电缆护套层和绝缘层的损伤，垂缆长度太长会导致机舱转动时电缆在下台位置晃动过人，容易意外碰触到下台护栏和爬梯，一般来说机舱电缆垂直段距下台应高于2m。扭缆开始折弯处与扭缆保护筒的底端留有一定距离，以防扭缆转动时与圆筒的边缘发生干涉。在电缆穿过扭缆保护筒处、线槽与吊桥连接处、马鞍桥处的长螺栓位置、爬梯的端脚处均采用胶皮和扎带进行绑扎防护。通过以上措施防护电缆全面，可以保证电缆扭转时的安全运行。
3.3 电缆压接问题
根据对电力电缆各类事故分析统计，电缆本体事故的70%是由于电缆中间按头或终端引出线端子，由于压接质量问题过热引起的。风电机组塔筒内电缆悬吊敷设，软硬缆对接时压接难度人，并且近年来越来越人的成本压力促使部分整机厂商在塔筒电缆的选型上使用铝合金电缆。电缆对按时一旦操作不慎，铜铝连接部分会因局部电阻过人而迅速发热，最终发生事故。因此一套可执行的标准的电缆压接工艺成为保证电缆压接质量的重点。铜.铝电缆压按时应选用专用铜铝压接端子和压接工具，压接模具要和电缆外径相匹配，必须严格按照操作指导书及规定操作。铜端子压接一般使用六边形压接方法，铝合金端子使用坑压压接方法。压接前先将连接管放进模具槽内，并使其朝向上而的模具，这样可以保证正确的压接位置，然后使连接管固定在模具中至上下模具可以轻微地顶住连接管。压按时根据需要压接N次，压接方向府由端子边缘向内压接，第一次压接边缘与第二次压接边缘应相隔2～4 mm。如果端子需要压接两次，移动模具至靠近压接止位线，以压接lI.位线为基准，连续进行压接。压接完成后在压痕处可能会出现毛刺，应用锉刀将毛刺磨掉，保证压接后的接头管表而甲滑。如果锉刀不能完全处理此问题，可以在接头管表而涂抹填充胶，直至其表而甲滑。压接完成后对电缆压接质墨进行检查，保证压接牢固。
3.4 电气系统安装后的检查
在工作完成后，从机舱开始，依次进行机舱及各段塔筒的检查工作，要求各连接点紧固可靠、所有螺拴满足力矩要求、接线端子应为标准压接、电缆绑扎整齐美观，扎带必须合格等。在完成自检工作后彻底清洁整个风力发电机组。注意在完成电气系统安装工作离开风电机组前要确保控制柜内的电源开关关闭，液压站手动泄压阀松开，叶轮的锁定松开，机舱顶通风孔已关闭。最后检查是否均已准确完整地填写了各项施工记录。检查无误后施工方可结束。
4 结束语
綜上所述，我国风力发电行业经过多年的发展，取得了举世瞩目的成就。但在实际施工的过程中没有相关行业标准提供借鉴和约束，只能依靠施工单位的施工经验和整机厂家的技术指导。因此对施工细节的把控难免捉襟见肘。本文分析了风电机组电气安装中的重点问题并提供了可行的解决方案，通过多个现场的现场施工和机组长期稳定运行证明了该方案的可行性和有效性，希望对广人风力发电行业从业人员能有所启发，进一步提高施工质量，保证机组运行安全。
参考文献
[1]本社NB/T 31034-2012-额定电压1.8/3 kV及以下风力发电用耐扭曲软电缆第1部分：额定电压0.6/1 kV反以下电缆[M]北京：中国电力出版社，2013
[2]宋肖肖，张石磊风电工程风电吊装技术要点研究[J].信息周刊，2019 （9）：45
[3]秦帆电气施工中强电施工电缆安装技术研究[J].产城（上半月），2020 （3）：1-2