(甘肃龙源风力发电有限公司 甘肃酒泉 735000)
摘要:随着工业发展以及日常生活的需要,清洁可再生能源成为了一种炙手可热的新兴能源,不仅能够起到环境保护和生态平衡的作用,还满足了社会中各个行业的能源需求。其中风能产业是我国发展最快也是应用力度最大的清洁能源产业。应用频率和强度的增加,人们对其的安全性和稳定性以及可靠性也提出了更高的要求。一般为了减少人们对空间的需求,我国大型的风电发电机都会安装在偏远而且广阔、风力资源较好的地区,所以人们对其系统尤其是消防系统的安装和检修也存在空间和技术上的限制,本文将结合多种风电机组来浅析自动消防系统。
关键词:风电机组;自动消防;系统;策略
前言
我国各个行业对风能的需求也在一定程度上推动了风电产业的自动化发展。尤其是许多大型的风电机组的安装给人们带来便利的同时也带来了一定的维修困难,但是随着技术水平的提高和大力引进先进的设备,在技术和设备的帮助下,我国也有了多样的大型风电机组,不仅可以提高风力发电的效率,还保证了系统运行的稳定性。
一、火焰检测管式自动消防系统的工作原理和特点
火焰检测管式自动消防系统是一种美国制造而且较为先进的风电机组自动消防系统。火焰检测管式自动消防系统有着装备简单而且成本较低以及可靠性较高等优点。对我国的大型工厂来说是一个比较合理的风电机组类型。而且从其设计理念上讲,其系统中的灭火和警报器是集于一体的,能够准确迅速地扑灭火源,提高了消防人员的工作效率。
火焰检测式自动消防系统不仅做到了报警和灭火在设备上的统一性,在此基础上还提高了探测的反应速度,开关开启之后能够及时扑灭火焰,在一定程度上降低了火焰造成的人员伤亡事故和经济损失。通过研究和调查表明,该设备中的消防系统能够在几秒之内就可以迅速完成探测和灭火。同时,该设备在进行灭火的过程中无需开启电源,而且受到外界的干扰较小,不会受到烟、油以及其他因素的干扰,这也体现出了一定的高效性和准确性。
二、普通风电机组自动消防系统
(一)检测装置
一般我国常用的风电机组的自动消防系统主要分为两种结构,一个是检测系统,另外一个就是最重要的灭火装置。检测系统作为消防系统中的“眼睛”,主要是为了检测外部温度以及周边环境的温度。一旦检测出火焰就会自动启动灭火装置,进行消防工作。一般我国常用的消防系统中的检测设备都对烟火、和高温具有高度的敏感性。此设备进行工作状态的准则就是看其所感受到的温度以及火焰的物理量,一旦超过其接受值就会开启报警设备,就会自动启动灭火装置[1]。
(二)灭火装置
灭火装置是风电机组的最重要的设备装置,作为机电自动消防系统的左臂右膀,主要是通过隔绝大气层中的空气流通以及切断燃烧链的方式来进行作业的。由于灭火的介质存在着差异性,一般灭火的装置中存在着清水灭火器以及泡沫灭火器等几种常见的灭火装置。与其他系统相比,机电自动组自动消防系统对环境的适应性要求更高,尤其是灭火装置中的压力容器的最大承受不能超过3Pa,而且要保证在无压力储存的方式下进行。虽然此设备对灭火的环境要求极高,但是大部分的风电机组的自动消防系统的体积较小而且结构稳定,会在一定程度上提高设备运行和工作的效率[2]。
由于环境因素存在差异,所以采取的相关风电机组的自动消防设备也存在一定的差异性。因为不同的灭火策略所以也要选择相适应的灭火装备。例如在包含许多的机电设备以及高精细化的相关零件的密闭空间内,为了在灭火的过程中能够最大化地保障设备和精细化元件和组件的基本性能和功能能够正常使用,一般会采用惰性的气体以及S型的气溶胶等灭火装置。此外,在面对机舱而且大多都是以机械结构为主的空间中可以采用干粉的灭火装置,不仅能够提高灭火的效率,还有一定的经济实用性。
(三)联动功能
随着设备应用力度的增加,相关设备的技术性也有了一定的提升。为了提高灭火的效率和减少经济损失,现阶段的风电机组自动消防与视频安防系统是并联在一起的,主要是为了节省准备和启动的时间,提高系统的自动化的程度,提高灭火的效率。通过控制联动控制器的开关,不仅可以单独启动其中的单独的系统和装置,两种设备还可以同时启动,提高设备运行的效率。尤其在突发情况下,消防系统中一旦检测到报警的信号,就可以根据传感器所反映信号来确定需要灭火的区域。此外,视频安防系统也会自动开启检测的开关,两个设备的结合不仅能够使工作人员能够迅速准确掌握现场情况还能减少灭火的时间差,提高灭火的速度。
为了提高系统运行的高效性,根据风力发电机组中存在消防隐患的位置,可以安装不同类别的消防探测设备,使不同的设备都能分别对应不同的灭火区域,在启动灭火装置时相关设备可以根据现场火焰的类型和空间的类型来自动选择合适的灭火装置。
三、过流故障以及解决措施
(一)变流器真实过流
变流器无论是真实还是虚假过流大多数都是由于开关的跳闸而造成的,也是由于控制器中的输入口被高电平触发而造成的。电网的波动和风速的波动是实际过流的主要原因。电网波动是由于电压忽然降低导致风电机组中的电流骤然升高,进而就会造成并网开关的真实过流。为了减少此现象的发生,可以对相关设备进行依次的复位来保证正常的电压和电流[3]。风波波动也是经常发生的一种故障,主要是由于风场中的风速存在着不稳定性,风速一旦加大就会降低叶片的基本位置,从而会对其他设备造成不良的连锁反应,就会造成主断路器的真实过流现象。面对此问题,可以通过提高风电机组变桨的反应效率来对相关设备进行优化。
(二)变流器的虚假过流
变流器的虚假过流虽然对设备不会造成性能影响和故障,但是一旦产生就会加大现场工作人员的工作量。变流器的虚假过流主要是因为控制设备的老化以及相关机械出现故障和运行问题造成的,控制设备的老化主要是由于设备的长期运行但是缺乏一定的检修和维护,所以就会使自身的性能产生影响。一般大多数控制单元的老化在运行半年之后是需要检修和更新的,所以面对这一问题时可以更换变流器并网的开关[4]。此外,相关机械和设备的损害也是因为设备和系统中的相关部件以及零件出现了损耗和功能失效问题,所以除了更换变流器的并网开关之外,也可以通过设备的复位来进行修复。
四、结束语
从两种常用的风电机组自动消防系统的功能分析来看,为了延长和保证消防系统的正常使用寿命,在对其进行调试和安装的过程中,必须要先检查电流的过流状况,在对其进行检查时为了保证人员的安全性需要采取一定的保护措施。此外,为了减少真实过流和虚假的过流现象,在场的工作人员一定要准备好解决措施,发现问题时能够进行及时解决。为了减少部件以及零件的损耗,在对其检查的过程中一定要格外注意并网开关自身的质量,降低跳闸的次数和频率。
参考文献
[1]孙小路.浅谈风电机组自动消防系统[J].中国战略新兴产业,2019,(10):120.
[2]敖银辉,贺杰.基于AVR单片机的风电机组自动消防控制系统[J].机床与液压,2015,(2):132-134,80. DOI:10.3969/j.issn.1001-3881.2015.02.044.
[3]张林.风电机组自动消防系统选型研究[C].//中国电机工程学会.2015智能配电系统和分布式能源研讨会论文集.2015:251-253.
[4]朱文博.风力发电机组视频安防与自动消防系统浅析[J].科技创新与生产力,2018,(8):62-63,66. DOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2018.08.062.