自1991 年世界首座海上風(fēng)電場在丹麥建成以來 , 海上風(fēng)電已經(jīng)成為世界可再生能源發(fā)展的重點領(lǐng)域。與陸上風(fēng)電相比,海上風(fēng)電所處環(huán)境更為復(fù)雜,海洋大氣區(qū)高濕度、高鹽霧、長日照,浪花飛濺區(qū)干濕交替,水下區(qū)海水浸泡、生物附著等,腐蝕環(huán)境非??量?,對海上風(fēng)電設(shè)備的腐蝕防護提出了嚴峻挑戰(zhàn),同時海上風(fēng)電由于其特殊的地理環(huán)境和技術(shù)要求,維修費用極高。因此,海洋腐蝕不但給海上風(fēng)電機組帶來巨大安全隱患,縮短機組運營壽命,也大大增加了風(fēng)電的建設(shè)投資和運行維護成本。
海上風(fēng)電機組主要由水下基礎(chǔ)、塔架、機艙、輪轂和葉片等部分組成,一般位于離岸 15Km 以內(nèi)的近海,從機組、塔架到水下基礎(chǔ),相應(yīng)處于海洋大氣、浪花飛濺、潮差、全浸及海泥五個區(qū),每個區(qū)的腐蝕環(huán)境不同,其腐蝕特征也不同。濕熱海上環(huán)境條件極其嚴酷,風(fēng)電機組長期處于高溫高濕高鹽霧環(huán)境下電氣設(shè)備、鋼結(jié)構(gòu)涂層都會出現(xiàn)不同程度的腐蝕失效。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計海上風(fēng)電機組維護成本是陸上風(fēng)電的7倍,針對海上風(fēng)電機組易腐蝕失效現(xiàn)狀,如果僅僅只靠人工勘測維護,不僅耗費大量人力物力,成本高。另外人力勘察只能定期監(jiān)測,不利于及時發(fā)現(xiàn)問題。因此需要將腐蝕遠程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用到海上風(fēng)電機組服役過程中,這樣不僅可以實現(xiàn)對海上風(fēng)電機組遠程連續(xù)自動監(jiān)測現(xiàn)場的腐蝕情況,而且方便相關(guān)人員及時了解現(xiàn)場狀態(tài),對于腐蝕失效可以及時采用相應(yīng)的補救措施,從而避免更嚴重的損失,減少海上風(fēng)電機組的綜合運營成本。
1、項目內(nèi)容及目的:
1)實現(xiàn)繼保室內(nèi)關(guān)鍵電子設(shè)備的電路腐蝕速率監(jiān)測以及溫濕度、大氣壓等信息監(jiān)測;
2)自動判斷儀器和數(shù)據(jù)的異常,對設(shè)備安全穩(wěn)定性進行初步分析判斷。
3)根據(jù)顯示的腐蝕等級,采取相應(yīng)的防腐措施。
2、主要監(jiān)測數(shù)據(jù)及功能:
1)采用Cu薄膜式電阻柵格和精密電阻探針技術(shù),具有極高的金屬減薄分辨率,并能自動補償環(huán)境溫度漂移,保證結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性;
2)監(jiān)測陸上通訊繼保室電氣風(fēng)電監(jiān)測柜、光通訊工作柜、照明機柜和入口處風(fēng)機SCADA風(fēng)柜大氣腐蝕速率;
3)繼保室內(nèi)各處溫濕度、大氣壓等信息監(jiān)測;
4)根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)自動顯示腐蝕等級;
5)數(shù)據(jù)自動化采集,并進行數(shù)據(jù)的分析計算。
3、設(shè)備探頭及數(shù)據(jù)傳輸方式
采用設(shè)備:CST480AS大氣腐蝕監(jiān)測儀
采用探頭:溫濕度傳感器、大氣腐蝕監(jiān)測探頭
數(shù)據(jù)傳輸方式:有線數(shù)據(jù)傳輸、腐蝕監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

圖1.海上風(fēng)電機組通信繼保室電子設(shè)備腐蝕與空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)組成示意圖

圖2. 大氣腐蝕監(jiān)測軟件

圖3. 海上風(fēng)電機組場繼保室空氣腐蝕監(jiān)測安裝現(xiàn)場