1 引言
2007年金風(fēng)科技與海油(北京)能源投資有限公司合作,利用中國海油海上廢棄的單點基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作為風(fēng)電機組的基礎(chǔ),安裝一臺金風(fēng)70/1500永磁直驅(qū)海上型風(fēng)電機組。海上型機組由金風(fēng)科技對現(xiàn)有的1.5MW機組進行設(shè)計改進,使之適用于海上環(huán)境。
海上風(fēng)電機組不同于陸上風(fēng)電機組,由于運行環(huán)境條件的更為惡劣,海上機組一般比陸上機組具有更高的設(shè)計要求。在海上風(fēng)電機組設(shè)計過程中,參考國外的設(shè)計規(guī)范和已投運的海上風(fēng)電機組的經(jīng)驗,除了陸上機組的一般設(shè)計技術(shù)要求外,還需要考慮由于海上環(huán)境條件對風(fēng)電機組可能造成的影響,主要包括:海上的風(fēng)流場與陸地風(fēng)流場的差別、海上的風(fēng)資源特性差異、海上波浪特性、海床環(huán)境特性、海上環(huán)境的影響以及其他一些特殊海況的影響因素。
下面將從海上風(fēng)電機組的選型、海上機組的外部條件和運行條件、海上機組的載荷、海上機組的零部件設(shè)計要求、防腐蝕保護、海上運輸和安裝、海上運行和維護幾個方面來進行說明。
2 場址
場址位于渤海遼東灣南部海域的綏中36-1油田,機組基礎(chǔ)離岸距離為70 km,海域水深為30m-31m??傮w布局參見圖1。
油田二期的4臺透平發(fā)電機組采用的是三相三線50Hz的無刷勵磁發(fā)電機組,額定電壓為6.3 kV,單機額定輸出功率為10000kW. 3臺透平并聯(lián)
運行,1臺備用。供應(yīng)井口平臺的電·壓先升為10.5 kV,再降低至400V后供應(yīng)各個平臺的生產(chǎn)生活用電負荷,整個電網(wǎng)為三相三線制的中性點
不接地系統(tǒng)。機組發(fā)出的電由690/6.3 kV變壓器升壓后通過5 km的海底電纜輸送到中心平臺。
3 機組設(shè)計
一般情況這一海域的湍流強度比較小,從歷史資料分析,沒有臺風(fēng)直接影響渤海區(qū)域。由于氣象站沒有標(biāo)準(zhǔn)偏差的記錄,無法計算湍流強度。根據(jù)測風(fēng)數(shù)據(jù),該區(qū)域?qū)儆贗EC-“類風(fēng)區(qū),機組的安全等級確定為IECIIA。
金風(fēng)70/1500kW海上型風(fēng)電機組是直驅(qū)永磁同步發(fā)電機,三葉片變槳調(diào)節(jié),上風(fēng)向,主動偏航的風(fēng)力發(fā)電機組。基本參數(shù)如下:
安全等級:IECIIA
葉輪直徑:70m
額定功率:1500 kW
輪毅中心距海平面距離:57m

3.1載荷計算