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風(fēng)速儀應(yīng)用范圍
2015-04-08
風(fēng)速儀應(yīng)用范圍：
可用于風(fēng)能、氣象，工業(yè)，農(nóng)業(yè)，水文水利，環(huán)保，高速公路，機(jī)場(chǎng)和港口等
影響風(fēng)電場(chǎng)安全運(yùn)營(yíng)的氣象災(zāi)害主要為熱帶氣旋、雷暴、龍卷風(fēng)、強(qiáng)沙塵暴、低溫及積冰等，其中以熱帶氣旋最為嚴(yán)重。
• IEC61400標(biāo)準(zhǔn)“風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全要求”中規(guī)定了各等級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)參數(shù)，其中將10分鐘平均最大風(fēng)速分為4級(jí)：50米/秒、42.5米/秒、37.5米/秒和30米/秒，分別對(duì)應(yīng)著不同的風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)等級(jí)。為了弄清沿海各地可能受到的熱帶氣旋影響，我們以離岸3個(gè)緯距左右的海上劃分警戒線，進(jìn)入警戒區(qū)為影響中國(guó)沿海的熱帶氣旋，1961～2006年共挑取進(jìn)入警戒區(qū)的熱帶氣旋428個(gè)，使用上海臺(tái)風(fēng)研究所提供的熱帶氣旋影響期間沿岸各氣象站大風(fēng)資料，按站挑取這些熱帶氣旋影響下的最大風(fēng)速值，其分布見(jiàn)圖2。杭州灣以南沿海風(fēng)速基本上都在25米/秒以上，杭州灣以北大多在25米/秒以下，也就是說(shuō)杭州灣以北的風(fēng)電場(chǎng)遭遇熱帶氣旋破壞的可能性很小。風(fēng)速超過(guò)35米/秒的區(qū)域出現(xiàn)在福建北部和浙江沿海及福建南部至廣東西部和海南東部沿海，40米/秒以上的區(qū)域集中在珠江口以東的廣東沿海和海南東部沿海，最強(qiáng)發(fā)生在汕尾附近，即這些地區(qū)的風(fēng)電場(chǎng)及易受到熱帶氣旋的破壞。
目前全國(guó)約75％左右的風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量在“三北”地區(qū)，這些地區(qū)冬季溫度較低，低溫成為影響風(fēng)電場(chǎng)安全運(yùn)營(yíng)的重要因素。研究表明，幾乎所有的金屬材料的疲勞極限都隨溫度的降低而提高，因此在風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)中，一般當(dāng)環(huán)境溫度低于-30℃時(shí)，風(fēng)機(jī)將自動(dòng)停機(jī)。當(dāng)環(huán)境溫度低于-20℃風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速以后，風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行中會(huì)發(fā)生無(wú)規(guī)律的、不可預(yù)測(cè)的葉片瞬間振動(dòng)，往往造成機(jī)組停機(jī)，并且極易導(dǎo)致葉片裂紋。此外，風(fēng)電機(jī)組所使用的潤(rùn)滑油受溫度的影響也較大，因?yàn)闇囟仍降陀偷恼扯仍酱?，使其流?dòng)性變差，需要潤(rùn)滑的部位可能得不到充分的油量供應(yīng)，從而危及設(shè)備的安全。為了在低溫下風(fēng)電機(jī)組可正常運(yùn)行，在一些關(guān)鍵部件增加加熱器，進(jìn)行溫度調(diào)控。
雷暴是危及風(fēng)電場(chǎng)安全運(yùn)營(yíng)的另一重要因素。雷電釋放的巨大能量會(huì)造成風(fēng)電機(jī)組葉片損壞、發(fā)動(dòng)機(jī)絕緣擊穿、控制元器件燒毀等。雷暴在我國(guó)南方發(fā)生頻率很高，因此對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的破壞也較頻繁。據(jù)深圳文德風(fēng)能技術(shù)有限公司梁志標(biāo)德統(tǒng)計(jì)，廣東紅海灣風(fēng)電場(chǎng)投產(chǎn)后發(fā)生多次雷擊事件，其中葉片被擊中率達(dá)4％，其它通信電器元件被擊中率高達(dá)20％。在我國(guó)北方夏季，雷暴雖不及南方那么嚴(yán)重，但也會(huì)破壞風(fēng)電機(jī)組，如張家口地區(qū)某風(fēng)電場(chǎng)今年9月受暴風(fēng)雨襲擊，一臺(tái)機(jī)組遭到雷擊，過(guò)后又刮起大風(fēng)，造成機(jī)組一個(gè)葉片損壞。
積冰也對(duì)風(fēng)電場(chǎng)安全影響很大，當(dāng)風(fēng)機(jī)葉片表面大量積冰時(shí)，會(huì)造成葉片負(fù)載增加，同時(shí)使粗糙度增大，從而降低機(jī)翼的氣動(dòng)性，影響機(jī)組的正常運(yùn)行。另外，風(fēng)機(jī)自帶測(cè)風(fēng)儀結(jié)冰，將使測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，風(fēng)向出現(xiàn)偏差會(huì)影響風(fēng)機(jī)主動(dòng)偏航，風(fēng)速不準(zhǔn)影響風(fēng)機(jī)正常發(fā)電。輸電線積冰，會(huì)因電線增加負(fù)重導(dǎo)致電線斷裂，影響電力送出。
• 強(qiáng)沙塵暴發(fā)生時(shí)往往風(fēng)力達(dá)8級(jí)以上，有的甚至可達(dá)12級(jí)，大風(fēng)造成風(fēng)機(jī)停機(jī)是顯而易見(jiàn)的。同時(shí)大風(fēng)夾帶的沙礫不僅會(huì)使葉片表面嚴(yán)重磨損，甚至?xí)斐扇~面凹凸不平，影響風(fēng)機(jī)出力；另外還會(huì)破壞葉片的強(qiáng)度和韌性，影響風(fēng)機(jī)的性能。
總之，熱帶氣旋、雷暴、強(qiáng)沙塵暴、低溫和積冰均會(huì)影響風(fēng)電場(chǎng)的安全，在風(fēng)電場(chǎng)選址和可行性研究中要予以充分的關(guān)注，在風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行過(guò)程中要有完備的防范措施。
風(fēng)速儀產(chǎn)品鏈接：http://rengken.cn/product/anemobiagraph/
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