金風(fēng)1.5永磁直驅(qū)海上型風(fēng)電機(jī)組設(shè)計和施工經(jīng)驗(yàn)

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(diǎn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)作為風(fēng)電機(jī)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(jī)組。海上型機(jī)組由金風(fēng)科技對現(xiàn)有的1.5MW機(jī)組進(jìn)行設(shè)計改進(jìn)，使之適用于海上環(huán)境。

    海上風(fēng)電機(jī)組不同于陸上風(fēng)電機(jī)組，由于運(yùn)行環(huán)境條件的更為惡劣，海上機(jī)組一般比陸上機(jī)組具有更高的設(shè)計要求。在海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)計過程中，參考國外的設(shè)計規(guī)范和已投運(yùn)的海上風(fēng)電機(jī)組的經(jīng)驗(yàn)，除了陸上機(jī)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(jī)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(jī)組的選型、海上機(jī)組的外部條件和運(yùn)行條件、海上機(jī)組的載荷、海上機(jī)組的零部件設(shè)計要求、防腐蝕保護(hù)、海上運(yùn)輸和安裝、海上運(yùn)行和維護(hù)幾個方面來進(jìn)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(jī)組基礎(chǔ)離岸距離為70 km，海域水深為30m-31m。總體布局參見圖1。

    油田二期的4臺透平發(fā)電機(jī)組采用的是三相三線50Hz的無刷勵磁發(fā)電機(jī)組，額定電壓為6.3 kV，單機(jī)額定輸出功率為10000kW. 3臺透平并聯(lián)

運(yùn)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(fù)荷，整個電網(wǎng)為三相三線制的中性點(diǎn)

不接地系統(tǒng)。機(jī)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(jī)組設(shè)計

    一般情況這一海域的湍流強(qiáng)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(qiáng)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(jī)組的安全等級確定為IECIIA。

    金風(fēng)70/1500kW海上型風(fēng)電機(jī)組是直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)，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(jī)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