主题发言

中国船级社认证公司总监助理隋红霞:海上升压站电气设备风险防控

2020-12-14    东方风力发电网

  隋红霞:各位领导,各位来宾,大家下午好!

  我今天下午和大家一起分享中国船级社对于升压站电气设备的风险防控。

  在座的很多有整机商,从陆上大海上的过程已经完成了,完成得非常好,因为现在对海上有自己的独立标准,包括构建都是有标准体系来支撑海上风电安全可靠性,但是对于升压站来说,我们在陆上的升压站有几十年的经验,在海上,首先想到的是盐雾腐蚀、海浪的振动,陆上考虑了盐雾腐蚀和振动,海上升压站就是完整的呢?

  我们来看海陆的差异,海上的升压站和陆上的升压站有什么差异呢?

  从空间上讲,这是直流升压站的示意图,中间的也是陆上交流升压站的图,在陆上的空间布置上,它是一个平面布置,设备大一点、小一点,地基是跟这个配合,但是海上升压站,空间是有限的,因为有吊装和运输设备的受限,所以不能像陆上无限扩大,所以要从空间上去做,它可能是立体的,能小尽量小,虽然是升压站上的设备,但是面临的环境和控制布置都不一样,但是你同样要满足升压站上对安全功能的要求。

  陆上升压站是在一个地面上,东西是相对平稳,而海上升压站,是钢结构的钢板,如果真的有振动的话,跟地面上对它的反应是不一样的。

  陆上的升压站都是估计的,海上升压站不一样,有固定式的,也有浮式的。

  虽然都是升压站,但是环境是不一样的,还有一个环境,就是它的自然环境,海上会有盐雾腐蚀,紫外线也比较强一些,温湿度也是不一样的,振动情况和台风情况也比陆上恶劣一些,这些对于电机设备来说都是需要考虑的特殊的因素。

  还有一个是需要我们关注的,我们在陆上的升压站,电机设备只要满足电力系统要求的人身安全就行,但是如果在海上是有公约需要考虑。

  我先给大家介绍目前海上升压站不同的种类,因为陆上升压站,基本上是两种,一种是传统的升压站,还有一种是集装箱舱体,因为它快速和便捷。而在海上的升压站,种类更多。

  基础是固定的升压站,从电流的方式上来说,有交流的升压站,也有直流的升压站,交流的升压站目前存在的是传统的半封闭或者是全封闭的,考虑到经济性,包括吊装、安装的成本制约,现在有一些是以西门子为代表的轻型预测舱模块化的。

  除了固定的平台,还有发电船,这个是发电船,可以找到几十兆瓦甚至是几百兆瓦的发电量,它可以自航,也有一些是拖航的,但是也具备发电的功能。

  那大概会有哪些风险?我们简单总结了一下。

  1.选型错误,未识别海上恶劣环境、设备耐候性差,导致电气设备性能降低或失效,甚至引发其他相关系统更大的故障。

  2.无专用的适用于海上的高压电气设备的设计、制造、运输、运维经验。

  3.标准、规范不完善,缺少海上升压站电气设备的专用标准。

  我们先来看耐候性,从腐蚀、台风、防紫外线、振动方面来看。

  防腐是永远的话题,大家走能认识到的问题,不是做得很完美。上面的3张图都涉及到腐蚀的问题,号称是不锈钢,上去不到1个月,腐蚀就会非常严重。不锈钢对于直接裸露在海洋环境当中也不是特别的适用,大家要确定产品具体位置,然后再去找在这个位置的防护等级。

  台风,防雷的避雷针没有设计好,没扛住,避雷针倒了,如果保护不住就对电机设施道路非常严重的影响。

  防护等级不够,很多设备是在外边,不是在舱体里面,如果风雨密措施做得不好,设备进水或者是里面做凝雾以后也是非常严重的事故。

  振动,我们遇到的问题是柴油发电机,它是备用电源,要启动的时候,振动很强,除了运行当中,除了浮动的发电船,固定式的平台,看到振动不是很强,但是柴油发电机启动的时候振动很强,如果措施做得不好,会有漏油的现象。

  海上高压电气设备经验缺失,因为海洋石油平台35KV电压等级,海上风力发电电机组只早35KV,近两年出现了66KV。陆上的电力系统有高压的经验,但是陆上电力系统又没有海工的经验,所以我们需要从零开始,需要去汇集这3个行业的特点,整理出适合自己产业发展的相关经验。

  标准不足,标准不是特别的完善,主要体现在几个方面。

  国际标准,我想给大家介绍两个标准:

  一个是AC61892,它是海工平台的标准个,这个标准是针对于移动和固定式的近海设施的标准,2019年更新修改的时候,把电压等级放开了,虽然放开了,但是其实还是没有高压的经验,我们可以去参考它15KV等级。

  一个是AC619361,这是电机设施通则的标准。它2014年修改的时候,仅仅加了一个海洋环境,只是说你的电气设施,你要考虑海洋环境、海上风电场的情况,但是需要关注哪些东西,也没有一个统一的体现。

  国内标准,这两年,我们更多的是从升压站的概念制定的标准,国家制定了NBT311152017风电场工程,我们也会提一些要求。然后是51308海上风电发电厂设计标准,也是从站级上提出的基本要求。

  还有船级社的标准,船级社的标准体系里面也涉及到这个,2017年发布了风电场的设施检验指南,也是从站级提的要求;2018年,移动式的发电船电压等级没有限定;2019年发布了海上升压站平台指南,这也是站级的,更多是对升压站如何去检验和评审。

  这些都是系统、通用性的要求。

  刚才说的是风险,那我们如何去防控?我总结了几项:

  1.设备安装使用环境识别要精准。

  2.设备海上环境耐候性措施改进。

  3.新技术、新材料引用,设备优化。

  4.试验验证。大家不要怕试验得花多少钱,如果前期验证做不到位,后边花的钱就不是一个试验的钱。

  5.多方沟通、交流,经验总结。

  6.标准制修订,不断完善。

  最后简单介绍船级社。

  中国船级社是国家政府认可的综合船舶和海上设施入级、法定检验、第三方检验业务的专业机构。船级社做的海上风电场的一系列检验和认证,都是属于自愿性的产品。

  船级社分四大板块:船舶服务,海洋工程服务,监理检测服务,产品和体系认证服务。

  刚才所说的4大板块,主要服务的产品,比如说海上风电场咨询服务、监理服务、海试检验服务、海上风力发电机组认证服务、检测服务等等。

  这些是我们的业绩,39座海上升压站技术服务及签证检验项目,1座浮式风电试验样机工程项目,40余下九座海上风电安装平台入级与法定检验服务等。

  我们也是通过这些科研项目,通过我们的实际经验,不断完善我们的规范,我们也希望业界多给我们提宝贵的意见,和我们一起为我们国家的高压电器在海上风电的运行保驾护航,谢谢大家!

(内容来自现场速记,未经本人审核)