引言：在陆上风电场风机基础更换损坏锚栓的过程中，为了提高其施工技术的整体质量，需要在施工前、施工中以及施工后做好充分、细致的准备工作，明确该工作会直接影响到了整个施工过程，还影响到了风电设备的安全性和稳定性。应结合工程发展的实际情况进行探究。

一、工程概述

在本次的陆上风电场风机使用的过程中，为了进一步分析风机基础更换损坏锚栓施工技术，需要对该地区的实际情况进行分析。重庆黔江麒麟风电场项目场址位于黔江区水市镇、濯水镇、阿蓬江镇、鹅池镇等区域，本项目拟分两期进行开发建设，其中一期装机规模70MW，拟安装14台GW191-5.0MW风力发电机组，二期拟规划装机49.5MW。重庆黔江麒麟二期风电场项目场址中心位置坐标约为108.67513776°E，29.13702559°N，场区大部分地区海拔高程在1050m～1500之间。场址距黔江区直线距离约为33km，距重庆市直线距离约为210km。本阶段拟安装9台单机容量为5.5MW的风力发电机组，初拟轮毂高度为115m，总装机容量为49.5MW，本项目与麒麟一期风电项目共用一座110kV升压站，升压站110kV主接线采用单母线接线形式，麒麟二期风电与麒麟一期打捆送出至蒲花110kV变电站，110kV送出线路约9.5km。

按照《风电场风能资源评估方法》（GB/T18710-2002）和《风电场工程风能资源测量与评估技术规范》（NB/T31147-2018）的年平均风功率密度等级划分标准，测风塔所在区域属于D-1级风场，有一定开发价值，应选择低风速型大叶轮的风力发电机组，以便有利于风能资源的充分利用。

在进行陆上风电场风机布置的过程中，首先根据风向和风能玫瑰图确定主导风向，沿山脊以及在地形起伏的地方布置，尽量布置在风能资源较好的地方，以获得最大电量，并适当注意避免过于分散布置，以利用交通安装条件，减少电力电缆数量，充分利用场地。具体机位开挖前可根据实际地形进一步在小范围内优化，以便风电机组布置更加合理。基于可研阶段的成果，初步设计阶段开展了微观选址工作并对机位布置进行了优化，排除了部分不可建设机位点，根据机型招标结果，本阶段风电场区拟安装9台DEW200-5.5MW机型，轮毂高度为115m，装机容量为49.5MW，综合折减系数（不含尾流和空气密度折减）取0.76，风电场年上网电量为8491.49万kWh，平均单机上网电量为943.50万kWh，风电场年等效利用小时数为1715.45h，容量系数为0.196。如图1，风电场测风塔地理位置与风电场范围。

表1风电场测风塔地理位置与风电场范围

二、风电场总体布置及微观选址

1.微观选址的原则

根据黔江麒麟二期风电场的位置、土地利用性质和风能资源特性，经与业主项目部沟通协商，拟定以下风机布置基本原则：第一，保证地址的可靠性。所有风电机组均应布置在重庆市黔江区，并保证风电机组基础永久性征地和临时性征地均在重庆市黔江区。第二，对风能进行复核。在基于可研阶段机位点的前提下，根据风能资源复核评估情况，尽量选择风能密度大的区域排布风机，根据风向和风能玫瑰图，垂直于主导风能方向排列。第三，尽量集中布置风机点位，达到充分利用风电场内风能资源，并尽量减少风电场内道路和集电线路投资。第四，麒麟二期风电场正选风机点位、安装平台、场内道路均应避开文物遗迹、古寨墙等限制性区域。第五，风力发电机组所布置的位置应满足交通运输及施工的要求，场内道路需通过新建、改建道路联通，并满足运行期运维要求。第六，机位应满足机组安全性要求，必须经过机组载荷计算。

2.微观选址分析方法

本次微观选址根据上述原则对风电场风机进行初步排布，利用WT软件计算风电场的风能分布及发电量，综合评估各风机点位的发电量、尾流损失和湍流强度等；在初步排列基础上对风机进行优化排布，并考虑多个备用点位；再次结合现场踏勘情况和1:2000地形图，确定风机坐标，以达到充分利用资源、发电量最大及投资最低的目的；最后还需根据风机厂家提供的微观选址复核报告和载荷安全性评估报告，调整并最终确定机位布置。风机布置时在主风向上尽量使风电机组布置间隔尽可能大，减少风电机组相互间的影响，遵循在盛行风向上不要相互遮挡的原则进行排布，在垂直于主风向的方向上可适当加密布置，充分利用宝贵的风能资源。考虑到本风电场所在风向、风速及可利用土地资源有限的特点，因地制宜地进行优化设计。

三、陆上风电场风机基础更换损坏锚栓施工技术研究的问题

锚栓作为连接风机与基础的关键部件之一，其稳定性和性能直接关系到了风机在使用时的安全性，而风机在长期运行过程中，锚栓有可能因为多种不同的原因而损坏，进而导致风机运行的稳定性不断下降。当前需要对锚栓更换的原因进行分析，其中包括了腐蚀磨损，由于锚栓长期暴露在外界环境中，受到了空气，水分，化学物质等多种不同因素的影响，锚栓在使用时很容易发生腐蚀损坏，而腐蚀则会导致锚栓的直径不断减少，影响到锚栓的抗拉强度和抗剪强度，锚栓的强度降低到无法承受风机荷载时，需要在第一时间内进行更换。锚栓的腐蚀还会导致锚栓的表面粗糙度不断增加，其直接降低与其他部件之间的摩擦力，进而影响锚栓在固定时的固定效果。

风机在运行的过程中，锚栓会承受反复的风荷载和振动荷载，这些荷载会导致锚栓产生极为明显的疲劳损伤，从而直接影响其强度和稳定性，而疲劳损伤程度则与锚栓的材质、设计、安装以及使用环境等多种不同的因素有着密切关系。当前为了确保风机在使用过程中的使用安全性，需要定期对锚栓的疲劳程度进行评估，根据评估结果及时更换疲劳损伤的锚栓。

在安装过程中锚栓也有可能会存在缺陷，这是由于安装时很有可能出现安装不牢固，安装深度不足等等一系列问题，这些问题都会导致锚栓在使用时无法有效地承载风机荷载，这些缺陷在风机运行初期不易被发现，但是随着风机的不断被使用，其会逐渐显现出来。在完成安装后则需要对锚栓进行全方位的检查，保证锚栓的安装质量符合规范要求。针对存在安装缺陷的锚栓则需要在第一时间内对其进行更换或是选择重新进行安装。

四、陆上风电场风机基础更换损坏锚栓施工技术研究方法

1.施工前的准备工作

当前应精心组织并严格执行各项不同的准备工作，首先做到的是场地勘察。场地勘察是施工前的重要工种，是风电建设初期应开展的工作，当前在施工开展之前，虽然大多数情况下均会做好全方位的地址和环境评估，但是随着时间的不断推移以及地质条件的变化，很多信息存在不准确这一现象。要求在施工之前需要对风电场进行极为详细的场地勘测，包括了对地貌的考察、地表和地下的地质结构，做好环境条件的进一步评估通过对一些数据进行分析，收集和整理，可以更加准确地确定锚栓的各类型以及规格，在施工时也能够提高施工的整体质量，做好所有的设备检查工作，风电厂锚栓在实际施工技术使用之前，需要对所有的设备及风机、变压器等设备运行状况进行设备进行检查，这是由于这些设备的运行状况会直接影响到本次的施工进度以及施工质量在施工之前需要对所有设备进行全方位的检查和维护，包括检查施工设备的外观是否完好，零部件是否齐全，在使用设备时，设备的电气性能是否正常等。一旦发现问题，应在第一时间内对设备进行维修或更换，以保证设备在使用过程中运行始终处于正常运行状态，运行质量和效果能够得到提升。材料准备工作则是施工前准备中的另外一个重要环节，需要根据锚栓技术的实际需求进行材料的准备，其中包括了锚栓、螺栓、垫片、洗涤剂等，这些材料的质量直接影响到了锚栓的安装质量以及使用寿命。在材料采购的过程中需要严格地进行把关，确保材料的质量符合本次施工时的标准和要求，更需要对材料进行分类和编号，在施工时及时地进行取用。管理人员培训，更是本次施工过程中的重要内容之一，做好人员培训能够提高工作的整体质量。在风电场锚栓更换施工过程中要求所有施工人员具备极为专业的知识和技能，施工之前还需要对所有施工人员进行培训，培训内容包括安全知识教育，操作技能培训以及施工流程规范讲解等。在施工培训过程中需要进一步增强施工人员的安全意识以及操作技能，以此来增强施工过程中的安全意识，提高操作能力，减少施工过程中事故和错误，确保施工的安全性以及施工质量可以得到提升。

2.日常的使用以及维护

在风力发电设施的日常使用以及升级维护中，锚栓的更换更是确保风电机组稳定运行的最重要环节，其中包括了锚栓的切割，锚孔的清理以及新锚栓的安装、紧固、检查等多方面内容。在进行锚栓的切割过程中、更换之前需要对已经损坏或是老化的锚栓进行切割，要求在当前使用专业的切割工具或是切割设备，确保切割的精准度，切割的安全性得以提升，在切割过程中还需要尽可能地避免其对周围结构造成明显的损害，保证切割的安全性、切割效果以及锚栓长度均符合本次设计的实际要求。在完成切割后还需要对切割面在第一时间内进行打磨处理，去除毛刺和锐角，方便后续的管理以及施工工作。锚孔清理工作也是新锚栓在进行安装时最为重要且关键的步骤之一，在进行清理时，需要使用专业的清理工具和设备，将锚孔内所存在的杂物、污垢和松散的混凝土彻底进行清除。与此同时，还需要检查锚孔的形状和尺寸是否符合本次设计的要求，确保锚栓能够实现顺利地安装，在清理完成后还需要对锚孔进行清洗以及干燥处理，保证锚孔内没有任何的残留物以及水汽。在进新锚栓安装时，首先需要在锚栓中涂抹适量的润滑剂，其目的是减少摩擦，然后将锚栓缓慢地插入锚孔中，确保锚孔的安装位置以及深度均符合本次设计要求。在实际安装时还需要注意锚栓的垂直度以及其水平度，保证锚栓与风机基础始终保持良好且有效地连接。在进行新锚栓完成安装后，则需要紧固检查，这一步骤要求所要求尽可能使用专业的紧固工具和设备，检查锚栓的紧固情况。在紧固过程中需要按照设计要求逐步对螺母进行拧紧，确保锚栓可以牢固地连接风机基础和土壤，还需要检查锚栓的紧固力矩是否符合锚栓的使用需求，一旦出现松动或损坏现象，需要在第一时间内对其进行处理和修复。

3.锚栓的切割以及锚孔的处理

锚栓的施工技术质量则直接关系到了风机基础的稳定性，安全性。在风电项目施工过程中，锚栓的切割、锚孔的清理以及安装等环节均属于技术的关键内容，对施工质量以及后续施工运行的稳定性而言带来了非常严重的影响。然而为了进一步提高施工的整体质量，还需要做好锚栓的切割，明确其切割精度也是施工过程中不可忽略的一部分，在进行锚栓切割时选择合适的切割工具、切割方法确保切割面的平整光滑，切割精度符合本次的设计要求。在切割的过程中首先需要注重控制切割的速度，应尽可能避免切割过快或者是过慢，进而导致出现热变形或者损坏现象，在切割完成后还需要对切割面在第一时间内进行清理，去除毛刺，杂质等，保证切割面的光滑度和平整度。锚孔的清理效果对于锚栓的安装质量以及使用寿命而言均带来了非常重要的影响。在进行锚孔清理时需要选择最为合适的清理工具以及清理设备，将锚孔内所含有的杂质、尘土、水分等快速地彻底地进行清除，在清理过程中还需要注意保护锚孔的形状和尺寸，避免损伤锚孔内壁或是出现锚孔变形这一情况，而在清理完成后还需要对锚孔进行检查，使得锚孔内壁是做到光滑，无油污，无灰尘等状况。

结语

综上所述，在陆上风电场风机基础更换损坏锚栓施工技术研究中，需要做好多方面的管理，实际施工过程中保证锚栓的垂直度和稳定性，避免出现偏斜或是晃动现象，还应该对锚栓进行紧固和防松处理，保证锚栓在风机运行过程中不会出现任何的松动或脱落的现象。在施工现场还需要加强施工过程的整体控制，应严格地执行施工方案，确保施工人员，施工材料，施工设备均可以得到合理地调配。加强施工现场的监管，保证施工进度和施工材料均可以得到有效地控制，提高本次施工的整体施工质量。

参考文献:

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作者简介：冉静（1981.09—），男，土家族，重庆酉阳人，华北电力大学电气工程及其自动化专业，中级工程师，本科学历。研究方向：电气工程及其自动化、机电管理。