江阴经济开发区风电场工程.docx
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江阴经济开发区风电场工程
江阴经济开发区风电场工程
测风装置(含安装调试)规范书
1总则
1.1招标方委托投标方承担风电场前期的测风塔及测风设备供货、安装、调试、维护及售后服务工作。
甲方向乙方购买1套90米测风设备,工程总价款为¥元,人民币:
元整。
该价格已含关税、国内外运费、现场安装调试费。
工程包括:
a)测风设备:
数据采集器、测风设备;
b)测风塔(90米)设计、制作。
采用国产绗架式热镀锌塔架;
c)测风塔安装:
包括基础施工、塔架安装;
d)测风设备安装及调试(即通称的“交钥匙工程”)
e)测风期间,测风塔及其他测风设备、材料的维护、维修等售后服务。
1.2招投标方责任和义务:
招标方的责任和义务:
a)招标方提供测风点的地质条件、以供投标方进行塔架设计和基础施工设计;
b)在开工前完成测风点的土地准用手续,完成必要的开工条件。
c)协助投标方办理施工队伍及施工机械的进出场手续;
d)根据合同条款按期向投标方支付工程款;
e)对合同价格进行保密;
f)测风设备和塔的所有权在招标方支付完投标方全部货款后,自动转移至招标方;在此之前的货物所有权归投标方。
投标方的责任和义务:
1、根据招标方提出的设计要求和地质条件,完成塔架设计、制作和基础;
2、负责进口测风设备供货;
3、负责将测风塔及测风设备运送到测风点;
4、负责组织施工人员、材料和设备进场,完成塔架安装;
5、负责安装符合标准的测风塔防雷电及接地装置。
6、在规定工期内安装测风仪和其他设备;
6、对招标方就设备使用维护进行专业培训。
1.3投标方应向招标方提供全新的、技术水平先进的、质量可靠的货物,并保证该货物未侵犯任何第三方的合法权利(包括但不限于知识产权),投标方提供的货物应符合国家或行业技术标准,生产厂家的技术标准高于国家或行业技术标准的,投标方应按生产厂家技术标准执行。
1.4投标方应提供与货物安装使用相关的技术资料和技术服务。
招标方在本规范书中提出了最低限度的技术要求,并未规定所有的技术要求和适用的标准,投标方应提供满足本技术协议书和标准要求的高质量产品及其服务。
对国家有关安全、环保等强制性标准,必须满足其要求。
投标人应提供高质量的设备。
这些设备应是成熟可靠、技术先进的产品,且制造厂已有相同、相似或以上容量机组合同设备制造、运行的成功经验。
且具有2年以上良好的运行成功业绩,在安装调试运行中未发生设备质量问题或已有效的改进措施。
本工程提出投运业绩如下:
投标方须在电厂行业有丰富的生产经验,其产品需在生产中得到生产实践验证,其产品性能是安全、可靠、稳定运行的。
在国内有2个同等规模以上电厂的实际良好运行业绩。
1.5投标方应提供能充分说明其方案、技术设备特点的有关资料、图纸供招标方参考。
2标准及规范
投标方须执行本规范书所列标准及相应的国家和行业相关技术要求和适用的标准。
合同签订后,投标方应提出合同设备的设计、制造、监造、检验/试验、装配、安装、调试、试运、试验、运行和维护等标准清单给招标方,由招标方确认。
投标方在采用设计制造标准和规范方面应采用本规范书中的规则,在标准、图纸、质量记录和操作手册上均采用国际单位(SI);设备铭牌按制造厂标准;制造标准和规范按下列标准执行,原则上可采用国家和企业标准,如采用国际标准,则所采用的标准应不低于国内标准,并可在设计、制造上优先采用已获准采用的国际先进标准。
3概述
3.1建设地点
本项目厂址位于福建省福清市江阴半岛工业集中区。
福清市位于福建省东南沿海,东临大海,隔海坛海峡与平潭县相望,东北至西北与长乐、闽侯、永泰市毗邻,西部与莆田市相连,南面濒临兴化湾,隔海与芴石半岛、南日群岛遥望。
江阴半岛坐落于福清市南部,位于兴化湾西北湾顶,西面分别与福清市鱼溪镇、新厝镇接壤,与莆田市江口隔海相望。
江阴半岛交通便捷,具有良好的区位条件,距福厦高速公路及筹建中的福厦铁路均12km,距福州市85km、福清市44km、莆田市65km;距长乐国际机场81.7km;距马尾港113海里,上海532海里,香港360海里;与台湾仅一水之隔,距基隆150海里,距台中100海里。
(1)水运码头
福清拥有龙高半岛和江阴半岛,两半岛楔入福清湾和兴化湾中,岛屿100多个,海岸线长达348km,优良港湾众多。
现有松下和江阴两个港区。
松下港区位于福清市东面,建有一座3万吨级的泊位(元洪码头);江阴港区位于市南面的江阴半岛和龙高半岛南端,在兴化湾北岸,辖有江阴、牛头尾、万安三个作业区。
兴化湾具有水域宽阔,航道宽深,岸线长,掩护条件好,风浪小等特点。
江阴半岛现有5万吨级码头泊位一个,2、3号泊位正在建设;牛头尾、万安作业区规划有大型码头。
(2)铁路
已运行的福厦高速铁路在福清市境内途经阳下镇、音西镇、上迳镇、渔溪镇、新厝镇,其走向与现有的沈海高速公路(福泉段)和G324国道(福厦公路)基本平行,并在福清市区苍霞村附近设有福清车站。
(3)公路
福清市已形成以沈海高速公路、渔平高速公路、G324国道(福厦公路)及省道S305线为主框架,以县乡公路为干线的交通运输网络。
基本实现了村村通公路。
规划中的沿海大通道(省道S201线)将与省道S305线和国道G324连接,构成更为便捷的交通运输网络。
风电场所需设备可以通过G15沈海高速、S1522渔平高速、江阴支线至江阴镇,然后沿南港大道、高港大道至东南电化厂,所经过道路状况良好。
3.2建设规模
本风电场场址范围约3km,初步规划可布置17台4MW风力发电机组,规划装机容量68万kW。
设立1#测风塔,1#测风塔位于东南电化厂内。
3.3测风塔位置、型式和布置方案
3.3.1测风塔位置、高度和布置方案
根据现阶段初步风电场布置规划,在以下位置设立测风塔。
编号
N
E
海拔高度(m)
测风塔1#
25°27'58"北
119°16'15"东
90
根据《风电场风能资源测量方法》及《风电场风能资源测量和技术规定》等要求,测风塔高度应不低于拟安装风电机组的轮毂中心高度,因此测风塔高度按90m考虑。
3.3.2测风塔结构型式
测风塔选用桁架拉线塔。
3.3.3测风塔技术要求
(1)测风塔制造企业具有国家或地方相关行业资质认可。
测风塔架及测风设备要求提供一年的免费质保服务。
质保服务期间应保证测风塔数据完整率在90%(含90%)以上。
(2)塔架结构设计按照国标GBJ135-2006《高耸结构设计规范》要求,设计基本风压0.85kPa。
根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)规定取值,所有工程材料的质量符合国家标准规范要求,塔架制作工艺和质量符合国家相关行业规定(如焊接、镀锌等),同时应满足《风电场风能资源测量办法》的要求。
(3)测风塔主材采用45#碳素钢,法兰采用Q235钢板,铁塔应采用三角桁架式,紧固螺栓均采用标准件,塔体边宽500mm。
以上材料及连接件均应做热镀锌处理,锌层厚度不小于110微米,螺栓等连接件亦要求热镀锌,保证10年无锈蚀,且质量标准应分别符合GB702-2008和GB709-2006的规定。
塔脚螺栓采用油性材料进行防锈处理,并及时进行封包。
(4)铁塔基础及地锚为钢筋混凝土结构,应符合国家相应标准。
测风塔工作平台应有安全防护措施,距离地面保持7m~10m的高度需装设防护圈。
(5)测风塔制造严格执行GB50205-2008《钢结构工程施工及验收规范》、GY65-2010《广播电视钢桅塔制造技术条件》的有关标准。
顶部应有避雷装置,塔顶避雷针处设引线,沿铁塔两柱(对角线)引下与接地网焊接牢固,接地电阻不应大于4Ω。
(6)为防止非工作人员蹬塔发生危险和损坏设备,测风塔应悬挂有“请勿攀登”的明显安全标志,设警示牌做到醒目、安全、合理。
(7)塔身总体轴线位移偏差小于千分之一,塔身可承受最大风速符合设计要求。
(a)在最大风压下(按50米/秒),铁塔轴向摆动不超过±0.5度。
(b)在最大风压下(按50米/秒),铁塔轴向扭曲不超过±0.5度。
(c)塔体可承受最高70m/s的阵风。
抗震烈度为8度时,铁塔不产生永久变形。
如因地震地面塌陷导致基础塌陷断裂,铁塔倒塌变形的除外。
(8)在测风塔基础建设过程中如下三个施工节点,甲方有权随时进行检查:
a)基础材料运抵现场
b)基础浇筑期间
c)基础浇筑完毕未回填阶段。
3.4测风仪器设备
3.4.1测量参数
3.4.1.1风速
(1)10min平均风速
每s采样一次,自动计算和记录每10min的平均风速,m/s。
(2)小时平均风速
通过10min平均风速值获取每小时的平均风速,m/s。
(3)极大风速
每3s采样一次的风速的最大值,m/s。
3.4.1.2风向
(1)风向采集
与风速同步采集的该风速的风向。
(2)风向区域
所记录的风向都是某一风速在该区域的瞬时采样值。
风向区域分为16等分时,每个扇形区域含22.5°;也可以采用多少度来表示风向。
3.4.1.3风速标准偏差
(1)以10min为时段,每秒采集和记录瞬时风速的标准偏差,m/s;
(2)自动计算和记录每10min的风速标准偏差。
3.4.1.4气温
(1)现场采集风场的环境温度,℃;
(2)每小时采样一次并记录;
(3)日平均温度应是每日逐小时连续采样数据的平均值。
3.4.1.5大气压
(1)现场采集风场的大气压,kPa;
(2)每小时采样一次并记录;
(3)日平均大气压应是每日逐小时连续采样数据的平均值。
3.4.2测量仪器
测量仪器应取得国家或国际相应行业质量认证和计量认证,并在实际应用中性能稳定、便于野外安装、维护;测量仪器在现场安装前应经法定计量部门检验合格,在有效期内使用。
因本工程所在区域在冬季受霜冻影响较为严重,测量仪器应考虑防霜冻措施。
(1)风速传感器(风速仪)
测量范围:
0m/s~90m/s;
误差范围:
±0.5m/s(3m/s~30m/s范围内);
工作环境气温:
-10℃~+60℃;
响应特性距离常数:
5m。
(2)风向传感器(风向标)
测量范围:
0°~360°;
精确度:
±2.5°;
工作环境温度:
-10℃~+60℃;
(3)数据记录仪
●应具有“3.4.1测量参数”规定的测量参数的采集、计算和记录的功能;
●应能在现场可直接从外部观察到采集的数据;
●应具有在现场或室内下载数据的功能;
●应能完整地保存不低于3个月采集的数据量;
●应能在现场工作环境温度下可靠运行。
(4)大气温度计
测量范围:
-10℃~+60℃;
精确度:
±1℃;
(5)大气压力计
测量范围:
60~108kPa;
精确度:
±3%。
3.4.3测量仪器配置
根据GB/T18709-2002《风电场风能资源测量方法》以及我省多年的测风经验,数据记录仪本身故障的可能性较小,而低层(如10m高)仪器故障后检修及更换操作相对不难,为节省费用,可不必配置备用。
最高层仪器安装于测风塔的顶部,即离地90m高,该高度实测数据是最有价值和最为重要的。
一旦90m高处的仪器发生故障,检修更换困难,故设置互为备用的两套。
气温计及气压计为计算空气密度使用,只需配置一个测风塔即可。
各塔测量仪器具体配置情况详见以下图表。
表3-1测量仪器配置表
塔号
安装高度
设备
数量
备注
江阴经济开发区风电场测风塔1#
10m层
独立式数据记录仪
1套
带太阳能电源。
带远程数据传输功能。
10m层
温度传感器
1套
带散热罩、电缆和安装固件
10m层
压力传感器
1套
带电缆和安装固件
10m层
风速仪
1套
带电缆(2芯,20Ga,10m)和安装固件
30m层
风速仪
1套
带电缆(2芯,20Ga,30m)和安装固件
30m层
风向标
1套
带电缆(3芯,20Ga,30m)和安装固件
50m层
风速仪
1套
带电缆(2芯,20Ga,50m)和安装固件
70m层
风速仪
1套
带电缆(2芯,20Ga,50m)和安装固件
90m层A
风速仪
1套
带电缆(2芯,20Ga,90m)和安装固件
90m层A
风向标
1套
带电缆(3芯,20Ga,90m)和安装固件
90m层B
风速仪
1套
带电缆(2芯,20Ga,90m)和安装固件
90m层B
风向标
1套
带电缆(3芯,20Ga,90m)和安装固件
顶部(90米)
(1)带有固定夹的避雷针
90米A侧
(1)校验合格的风速仪
(2)传感器电缆,2芯,20Ga,90m
(3)风向标
(4)传感器电缆,3芯,2Ga,90m
(5)安装支架–HD侧面,2.9m
(6)带有夹子的直杆
(7)带有夹子的Z形杆
(8)软卡箍
接地
(1)接地组件
90米B侧
(1)风速仪
(2)传感器电缆,2芯,20Ga,90m
(3)风向标
(4)传感器电缆,3芯,2Ga,90m
(5)安装支架–HD侧面,2.9m
(6)带有夹子的直杆
(7)带有夹子的Z形杆
(8)软卡箍
50米
(1)风速仪
(2)传感器电缆,2芯,20Ga,52m
(3)安装支架–HD侧面,2.9m
(4)带有夹子的直杆
(5)带有夹子的Z形杆
(6)软卡箍
10米
(1)带有散热罩、电缆和安装固件的温度传感器
(2)带有电缆和安装固件的大气压力传感器
30米
(1)风速仪
(2)传感器电缆,2芯,20Ga,31m
(3)风向标
(4)传感器电缆,3芯,2Ga,31m
(5)安装支架–HD侧面,2.9m
(6)带有夹子的直杆
(7)带有夹子的Z形杆
(8)软卡箍
10米
(1)独立式记录仪,配有12V直流电源
(2)防护盒
(3)U形螺栓
(4)PV板
(4)风速仪
(5)传感器电缆,2芯,20Ga,11m
70米
(1)风速仪
(2)传感器电缆,2芯,20Ga,77m
(3)安装支架–HD侧面,2.9m
(4)带有夹子的直杆
(5)带有夹子的Z形杆
(6)软卡箍
图4.190m测风塔设备配置图
气压传感器
气压电缆
黑色线
气压传感器
气压电缆
绿色线
气压传感器
气压电缆
红色线
温度传感器
温度电缆
黑色线
温度传感器
温度电缆
白色线
温度传感器
温度电缆
红色线
温度和气压
温度和气压电缆
屏蔽
90mB风速仪
2芯电缆,90m
黑色线/屏蔽
90mA风速仪
2芯电缆,90m
黑色线/屏蔽
90mB风速仪
2芯电缆,90m
透明线
模拟输入(风向)
70m风速仪
2芯电缆,70m
黑色线/屏蔽
30m风向标
3芯电缆,30m
屏蔽
90mA风速仪
2芯电缆,90m
透明线
90mB风向标
3芯电缆,90m
屏蔽
90mA风向标
3芯电缆,90m
屏蔽
70m风速仪
2芯电缆,70m
透明线
30m风速仪
2芯电缆,30m
透明线
50m风速仪
2芯电缆,50m
黑色线/屏蔽
10m风速仪
2芯电缆,10m
黑色线/屏蔽
30m风速仪
2芯电缆,30m
透明线
计数输入(风速)
模拟输入(风向)
接地
#1
#2
#3
接地
#4
#5
接地
信号
信号
信号
信号
信号
信号
接地
电池
太阳能
输出和功率
接地
输出
90mB风向标
3芯电缆,90m
白色线
90mB风向标
3芯电缆,90m
黑色线
90mB风向标
3芯电缆,90m
红色线
30m风向标
90mA风向标
90mA风向标
90mA风向标
30m风向标
30m风向标
红色线
黑色线
白色线
红色线
黑色线
白色线
PV板
PV电缆
黑色线
PV电缆
红色线
14-20V
-
+
-
+
-
+
#3
#2
#1
3芯电缆,90m
3芯电缆,90m
3芯电缆,90m
3芯电缆,31m
3芯电缆,31m
3芯电缆,31m
#3
#2
#1
-
+
-
+
-
+
9-12V
连接到接地棒的铜导线
纪录仪接地柱头螺栓
PV板
-
-
-
+
-
+
#2
#1
图3-2(90m)塔测风数据记录仪接线图
3.5测风塔的基础和施工
根据地质资料,测风塔选址处的fak≥100kPa。
因此测风塔基础采用天然地基浅基础。
基础材料:
采用矿渣硅酸盐水泥,C30混凝土,垫层:
C10素混凝土。
测风塔基础及施工参见下图。
基础施工应严格按照《地基与基础工程施工及验收规范》进行。
基础顶面平整度误差小于或等于1mm,基坑回填土分层夯实,密实度大于0.93。
图3-3测风塔基础示意图
3.6安装和维护
3.6.1测风设备的安装要求和说明
(1)测风设备包括90m铁塔、风速传感器、风向传感器和数据记录仪以及信号电缆、避雷装置等。
安装过程中及安装完毕后应如实、完整地填写“测风塔安装质量检验单”(见附录A)和“现场信息记录表”(见附录B)。
(2)80m塔架测风仪器设备配置详见“测风仪器设备”。
务必注意风速传感器和风向传感器安装的高度与所连接的信号电缆长度相匹配(每根信号电缆上都有长度标签)。
(3)架安装时应使一条边平行于风的主能量方向(如下图所示)。
塔架安装时应使一条边平行于风的主能量方向
风的主能量方向
图3-4塔架安装时定向平面图
塔架
(4)数据记录仪防护盒应固定在测风塔离地3m左右处,且便于数据的采集。
防护盒应防水、防冰、防腐、防沙尘和防盗。
(5)风速、风向传感器的旋转平面必须进行水平校正。
(6)风速、风向传感器的安装定向要求详见下图。
注意风向传感器的“零”刻度必须指向“真北”而非“磁北”。
可以借助于GPS来帮助确定“真北”方向,具体方法见后说明。
传感器定向要求1
风速计A或B
图3-590m塔90m层传感器定向前视图
传感器的旋转平面必须进行水平校正
安装支架
风向标A或B
“Z”形支杆
图3-690m塔90m层传感器定向平面图
传感器定向要求2
用两个软卡箍固定在塔架上
安装支架
图3-790m塔70m、50m层传感器定向前视图
风速计
直杆
风速计
安装在直杆上
塔架
风的主能量方向
安装支架
图3-890m塔70m、50m层传感器定向平面图
传感器定向要求3
“Z”形支杆
传感器的旋转平面必须进行水平校正
图3-990m塔30m层传感器定向前视图
安装支架
用两个软卡箍固定在塔架上
风速计
直杆
风向标
图3-1090m塔30m层传感器定向平面图
3.6.2确定真北
上述定向要求中所指的北或南均指真北或真南,而不是用罗盘测出的磁北或磁南。
以下是利用手持式GPS(以GARMINGPS12为例)来确定真北的具体步骤。
所需仪器:
(1)手持式GPS接收仪
(2)9种颜色区分标记,可见度200米
确定塔架基础的真北、东、南和西:
(1)持GPS接收仪于塔架基础的正上方。
(2)按接收仪上的MARK(标注)钮,记录该点的名称及经度〔东〕和纬度(北),按ENTER(回车键)将此位置保存在接收仪内。
(3)让一个人直接站在基础上,或安放一个可见度200米的区分标记。
(4)另一个人持GPS接收仪从基础标记起走600米,如果有障碍物或丘陵达不到距基础标记的可见度600米,则在能看见的区域内尽量走得远些。
(5)操作GPS接收仪,直到在WAYPOINT(基准点)页上可显示基础的坐标、方位及接收仪距基础的距离。
(6)按600米的长度绕基础走弧线,直到方位数达到180°为止。
这表明塔架位于接收仪的真南方向。
(注:
接收仪上的方位读数为基准点相对于接收仪的方向,因此,如果接收仪处于基准点的真北方向,接收仪的读数=180°)。
(7)按PAGE(页),直到显示POSITIONPAGE(位置页)。
(核查接收仪的经度值是否与塔架基础相同。
)
(8)在所站立处(代表真北处)安放一个可见标记。
(9)继续以顺时针方向然基础走600米(如可能的话)。
(10)在距塔架基础的真东(方位读数=270°)、南(方位读数=0°)和西(方位读数=90°)处分别安放标记。
(核查东、西的纬度值和南的经度值是否与塔架基础相同。
)
3.6.3测风设备的维护
(1)塔架应具有防止攀登的措施(如:
离地2.5米内用铁皮包围,作业人员用的爬梯应上锁)。
(2)数据记录仪应配防护箱(并带锁)。
(3)为防止现场仪器设备的人为破坏,除设置必要的防盗、警示装置外,还应安排专门人员(当地)看管。
(4)专业人员应定期巡查,包括塔架拉线的检查、调整。
如遇灾害性天气时应及时到现场检查、维护仪器,发现损毁及时报告并更换。
(5)应按高空作业要求做好安全防护措施,配备安全带、放滑鞋等用品。
3.6.4测量数据收集和整理
为了保证数据连续性、数据完整率满足《GB/T18709-2002》等要求,必须及时采集数据并对原始数据进行初判,同时应对设备及其运行情况进行定期巡查。
填写“实地检测表”(附录C)、“问题报告单”(附录D)“场址数据文件记录单”(附录E)等。
(1)现场测量时间:
应连续进行,测量的时间应至少有一个自然年。
(2)采用无线远程传输方式采集现场数据。
设定仪器采集方式为每秒一次数据,按10min间隔进行储存,定时自动传输到数据采集中心,技术人员可进行即时处理,并监控现场每一台测风仪运转情况。
(3)维护更换时数据记录仪的芯片或存储器脱离现场不得超过一小时。
(4)下载的测量数据应作为原始资料正本保存,用复制件进行数据整理。
(5)不得对采集的原始数据进行任何的删改或增减。
(6)对下载数据应及时进行复制和整理。
(7)对现场采集到的数据,及时进行合理性检验及可靠性审核,应对原始数据进行初判,看其是否在合理的范围内。
表6-1数据合理范围
主要参数
合理范围
平均风速
0m/s≤小时平均风速<40m/s
风向
0°≤小时平均值<360°
平均气压(海平面)
94kPa≤小时平均值≤106kPa
表6-2数据相关性
主要参数
合理相关性
80m/70m高度小时平均风速差值
<1.0m/s
80m/55m高度小时平均风速差值
<2.0m/s
80m/40m高度小时平均风速差值
<3.0m/s
80m/10m高度小时平均风速差值
<6.0m/s
80m/10m高度风向差值
<22.5°
表6-3数据变化趋势
主要参数
合理变化趋势
1小时平均风速变化
<6m/s
1小时平均气温变化
<5℃
3小时平均气压变化
<1kPa
(8)在数据整理过程中,发现数据缺漏和失真时,应立即与现场测风人员联系,认真检查测风设备,及时进行设备检修或更换;
对
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