近年國內(nèi)外風(fēng)電事故報(bào)告_1.doc

近年國內(nèi)外風(fēng)電事故報(bào)告篇一：國內(nèi)外風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)情況報(bào)告 國內(nèi)外風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)情況報(bào)告 1 國際風(fēng)力發(fā)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)、檢測及認(rèn)證發(fā)展和現(xiàn)狀 1.1 國際風(fēng)力發(fā)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)、檢測及認(rèn)證發(fā)展情況 1.1.1 早期風(fēng)電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展史 國際風(fēng)電設(shè)備的檢測認(rèn)證已有30多年的歷史。20世紀(jì)70年代，丹麥基于當(dāng)時(shí)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，制定了本國的風(fēng)電機(jī)組檢測和認(rèn)證制度，1979年得到正式批準(zhǔn)，確定私人投資風(fēng)電若想獲得國家補(bǔ)助需要通過RIS?國家實(shí)驗(yàn)室的測試和資質(zhì)認(rèn)證1。 1980年至1995年間，風(fēng)電在國際范圍內(nèi)廣泛發(fā)展，為了保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的質(zhì)量、安全，推進(jìn)風(fēng)電機(jī)組國際貿(mào)易的發(fā)展，各風(fēng)電先進(jìn)國家相繼出臺了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、質(zhì)量及安全相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)/指南草案。1985年，荷蘭電工技術(shù)委員會(huì)（NEC88）頒布了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全指南，加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)頒布了適用于本國的小型風(fēng)電機(jī)組安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。1986年，德國第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu)德國勞埃德船級社（Germainscher Lloyd，簡稱GL）提出了第一個(gè)適用于風(fēng)電機(jī)組型式認(rèn)證和項(xiàng)目認(rèn)證的規(guī)范。1987年，國際電工技術(shù)委員會(huì)（IEC）成立了88技術(shù)委員會(huì)（Technical Committee-88，簡稱TC 88），同年TC-88基于GL規(guī)范發(fā)布了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全要求標(biāo)準(zhǔn)2。1988年，丹麥、德國、荷蘭和國際能源署（IEA）又陸續(xù)公布了風(fēng)電機(jī)組驗(yàn)收操作規(guī)范與指南。1992年丹麥公布丹麥標(biāo)準(zhǔn)（DS）DS 472。1994年，美國能源部（DOE）開始組織實(shí)施風(fēng)力發(fā)電機(jī)組研究計(jì)劃，計(jì)劃通過項(xiàng)目實(shí)施初步形成美國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)認(rèn)可的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。早期風(fēng)電設(shè)備的檢測認(rèn)證主要發(fā)生在歐洲，這與歐洲在風(fēng)電技術(shù)與風(fēng)電產(chǎn)業(yè)方面的發(fā)展密切相關(guān)。一方面歐洲風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展促使了檢測認(rèn)證制度及標(biāo)準(zhǔn)的出臺，使歐洲后來擁有世界上最完善的風(fēng)電標(biāo)準(zhǔn)、檢測及認(rèn)證制度；另一方面檢測認(rèn)證的發(fā)展和完善又有力地推動(dòng)了歐洲風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，使歐洲在風(fēng)電技術(shù)與風(fēng)電產(chǎn)業(yè)方面始終處于世界領(lǐng)先地位。作為風(fēng)電設(shè)備認(rèn)證史上的第一批認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)與指南（表1-1），這些標(biāo)準(zhǔn)草案、規(guī)則、指南的頒布和試行為后來國際風(fēng)電認(rèn)證體系的建立和完善提供了基礎(chǔ)和指導(dǎo)。 表1-1 第一批風(fēng)電設(shè)備認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)與指南31.1.2 IEC風(fēng)電設(shè)備系列標(biāo)準(zhǔn)形成 隨著風(fēng)電在世界范圍內(nèi)的蓬勃發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組貿(mào)易也逐步由國內(nèi)走向國際。面對各國認(rèn)證機(jī)構(gòu)和各自不同的規(guī)則和要求，欲獲得國際貿(mào)易權(quán)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組往往需要得到各國認(rèn)證機(jī)構(gòu)的認(rèn)證。為避免重復(fù)認(rèn)證，歐盟建議建立IEC標(biāo)準(zhǔn)，以便統(tǒng)一認(rèn)證規(guī)則和要求。在風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)化方面，國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）與IEC達(dá)成協(xié)議，由IEC領(lǐng)導(dǎo)風(fēng)能行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化。 1995年IEC TC 88開始風(fēng)電機(jī)組認(rèn)證程序國際標(biāo)準(zhǔn)化的研究，并最終由IEC認(rèn)證評估委員會(huì)于2001年發(fā)布了第一版IEC WT01風(fēng)力發(fā)電機(jī)組合格認(rèn)證-規(guī)則及程序4，隨后TC 88逐步發(fā)布了IEC 61400系列標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施和風(fēng)電行業(yè)發(fā)展情況不斷修訂原標(biāo)準(zhǔn)、開發(fā)新標(biāo)準(zhǔn)。目前IEC 61400系列風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)包括了風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)要求、葉片測試、功率特性測試、噪聲、載荷測量等，具體相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)見表1-2。 51.1.3 國際風(fēng)電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展現(xiàn)狀 IEC 61400系列標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，使各國在風(fēng)電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)上逐步達(dá)成共識，一定程度上促進(jìn)了國際風(fēng)電設(shè)備貿(mào)易的發(fā)展。20世紀(jì)90年代，歐盟進(jìn)入風(fēng)電規(guī)?；l(fā)展階段，隨后美國、印度、中國都先后進(jìn)入了規(guī)模發(fā)展階段。21世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)絡(luò)（REN21）數(shù)據(jù)顯示6，1992年以來，全球風(fēng)電機(jī)組累計(jì)裝機(jī)容量 TS-Technical Specification，技術(shù)規(guī)范的年增長率一直高于15%，近六年（2005年-2009年）年均增長率更是高于27%。截至2009年底，全球累計(jì)風(fēng)電機(jī)組裝機(jī)容量159GW，其中2009年新增裝機(jī)38GW，接近累計(jì)裝機(jī)容量的1/4，創(chuàng)造了年新增裝機(jī)容量的新記錄。截至2009年底，全球已有超過100個(gè)國家涉足風(fēng)電開發(fā)，其中有17個(gè)國家累計(jì)裝機(jī)容量超過百萬千瓦。 隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，越來越多發(fā)展風(fēng)電的國家認(rèn)識到對風(fēng)電設(shè)備進(jìn)行檢測和認(rèn)證的必要性，包括丹麥、德國、荷蘭、挪威、西班牙、瑞典、美國、印度在內(nèi)的很多國家已經(jīng)建立風(fēng)電設(shè)備檢測和認(rèn)證體系。 目前，IEC 61400系列標(biāo)準(zhǔn)已成為各國進(jìn)行風(fēng)電設(shè)備認(rèn)證的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。各國的風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)、檢測、認(rèn)證規(guī)則圍繞IEC 61400系列標(biāo)準(zhǔn)建立，相互之間有較大的共性，這大大促進(jìn)了國家間風(fēng)電機(jī)組認(rèn)證的發(fā)展。例如荷蘭、德國和丹麥承認(rèn)彼此的檢測結(jié)果。然而，由于地方法規(guī)和具體情況不同，各國在制定自己的風(fēng)電機(jī)組標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)證規(guī)則時(shí)，也會(huì)結(jié)合本國的實(shí)際情況提出一些要求。例如，丹麥型式認(rèn)證要求風(fēng)電機(jī)組必須進(jìn)行噪聲測試、葉片反射特性測試，而德國認(rèn)證則對風(fēng)電機(jī)組塔基提出了專門的要求。除IEC 61400系列標(biāo)準(zhǔn)外，國際上使用較多的風(fēng)電機(jī)組認(rèn)證規(guī)范還有GL的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組認(rèn)證指南、DNV的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)指南等。 1.2 IEC WT 01認(rèn)證模式簡介 IEC WT01將風(fēng)電機(jī)組認(rèn)證分為型式認(rèn)證、項(xiàng)目認(rèn)證和部件認(rèn)證。 1.2.1 型式認(rèn)證 型式認(rèn)證涉及風(fēng)電機(jī)組的各個(gè)方面，包括塔架以及塔架和地基之間的連接型式，還包括風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)時(shí)對地基提出的要求，甚至可能包括一個(gè)或多個(gè)地基設(shè)計(jì)方案。型式認(rèn)證的目的是確認(rèn)風(fēng)電機(jī)組型式的設(shè)計(jì)和制造符合設(shè)計(jì)條件、指定標(biāo)準(zhǔn)和其他技術(shù)要求。必須有證據(jù)表明該風(fēng)電機(jī)組可以按照設(shè)計(jì)文件進(jìn)行安裝、運(yùn)行和維修。型式認(rèn)證適用于一系列具有相同設(shè)計(jì)和制造工藝的風(fēng)電機(jī)組。型式認(rèn)證包括如下4項(xiàng)必選模塊和2項(xiàng)可選模塊： 圖1-1 IEC WT 01型式認(rèn)證模塊 1.2.2 項(xiàng)目認(rèn)證 項(xiàng)目認(rèn)證證書是針對一臺或多臺風(fēng)電機(jī)組簽發(fā)的，包括塔基以及對特定安裝場地條件的評估。項(xiàng)目認(rèn)證證書的簽發(fā)是在型式認(rèn)證的基礎(chǔ)上，通過場地評估和塔基設(shè)計(jì)評估完成的。項(xiàng)目認(rèn)證的目的是評估確認(rèn)已通過型式認(rèn)證的風(fēng)電機(jī)組和對應(yīng)的塔基設(shè)計(jì)是否能滿足特定風(fēng)電場的外界條件、適用的建筑和電力法規(guī)及其他相關(guān)要求。認(rèn)證機(jī)構(gòu)應(yīng)評估確認(rèn)場地的風(fēng)況和其他環(huán)境條件、電網(wǎng)條件以及土壤特性是否和擬安裝風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)以及塔基設(shè)計(jì)一致。 對獲得型式認(rèn)證的風(fēng)電機(jī)組，項(xiàng)目認(rèn)證由如下圖1-2的必選模塊和可選模塊組成。 圖1-2 IEC WT 01項(xiàng)目認(rèn)證模塊 1.2.3 部件認(rèn)證篇二：風(fēng)電場事故與分析 風(fēng)電場事故及分析 2009年以來，我國一些風(fēng)電公司在設(shè)備安裝調(diào)試和運(yùn)行過程中陸續(xù)發(fā)生了重大設(shè)備事故，造成風(fēng)電機(jī)組完全損毀，并危及到調(diào)試人員的生命安全。通過分析這些事故，我們發(fā)現(xiàn)主要原因有三類： 1、風(fēng)電場管理不嚴(yán)，對風(fēng)電設(shè)備的保護(hù)參數(shù)監(jiān)督失控； 2、風(fēng)電機(jī)廠家管理混亂，調(diào)試人員培訓(xùn)不到位，產(chǎn)品設(shè)計(jì)中也存在安全鏈漏洞； 3、設(shè)備制造質(zhì)量失控，存在不少隱患。 由于風(fēng)電事故對廠家和風(fēng)電開發(fā)商的負(fù)面影響較大，廠家和風(fēng)電場業(yè)主往往嚴(yán)格保密，防止消息泄漏后有不良影響。我們只能通過互聯(lián)網(wǎng)和各種渠道盡可能收集多的信息，供大家了解，引以為戒，避免今后發(fā)生類似事故。 1、大唐左云項(xiàng)目的風(fēng)機(jī)倒塌事故 其事故報(bào)告如下：2010年1月20日，常軌維護(hù)人員進(jìn)行“風(fēng)機(jī)葉片主梁加強(qiáng)”工作，期間因風(fēng)大不能正常進(jìn)入輪轂工作，直到2010年1月27日工作結(jié)束。28日10:20分，常軌維護(hù)人員就地啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，到1月31日43#風(fēng)機(jī)發(fā)出“槳葉1快速收槳太慢”等多個(gè)報(bào)警，2:27分發(fā)“震動(dòng)頻帶11的震動(dòng)值高”報(bào)警，并快速停機(jī)。8:00風(fēng)機(jī)缺陷管理人員通知常軌維護(hù)負(fù)責(zé)人，18:00常軌維護(hù)人員處理缺陷完畢后就地復(fù)位并啟動(dòng)。直到2月1日3:18分，之前43#風(fēng)機(jī)無任何報(bào)警信息，發(fā)生了倒塌事件。塔筒中段、上段、風(fēng)機(jī)機(jī)艙、輪轂順勢平鋪在地面上，塔筒上段在中間部分發(fā)生扭曲變形。風(fēng)力發(fā)電機(jī)摔落在地，且全部摔碎，齒輪箱與輪轂主軸軸套連接處斷裂，齒輪箱連軸器破碎，葉片從邊緣破裂大量填充物散落在地面上。 事故發(fā)生后，風(fēng)電場將二期風(fēng)機(jī)全停，并進(jìn)行外觀、內(nèi)部的全面檢查。3月4日，左云風(fēng)電公司檢查發(fā)現(xiàn)二期61號風(fēng)機(jī)中下塔筒法蘭連接螺栓斷裂48個(gè)（共125個(gè)），在螺栓未斷裂部分的法蘭與筒壁焊縫中有長度為1.67米的裂縫，其異常現(xiàn)象與倒塌的43號塔筒情況基本一致。事故原因很可能是塔架制造和螺栓質(zhì)量不符合要求。 大唐左云項(xiàng)目風(fēng)機(jī)倒塌事故 倒塌的風(fēng)機(jī)通過了240小時(shí)的現(xiàn)場驗(yàn)收，風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)間才兩個(gè)月左右，運(yùn)行期間沒有按照要求進(jìn)行塔筒螺栓的力矩檢查和維護(hù)。原因主要有如下幾個(gè)： 一、大唐委托山西的檢測公司對塔筒的法蘭材料進(jìn)行了檢測，檢驗(yàn)的結(jié)果是法蘭的低溫沖擊韌性遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到國標(biāo)的要求。 二、風(fēng)場現(xiàn)場施工單位對螺栓力矩沒有按照施工要求進(jìn)行，機(jī)組的塔筒連接螺栓大部分存在力矩不足，有些螺栓用手就可以擰動(dòng)。 2、甘肅瓜州風(fēng)機(jī)倒塌事故 2010年8月下旬，甘肅瓜州北大橋地區(qū)連續(xù)大風(fēng)，造成某在建風(fēng)場的一個(gè) 1.5MW機(jī)組發(fā)生倒塌事故。初步分析可能是安裝時(shí)螺栓力矩出現(xiàn)問題，大風(fēng)時(shí)螺栓承受剪切力，且超過載荷極限發(fā)生斷裂。同時(shí)不排除螺栓本身質(zhì)量存在問題。 所幸，此次事故未造成人員傷亡。 瓜州風(fēng)機(jī)倒塌 3、東方汽輪機(jī)有限公司風(fēng)機(jī)倒塌事故 2010年的系列倒機(jī)事故中，東汽獨(dú)中三元。 2010年1月24日，寧夏天凈神州風(fēng)力發(fā)電有限公司的一臺東汽風(fēng)機(jī)倒塌，被視為2010年第一起風(fēng)機(jī)事故。此后，華能通遼寶龍山風(fēng)場的東汽風(fēng)機(jī)、遼寧凌河風(fēng)電場的華銳風(fēng)機(jī)、大唐山西左于風(fēng)場的風(fēng)機(jī)先后出現(xiàn)倒塌。 2010年5月，中國廣東核電有限公司在吉林大安風(fēng)電場的一臺風(fēng)機(jī)傾倒，癥狀、事故原因與前兩起類似。 4、華銳風(fēng)電風(fēng)機(jī)倒塌、人員死亡事故 2010年初在遼寧凌河風(fēng)電場，華銳兩臺風(fēng)機(jī)發(fā)生事故，造成風(fēng)機(jī)倒塌； 2010年8月中旬，在酒泉又有一臺華銳風(fēng)機(jī)在調(diào)試中倒塌；華銳風(fēng)電科技集團(tuán)公司在張家口尚義縣安裝調(diào)試風(fēng)機(jī)時(shí)發(fā)生觸電事故3人死亡；2011年1月5日18時(shí)30分，華銳風(fēng)電科技集團(tuán)股份有限公司在張家口市尚義縣南壕欠鎮(zhèn)大壩溝村施工工地進(jìn)行安裝調(diào)試風(fēng)機(jī)時(shí)，發(fā)生觸電事故，造成1人當(dāng)場死亡，2人重傷，傷者立即被送往醫(yī)院搶救。2名傷者經(jīng)搶救無效相繼死亡。 5、蘇司蘭公司風(fēng)機(jī)機(jī)艙著火事故 2010年4月17日，內(nèi)蒙古輝騰錫勒風(fēng)電場，一臺蘇司蘭能源集團(tuán)制造的風(fēng)機(jī)由亍一個(gè)液壓聯(lián)動(dòng)部件注油過多，引發(fā)機(jī)艙篇三：風(fēng)電機(jī)組重大事故案例分析 風(fēng)電機(jī)組重大事故案例分析 據(jù)英國風(fēng)能機(jī)構(gòu)的不完全統(tǒng)計(jì)，截至2009年12月31日，全球共發(fā)生風(fēng)電機(jī)組重大事故715起，其中火災(zāi)事故138起，占總數(shù)的19.3%，位列第二位。2010年歐美等國新增火災(zāi)事故7起，其中2起火災(zāi)對作業(yè)工人造成了嚴(yán)重?zé)齻Ｒ虼?，火?zāi)已成為繼雷擊后第二大毀滅性機(jī)組災(zāi)害。 實(shí)際上，風(fēng)電機(jī)組重大事故在國內(nèi)外都有發(fā)生。有的重大事故可以預(yù)防，甚至完全可以避免。然而，隨著我國風(fēng)電機(jī)組的不斷增多，部分突發(fā)事故是不可避免的，例如部分因雷擊而造成的火災(zāi)事故，還有在運(yùn)行過程中，部分因機(jī)組部件損壞造成劇烈摩擦起火而引發(fā)的火災(zāi)事故等。在降低和避免重大事故發(fā)生的過程中，我們不僅要講科學(xué)，還要綜合考慮成本因素，不能采取過度的預(yù)防措施。把概率極低的事件當(dāng)成必然事件加以考慮，將不利于機(jī)組度電成本的降低。 僅就完全可以預(yù)防、避免的機(jī)組燒毀與倒塌事故而言，它不僅與機(jī)組本身的質(zhì)量、性能、運(yùn)行和維護(hù)有關(guān)，而且，還與箱變等附屬設(shè)施有著密切的關(guān)系。本文主要介紹由箱變問題引發(fā)的機(jī)組故障與事故，通過對某風(fēng)電場發(fā)生的一起機(jī)組燒毀事故進(jìn)行分析，找出行之有效的預(yù)防措施，避免類似事故的再次發(fā)生。 事故簡介 某風(fēng)電場1.5MW雙饋空冷風(fēng)電機(jī)組，變頻器布置在塔基，并網(wǎng)開關(guān)(斷路器)是ABB生產(chǎn)的。在機(jī)組起火大約一個(gè)小時(shí)后發(fā)現(xiàn)，然后對整條線路采取了斷電措施。當(dāng)人員到達(dá)現(xiàn)場時(shí)，整個(gè)機(jī)組如同一個(gè)巨大的“火炬”，最后，機(jī)艙及輪轂罩殼完全燒毀，三支葉片也不同程度地過火。從主控信息和事故現(xiàn)場兩方面證實(shí)，最后一次停機(jī)是正常的低風(fēng)切出，并且，收槳正常，也不存在超速問題。從事故現(xiàn)場來看，位于塔基變頻器的并網(wǎng)開關(guān)仍處于合閘狀態(tài)，變頻器功率柜嚴(yán)重?zé)龤?與事故機(jī)組配套的箱變高壓側(cè)斷路器跳閘，且有兩相高壓側(cè)保險(xiǎn)熔斷。 事故分析 此次機(jī)組燒毀事故的原因有：變頻器并網(wǎng)開關(guān)在停機(jī)時(shí)不能脫網(wǎng)是誘因，而箱變低壓側(cè)斷路器不具有自動(dòng)跳閘功能是造成事故擴(kuò)大的關(guān)鍵。變頻器并網(wǎng)開關(guān)在脫網(wǎng)時(shí)不能分閘屬于偶發(fā)事件，本是一般的機(jī)組故障，且發(fā)生概率較低;而對該風(fēng)電場來說，箱變的低壓側(cè)斷路器不具備自動(dòng)跳閘功能，違背了關(guān)鍵設(shè)備的電路分級保護(hù)原則。也就是說，在該風(fēng)電場機(jī)組配套時(shí)就已經(jīng)埋下了事故隱患。 從安全方面來說，與此類風(fēng)電機(jī)組相配的箱變，應(yīng)具有多重自動(dòng)跳閘功能，以保護(hù)機(jī)組與人身安全;從現(xiàn)場實(shí)踐來看，只要箱變低壓側(cè)斷路器具有自動(dòng)分閘的功能跳閘，就能避免事故擴(kuò)大，從而避免機(jī)組燒毀事故的發(fā)生;從系統(tǒng)設(shè)計(jì)來看，此類機(jī)組存在變頻器并網(wǎng)開關(guān)無法正常脫開的可能，需要箱變低壓側(cè)斷路器具有自動(dòng)分閘功能，以及時(shí)切斷電網(wǎng)給機(jī)組的供電，避免惡性事故的發(fā)生。 一、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)分析 在事故之前，機(jī)組多次報(bào)低風(fēng)切出，并在8小時(shí)內(nèi)幾次報(bào)變頻器故障，并均是變頻器自動(dòng)復(fù)位，可能由并網(wǎng)開關(guān)機(jī)械故障引起。 在事故前的一次“低風(fēng)切出”后，復(fù)位啟機(jī)，機(jī)組的有功功率一直維持正值，說明此時(shí)機(jī)組運(yùn)行正常，處于發(fā)電狀態(tài);其后機(jī)組因風(fēng)速降低有功功率逐漸下降，于12:37:04觸發(fā)“低風(fēng)切出”停機(jī)，因變頻器并網(wǎng)開關(guān)不能斷開，隨后觸發(fā)“變頻器錯(cuò)誤”等一系列故障。 該機(jī)組在觸發(fā)“變頻器錯(cuò)誤”等故障后，葉片順利收槳到92，即葉片處于安全位置，主控信息與現(xiàn)場的實(shí)際情況相符。首先，說明機(jī)組變槳系統(tǒng)正常，事故之前沒有出現(xiàn)高級別剎車和電池檢測，輪轂變槳電機(jī)及其供電接觸器是交流供電收槳，且電流不大，機(jī)組起火的原因不在輪轂。其次，說明機(jī)組的控制系統(tǒng)所報(bào)信息真實(shí)可靠;另外，在低風(fēng)切出時(shí)，機(jī)組高速軸轉(zhuǎn)速不高，主控沒有主軸剎車器的動(dòng)作信息。所以，排除由于主軸剎車器動(dòng)作，或其他部位由于轉(zhuǎn)速過高導(dǎo)致摩擦起火的可能。 按照所報(bào)故障發(fā)生的時(shí)間順序：變頻器電網(wǎng)故障、暫態(tài)電網(wǎng)錯(cuò)誤、相電壓過低等。由于變頻器并網(wǎng)開關(guān)不能脫網(wǎng)，發(fā)電機(jī)定子線圈與電網(wǎng)直接相連，消耗電網(wǎng)功率不斷轉(zhuǎn)化為熱能。從后面觸發(fā)的故障可以看出，發(fā)動(dòng)機(jī)定子溫度在短時(shí)間內(nèi)急劇上升，耗電電流不斷增大。12:40:04，機(jī)組主控報(bào)“電網(wǎng)掉電”，電網(wǎng)至少有一相斷開;報(bào)“低風(fēng)切出”的3分零2秒后，主控報(bào)“交流電源故障”，即：12:40:06，說明機(jī)組完全斷電。 二、集電線路及箱變高壓側(cè)斷路器跳閘分析 據(jù)現(xiàn)場人員反映，機(jī)組發(fā)生著火事故后，故障機(jī)組的箱變高壓側(cè)有兩相保險(xiǎn)熔斷導(dǎo)致高壓側(cè)跳閘。據(jù)了解，不少箱變的高壓側(cè)開關(guān)有保險(xiǎn)熔斷跳閘功能，而低壓側(cè)斷路器沒有自動(dòng)跳閘裝置。因此，機(jī)組故障時(shí)，低壓側(cè)斷路器不可能斷開。從風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)設(shè)計(jì)來看，箱變和風(fēng)電機(jī)組共同組成雙重保護(hù)，按風(fēng)電機(jī)組發(fā)電負(fù)荷從小到大的電流保護(hù)順序是：變頻器、箱變低壓側(cè)、箱變高壓側(cè)。在變頻器斷路器無法正常脫開的情況下，如果箱變低壓側(cè)不能及時(shí)跳閘，很容易造成事故擴(kuò)大。 另外，機(jī)組主控報(bào)“電網(wǎng)掉電”和“交流電源”故障，與箱變高壓側(cè)兩個(gè)保險(xiǎn)斷開的時(shí)間相對應(yīng)，在后一個(gè)保險(xiǎn)熔斷時(shí)，箱變的高壓側(cè)開關(guān)跳閘，這與現(xiàn)場查看的箱變高壓側(cè)斷路器跳閘及箱變高壓側(cè)兩相保險(xiǎn)熔斷的事實(shí)相符。從主控看這兩個(gè)故障信息的時(shí)間差為2s(主控的最小計(jì)時(shí)單位為s)。再從升壓站的線路錄波信息來看，事故機(jī)組所在線路發(fā)生了“三相電流不平衡”故障，時(shí)間為1s341ms，這再次與機(jī)組監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)相吻合。 12:40:04，機(jī)組主控報(bào)“電網(wǎng)掉電”，箱變高壓側(cè)第一個(gè)保險(xiǎn)熔斷;12:40:06，主控報(bào)“交流電源故障”，箱變高壓側(cè)的另外一個(gè)相保險(xiǎn)熔斷，同時(shí)高壓側(cè)跳閘，機(jī)組與電網(wǎng)分離。 在事故發(fā)生時(shí)，事故機(jī)組同一線路的8臺機(jī)組均處于低風(fēng)速發(fā)電狀態(tài)，發(fā)電功率不高，而事故機(jī)組耗電功率較大，單相耗電電流可能在機(jī)組的滿負(fù)荷以上，當(dāng)事故機(jī)組高壓側(cè)保險(xiǎn)有一相熔斷后，另外兩相仍處于耗電狀態(tài)，因此，集電線路出現(xiàn)了三相電流不平衡故障。當(dāng)事故機(jī)組的箱變高壓側(cè)開關(guān)跳閘后，隨著事故機(jī)組的切除線路恢復(fù)正常。 該風(fēng)電場箱變高壓側(cè)電壓為35kV，使用保險(xiǎn)的容量為50A，由此核定出的箱變高壓側(cè)的容量值在3000kVA以上。從保險(xiǎn)的熔斷狀況來看，在事故發(fā)生時(shí)，機(jī)組發(fā)熱耗電功率很高。耗電產(chǎn)生的熱量又主要集中在發(fā)電機(jī)定子上，發(fā)電機(jī)外殼的溫升足以達(dá)到其附近可燃物，如：潤滑系統(tǒng)、排氣罩等的著火點(diǎn)，從而造成機(jī)組起火。 三、變頻器并網(wǎng)開關(guān)不能分閘分析 變頻器并網(wǎng)開關(guān)有失壓脫扣功能，在失去外界供電時(shí)，并網(wǎng)開關(guān)就會(huì)斷開，然而，當(dāng)箱變的高壓側(cè)跳閘后，并網(wǎng)開關(guān)還一直處于閉合狀態(tài)，即：在并網(wǎng)開關(guān)完全失電的狀態(tài)下，也不能使其分閘，變頻器并網(wǎng)開關(guān)屬機(jī)械卡死的可能性極大。后來對事故機(jī)組的變頻器并網(wǎng)開關(guān)進(jìn)一步檢查也證實(shí)不能分閘是由機(jī)械卡死所致。 究其原因，該風(fēng)電場的所有機(jī)組是同一機(jī)型，與其他機(jī)組相比，事故機(jī)組地處凹地，處于兩山之間，此機(jī)位的風(fēng)速和風(fēng)向變化極為頻繁，通過主控記錄數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在事故發(fā)生前，因風(fēng)速在切入風(fēng)速附近頻繁且大幅度地波動(dòng)，導(dǎo)致機(jī)組并網(wǎng)頻繁。平均每4-8分鐘出現(xiàn)一次“低風(fēng)切出”的觸發(fā)與復(fù)位：當(dāng)風(fēng)大的時(shí)候，機(jī)組還在啟機(jī)階段，而并網(wǎng)之后，風(fēng)速下降，風(fēng)能低于機(jī)組維持發(fā)正電時(shí)所需要的能量，機(jī)組又迅速“低風(fēng)切出”，這不僅對機(jī)組發(fā)電不利，而且，與同一風(fēng)電場其他機(jī)組相比，在同樣時(shí)間內(nèi)變頻器的并網(wǎng)次數(shù)增加，合閘后不能斷開的概率大大增加，致使發(fā)生分閘脫扣線圈發(fā)熱以及脫扣機(jī)械機(jī)構(gòu)出現(xiàn)卡塞的概率增加，最終導(dǎo)致變頻器并網(wǎng)開關(guān)無法正常分閘。在事故發(fā)生時(shí)，事故機(jī)組并網(wǎng)開關(guān)的動(dòng)作次數(shù)為18645次，而同期投入運(yùn)行的其他機(jī)組一般在6000-7000左右，也說明了該機(jī)組所在機(jī)位風(fēng)況變化的頻繁程度。 按照事故機(jī)組變頻器廠家對所用并網(wǎng)開關(guān)(ABB)的使用說明，當(dāng)并網(wǎng)開關(guān)的動(dòng)作次數(shù)達(dá)到15000次后要根據(jù)具體情況判定是否可以繼續(xù)使用，而且，在工作到20000次后，應(yīng)當(dāng)作報(bào)廢處理。在事故發(fā)生時(shí)，并網(wǎng)開關(guān)工作的次數(shù)已達(dá)18645次。另據(jù)現(xiàn)場了解，該機(jī)組在事故前的一次機(jī)組維護(hù)中，沒有對并網(wǎng)開關(guān)進(jìn)行維護(hù)。因此，并網(wǎng)開關(guān)維護(hù)和檢修不當(dāng)，是造成此次并網(wǎng)開關(guān)不能分閘的重要原因，也是本次事故的原因之一。 四、事故還原 結(jié)合機(jī)組的相關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場情況還原事故發(fā)生過程如下： 機(jī)組因風(fēng)速降低，12:37:04報(bào)“低風(fēng)切出”脫網(wǎng)，此時(shí)變頻器的并網(wǎng)開關(guān)不能脫網(wǎng)，機(jī)組正常收槳，在主控的高速軸轉(zhuǎn)速信息上了解到，盡管發(fā)電機(jī)定子產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場使葉輪有增速的趨勢，但是，順槳角度不斷增大，機(jī)組高速軸轉(zhuǎn)速依然不斷降低，隨著定子旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差率不斷增大，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢將IGBT、低電壓穿越的功率元件等擊穿短路，巨大的熱量還使變頻器轉(zhuǎn)子接線的絕緣皮燒毀、融化，變頻器IGBT燒毀，直至變頻器處的轉(zhuǎn)子接線開路(事故后，在檢查變頻器時(shí)進(jìn)一步得到證實(shí))。當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子接線開路以后，發(fā)電機(jī)定子的阻抗更小，定子流過電流更大，定子的發(fā)熱狀況進(jìn)一步加劇，定子溫度迅速上升。 發(fā)電機(jī)定子繞組，先是觸發(fā)“定子繞組溫度偏高”溫度為120，在5s之后主控報(bào)“定子繞組溫度過高”。按照參數(shù)設(shè)置，此時(shí)的溫度應(yīng)大于140;定子溫度繼續(xù)升高，在20s后，報(bào)“溫度傳感器故障”，應(yīng)為定子繞組中的Pt100，或Pt100的接線被定子繞組產(chǎn)生的高溫熔斷所致。隨后發(fā)電機(jī)上的潤滑油管、排氣罩、潤滑油泵著火，機(jī)組起火燃燒。 五、因箱變引發(fā)的故障與多起事故 風(fēng)電機(jī)組要正常運(yùn)行，減少故障，避免重大事故的發(fā)生，箱變質(zhì)量、箱變保護(hù)功能的完備狀況、箱變與風(fēng)電機(jī)組配套等有著重要的關(guān)系。 對于因電起火的火災(zāi)事故，首先要切斷供電電源，避免事故的擴(kuò)大和機(jī)組燒毀事故的發(fā)生。風(fēng)電機(jī)組火災(zāi)事故應(yīng)以預(yù)防為主，全面考慮，預(yù)防和避免惡性事故。 如果變頻器布置在機(jī)艙上面，由于機(jī)組與箱變之間的線路一直到機(jī)艙，如果箱變的保護(hù)功能不完善，當(dāng)電纜出現(xiàn)破損時(shí)，更容易造成機(jī)組燒毀事故，箱變對機(jī)組的保護(hù)作用顯得更為重要。 就此次風(fēng)電機(jī)組燒毀事故來看，由于箱變的低壓側(cè)斷路器不具有自動(dòng)跳閘功能，當(dāng)變頻器不能正常脫網(wǎng)時(shí)，箱變就不可能及時(shí)斷電，從而致使發(fā)電機(jī)持續(xù)發(fā)熱，達(dá)到機(jī)艙可燃物的著火點(diǎn)而引發(fā)機(jī)組燒毀事故。從多個(gè)風(fēng)電場的實(shí)踐來看，如果箱變低壓側(cè)斷路器具有自動(dòng)跳閘功能，一般只會(huì)使變頻器的Crowbar(低電壓穿越)燒毀，功率模塊損毀，其損毀的嚴(yán)重程度與箱變低壓側(cè)斷路器跳閘及時(shí)程度有很大的關(guān)系;當(dāng)箱變的低壓側(cè)斷路器跳閘不及時(shí)，偶爾也會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的損壞。 再如：某風(fēng)電場的1.5MW風(fēng)電機(jī)組，2010年2月26日，風(fēng)電場值班人員發(fā)現(xiàn)59號機(jī)組的輪轂、機(jī)艙頂部冒黑煙，16時(shí)9分到達(dá)現(xiàn)場，2月27日凌晨5時(shí)20分，火焰熄滅，機(jī)組全部燒毀。事故的起因在電控柜下部母排處，由于日常工作和維護(hù)時(shí)遺留下的短接線或其他導(dǎo)體，引起690V母排發(fā)生相間短路。如果機(jī)艙電纜線出現(xiàn)短路時(shí)，箱變及時(shí)跳閘也許能避免燒毀事故的發(fā)生。該機(jī)組的變頻器布置在機(jī)艙上，當(dāng)機(jī)艙上供電線路出現(xiàn)短路、打火現(xiàn)象，而箱變的低壓側(cè)斷路器又不能及時(shí)跳閘時(shí)，必然會(huì)造成風(fēng)電機(jī)組燒毀事故的發(fā)生。 2010年2月26日，某風(fēng)電場在機(jī)組調(diào)試送電時(shí)，由于箱變問題，低壓側(cè)斷路器不能合閘，加之操作人員操作失誤，致使送電人員遭到電擊、截肢慘劇的發(fā)生;2008年，某風(fēng)電場在機(jī)組調(diào)試之前，安裝人員在塔筒內(nèi)緊固變頻器與箱變之間的連接螺釘時(shí)，安裝人員被電擊倒，此時(shí)，雖然箱變的高壓側(cè)已經(jīng)送電，但是，箱變的低壓側(cè)斷路器并沒有合閘，塔筒內(nèi)不應(yīng)有電，在此事故發(fā)生之后，本應(yīng)檢查箱變存在的問題，及時(shí)排除箱變故障。然而，由于沒有造成人員傷亡，此事并沒有引起業(yè)主人員的重視，當(dāng)機(jī)組調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)該機(jī)組變頻器并網(wǎng)柜已經(jīng)全部燒毀。像這樣，因箱變故障而造成并網(wǎng)柜燒毀的事例曾在不少風(fēng)電場發(fā)生過，所幸這些變頻器都布置在塔基，沒有引起事故的擴(kuò)大。如果箱變布置在機(jī)艙，還可能造成機(jī)組的燒毀。 因箱變問題而造成風(fēng)電機(jī)組故障的事例，在風(fēng)電場時(shí)有發(fā)生。對于這種情況，機(jī)組一般都能并網(wǎng)，但并網(wǎng)后會(huì)報(bào)電網(wǎng)故障停機(jī)，缺乏經(jīng)驗(yàn)的維修人員很難判斷。因故障產(chǎn)生的部位在箱變，而維修人員普遍只是考慮風(fēng)電機(jī)組本身，因此，判斷故障的時(shí)間經(jīng)常長達(dá)幾個(gè)月，大大影響了機(jī)組的利用率和發(fā)電量。 總之，確保箱變質(zhì)量，充分發(fā)揮箱變對風(fēng)電機(jī)組的保護(hù)作用，是減少機(jī)組故障與事故、保證人身安全中重要的一環(huán)。 經(jīng)驗(yàn)與 一、機(jī)組參數(shù)按機(jī)位風(fēng)況進(jìn)行優(yōu)化 同一風(fēng)電場，不同機(jī)位的風(fēng)電機(jī)組因其風(fēng)況條件不完全一致。對于跟其他機(jī)組的風(fēng)況條件差別較大的機(jī)組，其參數(shù)的設(shè)置可以根據(jù)具體機(jī)位進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，即在不影響機(jī)組發(fā)電量的前提下，根據(jù)機(jī)位的風(fēng)況條件對機(jī)組的切入、切出相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以減少機(jī)組并網(wǎng)開關(guān)的動(dòng)作次數(shù)。在不穩(wěn)定的低風(fēng)狀況下頻繁啟停，不僅會(huì)增加機(jī)組并網(wǎng)開關(guān)動(dòng)作次數(shù)，同時(shí)，還會(huì)提高故障率。 二、注意變頻器并網(wǎng)開關(guān)的維護(hù) 為了避免出現(xiàn)并網(wǎng)開關(guān)的機(jī)械卡死故障，在并網(wǎng)動(dòng)作次數(shù)超過一定值時(shí)，尤其對并網(wǎng)開關(guān)的機(jī)械部位進(jìn)行檢查和維護(hù)，以減少并網(wǎng)開關(guān)的故障幾率。 在ABB并網(wǎng)開關(guān)維護(hù)時(shí)，需重點(diǎn)檢查儲(chǔ)能連桿兩側(cè)鉚接、軸承銷是否松動(dòng)，銷子是否變形，結(jié)合半軸、分閘半軸、鉤塊以及其他傳動(dòng)部件，儲(chǔ)能電機(jī)、齒輪、螺釘有沒有過度磨損、過熱、破損、松動(dòng)的現(xiàn)象;給運(yùn)動(dòng)部件按要求添加潤滑油等。 三、確保箱變低壓側(cè)斷路器的自動(dòng)保護(hù)功能完善 風(fēng)電場業(yè)主在安裝機(jī)組時(shí)，按照國家相關(guān)設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，與生產(chǎn)廠家提供的箱變技術(shù)規(guī)范選配合適的箱式變壓器，保證箱變的低壓側(cè)斷路器具備相關(guān)的保護(hù)功能。另外，為了保證箱變在必要的時(shí)候及時(shí)分閘，應(yīng)定期對箱變進(jìn)行檢查和維護(hù)，包活箱變低壓側(cè)斷路器的自動(dòng)分閘功能進(jìn)行試驗(yàn)與參數(shù)設(shè)置