第一篇：系列風電機組事故分析及防范措施(四)——機組改造帶來的問題和安全隱患

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風電機組的整機質量及性能與機組部件有關，也與現場管理和質量控制有關。在機組生產時，生產的各道工序如不嚴格把關可能會出現產品質量問題。對風電場機組改造時，如果設計方案考慮不夠全面，或現場施工人員責任心不強，則更可能造成質量問題，使機組性能變差，故障幾率增加，甚至還可能因機組改造而帶來安全隱患，最終導致機組燒毀、倒塌等重大事故。本文將分析近期發生的一例因改造而引發的機組燒毀事故。

某風電場機組燒毀事故

一、事故簡介

2016 年5 月，內蒙古某風電場發生了一起機組燒毀事故。該風電場于2006 年開始吊裝興建，于2007 年10 月，該風電場的33 臺雙饋1.5MW 風電機組全部投運并進入質保服務期，按照合同約定質保期為兩年，應在2009 年年底全部出保。在2011 年，該風電場實施了主控和變頻器的低電壓穿越改造，2015 年5 月至7 月，又再次實施了變頻器定子接觸器改造。

事發時，主控報“變頻器錯誤”停機，停機過后又報了一次“變頻器錯誤”。在事故發生過程中，箱變低壓側斷路器自動跳閘，最終機艙、輪轂、葉片等全部燒毀。事后勘察，塔筒內電纜未見電氣打火及其他異常；輪轂也未找到起火的可能；變頻器的斷路器和定子接觸器均處于斷開狀態，變頻器功率模塊和低電壓穿越部分等未見異常和燒毀；箱變及箱變到變頻器接線電纜也未見短路、打火及其他異常。

如圖1 所示，事故機組發電機定子接線箱的右側，與發電機定子接線相對應的三相接線銅排的右側被擊穿，出現了3 個孔。如圖2 所示，發電機定子接線盒內部三相的接線電纜燒毀嚴重，3 相12 根其中有7 根電纜已經斷裂，定子接線箱內部有燒熔物。

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二、主控信息及事故簡要分析 事發前一天，事故機組報“變頻器錯誤”停機，其后手動停機。事發當天17 點54 分42 秒，手動復位后；17 點59 分44 秒，主控報“變頻器錯誤”；18 點09 分47 秒，“變頻器錯誤”自動復位，啟機，在18 點14 分49 秒再次報“變頻器錯誤”停機；在18 點19 分17 秒，主控報“機艙溫度偏高”（主控設定的參數值為50℃）；18 點20 分01 秒，機組又報“變頻器電網錯誤”；18 點20 分02 秒，報“變頻器斷路器斷開”；18 點20 分06 秒，“機艙溫度過高”（主控設置的參數值為55℃）。

主控在17 點59 分44 秒、18 點14 分49 秒和18 點20分01 秒，分別報過三次“變頻器錯誤”，其對應的變頻器信息為：17 點59 分44 秒，變頻器報“機側啟動轉子三相電流瞬時值過流”，并在勵磁后因存在故障機組不能勵磁并網；18 點14 分49 秒，變頻器報“chopper 開通超時”，即：變頻器網側報故障，在此之前，機組處于正常并網狀態；18點20 分01 秒，變頻器報“15V 電源故障”，在1 秒之后，即：18 點20 分02 秒，變頻器斷路器斷開。

由主控和事故勘察得到的信息可知：

第一，在報故障的次數和時間間隔上，主控所報的三次 “變頻器錯誤”與變頻器內的記錄能完全對應。由此說明，主控所報相關信息是可信的。

第二，在18 點14 分49 秒，主控報“變頻器錯誤”停機；但變頻器斷路器未斷開，直至18 點20 分02 秒，主控報“變頻器斷路器斷開”時才斷開。

第三，由箱變低壓側斷路器自動跳閘，以及發電機定子接線箱和箱內的電纜燒毀狀況可知：發電機定子三相在接線箱處拉弧、打火，應是在變頻器斷路器和定子接觸器均未斷開時產生的。

第四，在機組定子接線箱嚴重打火、過流時，變頻器的斷路器和定子接觸器未能斷開，過流嚴重以至于箱變過流跳閘。

第五，機艙內著火問題：從故障信息看，18 點09 分47 秒“變頻器錯誤”自動復位啟機，到18 點14 分49 秒主控報“變頻器錯誤”停機。現場勘察發現變頻器功率模塊和低電壓穿越部分均未損壞或燒毀，說明在主控停機后，或停機后機組轉速還很高時，定子接觸器斷開，變頻器脫網。

在18 點14 分49 秒機組停機，其后不到5 分鐘，主控報“機艙溫度偏高（18 點19 分17 秒）”，又經歷49 秒，“機艙溫度過高（18 點20 分06 秒）”，其間溫度升高5℃。由以上信息可知，在機組停機后，機艙溫度不斷升高。在變頻器脫網后，定子接線箱不再拉弧、打火時，機艙溫度還在不斷上升，并且溫度的上升速度較快，說明停機過后機艙已有明火產生，起火的時間應在機組停機之前，或停機之后不久產生。

三、事故分析解讀出的安全隱患和疑問 機組改造后留下與本次事故相關的缺陷有：

第一，在定子接觸器改造時，僅是通過變頻器內部改線實現對定子接觸器的控制，定子接觸器改造廠家沒有要求低電壓穿越改造廠家修改變頻器的控制程序，增加相應的定子接觸器控制板件及控制電路。兩個改造廠家之間未進行任何溝通和協調。

第二，對于保護措施完善的變頻器來講，當機組并網后，只要定子、轉子電纜對地或相間出現較小電流的拉弧、打火，變頻器就會迅速脫網，且變頻器的斷路器和定子接觸器都會斷開。因此，在正常情況下，定子、轉子回路出現短路，通常很難成為起火點。而事故機組的變頻器，在發電機定子回路出現嚴重打火、過流時，變頻器的斷路器和定子接觸器沒有及時斷開，因其短路、打火還造成了箱變低壓側斷路器跳閘，可見事發時發熱消耗的功率很大。

第三，一般情況下，當變頻器并網后，如果是因變頻器報故障停機，那么變頻器的斷路器應

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迅速斷開。然而，在18 點14 分49 秒變頻器報“chopper 開通超時”時，事故機組的斷路器并沒有斷開，而是18 點20 分01 秒再次報“變頻器故障”后，到18 點20 分02 秒，變頻器斷路器才得以斷開。這也說明變頻器的控制程序和保護措施不夠完善，或事故機組變頻器存在某種缺陷和安全隱患。本次事故調查留下的疑問有：

第一，按照事故機組的主控參數設定，當箱變與變頻器三相之間的電流差超過70A，主控就應該報“三相電流不平衡”，然而，發電機定子接線箱處三相均出現了嚴重拉弧、打火，為何主控沒有報“三相電流不平衡”故障？

第二，如果定子接線箱的拉弧、打火是本次事故的起火點，從發電機接線箱到機艙的其他有機可燃物還有相當的距離，火勢又如何擴散蔓延到機艙的其他部位？是發電機潤滑油管及潤滑油泵受熱起火擴散？而潤滑油泵在定子接線箱的左側，且距定子接線箱3 個打火孔的距離在1m 以上。第三，是否因發電機軸承內部的油脂受熱蒸發導致火勢迅速蔓延？還需進一步求證。如果成立，油脂蒸發的熱量來自定子接線箱打火、變頻器沒有及時脫網定子線圈加熱所致，還是在軸承處導電、電擊加熱，或其他原因造成？仍需進一步分析。

第四，是何種原因造成發電機定子接線箱內的拉弧、打火？打火的具體過程是怎樣的呢？ 機組在經過風電場的擅自改造后，眾多性能已經改變，僅變頻器就涉及多個廠家，該機組及變頻器已不單屬于哪一個廠家的產品，因不了解其性能，又缺乏此類機組的運維經驗，加之，在短時間所能收集的信息有限。因此，不能準確鎖定此次事故定子接線箱打火的原因及火勢得以擴散、蔓延的整個過程。

為避免事故的再次發生，該風電場機組首先應該盡快規范變頻器“定子接觸器改造”，重點檢查變頻器改造存在的安全隱患。該風電場機組的原配置狀況及特點

該風電場的風電機組在國內投運較早，技術也很成熟。在技術引進時，根據與REpower 廠家簽訂的“Licence 協議”，機組如有任何改動，必須通知REpower 廠家確認，這既是對用戶負責，同時又是質量管控不可或缺的環節。

該風電場機組的基本配置為：LUST 直流變槳輪轂系統，丹麥Mita 公司WP3100 主控，德國ALSTOM 公司生產的1.5MW 雙饋變頻器，通訊控制器為IC500，后臺軟件為Gateway，以上機組部件均為國外原裝進口。這些配置和技術參數均由REpower 廠家確定。主控、變頻器均能與通訊控制器的軟硬件配套，主控和變頻器數據可通過互聯網實時地傳到設備廠家的公司總部，主控的遠程故障診斷工具也較為完善，因此，能便捷地實現“集中監控，區域維修”。

該機型雖然技術成熟、保護電路完善。也正因如此，在維修變頻器及機組時，技術難度較大。如果運維人員技術水平不夠高，往往會因機組故障判斷困難造成備件消耗量大，停機次數多等問題；而經驗豐富的維修人員嚴重缺乏；充分了解、運用和體會到該機型優點的從業人員更少。因此，該機型并不普遍被業主看好，這可能是業主實施機組改造的原因之一。機組改造的原因及隱患

一、機組改造的原因及問題

國家電監會于2012 年3 月1 日印發的《關于加強風電安全工作的意見》要求：“并網風電機組應具備低電壓穿越能力，并具備一定的過電壓能力。”

為了適應電網的要求，該風電場也實施了低電壓穿越、數據上傳和功率管理改造。于是，把Mita 公司WP3100 主控及面板（人機界面）全部更換、ALSTOM 變頻器的控制板件全部更換，并增加低電壓穿越部分。同時，因主控更換、數據上傳和功率管理要求，通訊控制器IC500

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與后臺Gateway 軟件也全部更換。

經過對變頻器、主控和環網改造之后，盡管達到了部分目的，但改變了原機組的整體性能，更給現場機組維修、遠程故障診斷和安全檢查等帶來了不便，機組運行安全和運行質量難以保證。

二、機組的現場改造其質量難以得到有效控制，可能帶來安全隱患 機組改造的實施過程欠科學與嚴謹，應是此次事故產生的重要原因。機組在進行低電壓穿越把原ALSTOM 變頻器的控制板件全部更換，完全改變了原機的控制邏輯和安全保護，致使質量優異、保護措施完善的變頻器性能和安全性大大降低。

此外，這些機組的大規模改造都是在現場進行，工作條件差，改造人員的技術水平和工作的嚴謹程度不能得到有效的保證，也沒有嚴格的質量管控體系，改造的每一個環節都可能帶來問題和安全隱患。

例如：某風電場在實施“輪轂電池更換”整改方案時，廠家派了專職人員到風電場更換輪轂電池，而這些人員因為沒有機組維修經驗，不會對機組進行檢查。當更換了9 臺輪轂電池后，設備廠家維修技術人員因處理機組故障來到現場，順便對更換后的機組作了檢查，結果發現：有2 臺分別有一支葉片不能電池順槳，還有一臺有2 支葉片不能電池順槳。從該事例可以看出，如沒有專業人員的檢查，從表面上看現場整改的實際效果，是為了機組安全；而實際情況則是更換電池之后，機組安全性降低。結語

在實施風電機組的技術革新與風電場機組改造時，需綜合考慮各種影響因素。避免出現安全隱患和發生重大事故。

該風電場的機組燒毀事故與機組改造有著密切的聯系。在增加低電壓穿越功能，實施數據上傳和風電場功率管理時，把技術成熟、質量優異的ALSTOM 變頻器主板、WP3100 主控及與之配套的IC500 通訊控制器和后臺Gateway 軟件全部更換，這不僅是對社會資源的極大浪費，而且，機組改造使質量優異的風電產品淪為帶有安全隱患的劣質產品，這值得深思。在實施低電壓穿越等機組改造時，如能選擇技術、質量可靠，風電場業績優異的廠商，或由原部件生產廠家進行改造，可能會取得更好的效果。或者，國家相關部門在制定政策時，能根據我國的實際情況，采取較為靈活的政策、措施，例如：對于安裝較早的風電機組適當降低功率管理的傳輸速率要求等。這樣不僅可以避免社會資源的巨大浪費，節約成本，還可以避免風電機組的整體性能因改造而出現風險。

第二篇：系列風電機組事故分析及防范措施風電場存在的問題

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機組安全不僅與整機質量有關，而且與風電企業的管理體制、風電場管理與運維人員有著密不可分的關系。就中國目前大部分風電場的管理體制來看，風電場維護維修人員的技術水平和責任心，對保證機組正常運行及機組安全有著最為直接和關鍵性的作用。下面就現場人員、風電場管理、機組運維以及風電場現狀等幾個方面所存在的問題予以闡述和分析。

風電場存在的問題

一、現場人員的技術水平及運維質量堪憂目前，中國絕大部分風電場，主要依靠現場人員登機判斷和處理機組故障，檢查和排除安全隱患。公司總部和片區的技術人員不能通過遠程直接參與風電場機組的故障判斷和檢查，難以給現場強有力的技術支持。設備廠家的公司總部、片區除了提供備件外，難以對現場機組管理、故障判斷和處理起到直接的作用。風電場與公司總部、片區之間嚴重脫節。

中國大多數風電場地處偏遠地區，條件艱苦，難以長期留住高水平的機組維護維修人才。再者，不少風電企業對風電場運維的重視度不夠，促使現場人員大量流失，造成不少經驗豐富的運維人員跳槽或改行。經驗豐富、認真負責的現場服務技術人員嚴重匱乏，這也是中國風電場重大事故頻發的重要原因之一。

如果說在質保期內不少風電場的現場服務存在人才和技術問題，那么，在機組出質保后，眾多風電場的運維質量和現場人員的技術水平更令人擔憂。尤其是保護措施完善、技術含量高的雙饋機組，由于現場人員的技術水平有限，加之，眾多風電場在機組出質保后備件供應不及時，要確保機組正常的維修和運行更加困難。為了完成上級下達的發電量指標，維修人員不按機組應有的安全保護和設計要求進行維修，不惜去掉冗余保護，采取短接線路、修改參數等方法導致機組長期帶病運行，人為制造安全隱患。

在機組出質保后，有些風電場業主以低價中標的方式，把機組維修和維護外包。而外包運維企業為了盈利，把現場人員的工資收入壓得很低，難以留住實踐經驗豐富的現場人員，現場人員極不穩定，因此，確保機組的安全運行變得更加困難。

二、目前風電場開“工作票”所存在的問題

在風電場機組進入質保服務期以后，大部分風電場的機組故障處理流程通常是：在風電場監控室的業主運行人員對機組進行監控，當發現機組故障停機后，告訴設備廠家的現場服務人員；能復位的機組，在廠家現場人員的允許下，對機組復位；不能復位的，通知設備廠家人員對機組進行維修；在維修之前，廠家人員必須到升壓站開工作票；只有經過風電場業主相關部門的審批同意后，廠家現場人員方可進行故障處理；機組維修后，廠家服務人員再次到升壓站去完結工作票。

在風電合同中，通常把機組利用率作為出質保考核的重要指標，一些風電場開工作票的時間遠遠超過機組維修時間。因此，開工作票、結工作票等一系列工作流程直接會影響機組利用率，同時還會造成不必要的發電量損失。有的風電場還有這樣的要求，如設備廠家的現場服務人員第一次到該風電場服務，則需先在風電場接受為期三天至一周的入場教育，方能入場登機處理現場問題。

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然而，在質保期內，監控機組的運行狀態及故障處理理應由設備廠家及現場人員完成，以上流程則會造成設備廠家的現場人員處于被動處理機組故障的狀態，使得不少風電場的廠家現場人員對其機組運行狀態難以進行長期、持續地監控和故障跟蹤。由于缺乏對機組運行狀態及故障產生過程的了解，還可能錯過提前發現機組安全隱患的機會，最終導致重大事故的發生。從原則上講，業主人員可以對廠家服務人員的日常維修和維護工作進行監督、提出異議，但不應過度參與其中，以免造成管理混亂，影響正常的機組維修和維護工作。

以上開“工作票”的方式，不僅增加了機組故障的處理時間，更重要的是造成了職責不清，責任不明，管理錯位等問題。設備廠家現場人員的培訓工作應由設備廠家進行，派遣到現場的每一位服務人員，無論是技術水平，還是安全知識都應符合相應的標準，滿足現場要求。如存在問題，則應由設備廠家負責實施再次培訓，或重新指派現場服務人員。

從風電場“工作票”執行效果來看，風電場的現實情況告訴我們，不少燒毀機組的風電場在這方面的管理還相當到位，然而，并沒能阻止重大事故的發生。機組運維的工作流程在不斷增多，但機組倒塌、燒毀事故并未減少，甚至有與日俱增的趨勢。

究其原因，就是風電場的工作質量并未因管理流程的增加而得到提高。在質保期內，業主人員不負責機組維修維護的具體工作，也沒有義務為廠家進行機組監控。通常業主人員也不能給故障處理者以指導，不能對故障做出客觀的分析，且機組故障處理完畢后，也不能對機組是否仍然存在問題，或是否因故障處理而留下了某些安全隱患，做出合理判斷。

因此，在質保服務期內的這種開“工作票”方式，不僅降低了工作效率，與風電場的具體情況不相適應，而且與職責權利相結合的基本管理原則相違背。在現場機組維護維修時，如需開據“工作票”，由設備廠家通過網絡開出，并對其職工及工作過程進行管理，可能更符合管理原則，以及具有實際的意義和作用。

三、風電場維護的一些錯誤認識

由于兆瓦級風電機組的技術難度普遍較高，尤其是從國外引進、保護措施完善、設計先進的雙饋機組，因其技術難度大，風電技術人員需具有相當雄厚的理論基礎，并具有較長時間的風電場實踐和深入學習經驗，方能領會其關鍵技術，把握機組運維的關鍵點，有重點地檢查和消除安全隱患。

在風電場機組的長期運行中，風電機組的整機性能以及風電企業的各項工作得到了充分的檢驗和驗證。機組的設計、制造、配套、車間裝配、現場安裝、調試、維修、維護、整改和改造等都可能出現問題和產生安全隱患。機組如存在安全隱患，在現場運行時又未能及時發現和排除，則可能導致機組燒毀、倒塌事故的發生。

目前，中國的大部分風電場沒能實現“集中監控，區域維修”。只有現場人員具備相當高的技術水平和責任心，才能保證機組故障判斷和安全隱患排查的質量。因此，風電場日常運維對機組的正常運行、安全隱患排查、預防和避免重大事故起到了決定性的作用。

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然而，不少風電企業卻把風電場的機組維護工作，當成是一種“打螺釘、做清潔、給機器加油”等低技術含量工作，甚至被等同于一般的“民工”工作，例如：某出質保風電場，在風電場附近的當地居民中，找來一些沒有經過任何培訓的人員來實施機組維護。

還有人錯誤地認為，只要嚴格按“維護指導書”、單位規定和固定程序辦事就定能保證機組運維質量和機組安全。殊不知，所謂“維護指導書”，其意思就已經說明，它僅僅是作為現場維護的“指導”，并不是機組運維的全部，很多現場具體的問題及處理辦法，還需要根據實際情況自行進行判斷和實施。在機組維護時，應根據機組前期運行出現的故障和問題對機組進行檢查和調整。有的“維護指導書”則是在機組維修、維護經驗嚴重不足條件下編制的，難以給現場以準確的“指導”，如果現場維護人員僅是嚴格按“維護指導書”進行，在維護過程中，可能會漏掉對機組關鍵部位的檢查和安全隱患的排除。

四、某出質保兩年以上風電場的機組調查情況

某風電場在機組出質保之前，業主從設備廠家的原留守維修人員中招聘了一名他們認為技術過硬的維修人員來充當出質保后該風電場的機組維修負責人。出質保兩年后，機組運行狀況很不理想，業主又再次請設備廠家的技術人員對其機組進行全面檢查和評估。

其中兩臺故障機組的檢查結果如下：

其中一臺機組存在以下問題：主軸軸承潤滑油泵缺油；液壓站缺油；機艙主軸上方的天窗未關；主軸剎車磨損/ 反饋傳感器線未接，信號線短接；主軸剎車器罩殼未安裝；發電機集碳盒上方的排碳管損壞；發電機冷卻風扇排氣罩未安裝到位；機艙控制柜上維護開關的觸點脫落；機組長時間沒有運行而主齒輪箱的軸承1 溫度高出軸承2 溫度二十攝氏度以上；變槳電機溫度保護參數設置錯誤；機組處于停機狀態，但變槳電機一直還存在電流；機艙后端通風口未安裝好；熱風幕機不能運行；主齒輪箱和液壓站油管有漏油現象等；塔基的環網通信接線盒標號、熔纖不規范，光纖接線、布置混亂。

另一臺機組存在以下問題：馬鞍處動力電纜保護膠皮脫落；液壓站缺油；主軸軸承潤滑油泵的參數設置錯誤；主軸軸承排出的廢油脂顏色不正常；主齒輪箱高速軸機頭側軸承外圈跑圈；主齒輪箱高速軸小齒齒面有嚙合黑線，軸的表面有銹蝕；發電機后軸承有嚴重異響；發電機排氣罩脫落；風速傳感器接線頭損壞；剎車磨損信號短接；主軸剎車器罩殼未安裝；變槳潤滑油泵損壞；主控參數設置錯誤；變槳電池充電器損壞；在電池柜內，電池之間的連接線不規范；塔基的環網通訊接線盒插座以及接線尾纖沒有按規定標號，光纖接線混亂等。

有個別問題可能在質保期內就存在，一直未得到解決。而更多的問題則是在機組出質保后出現的，究其原因：一方面，由于此類風電場機組維修的技術難度較大，業主運維人員的技術水平有限。當機組出現疑難故障時，沒有技術水平更高、維修經驗更豐富的技術人員到現場處理故障或進行技術指導；另一方面，沒有機組部件廠家和設備廠家及時提供備件。因此，機組的運行狀況很差，并存在安全隱患。

由這兩臺機組的抽查結果可知，出質保后的短期內，機組出現的新問題就相當多。在機組出質保后，風電場的維修和維護工作基本在沒有設備廠家參與和技術支持的條件下進行，風電

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場的日常維修維護主要依靠從設備廠商招聘來的現場維修人員和維護指導書，加之，不少風電場的管理方法及體制源于火電，與風電場實際情況不相適應，且部分相關領導（尤其是基層領導，如：場長、片區經理）來自火電或水電，未參與具體的機組運維，對風電場的具體業務不了解，做決策時，會出現偏差和錯誤。因此，這些風電場的安全隱患隨處可見。如不采取有效措施，風電場發生機組燒毀、倒塌的概率極高。

應對措施

目前，中國的眾多風電場，運維人員的技術水平和責任心對保證機組正常運行、排查機組的安全隱患、減少故障幾率、產品改進都起著關鍵性的作用。下面僅就風電場的機組維修維護及運行管理談一些看法及應對措施。

一、充分發揮風電場維護的作用，減少機組故障，避免重大事故的發生

加強風電場的機組維護及安全隱患的排除，以達到提高機組利用率、減少維修、避免重大事故發生的目的。

在中國，不同風電場間區別較大，在現場運維時，需要根據機組的具體情況進行維護，有時還需要針對現場的具體情況特殊處理。例如：在機組維護時，發現電纜的某個部位出現了嚴重磨損或損壞，需立即根據具體情況進行適當的處理。對于類似問題，有時還需根據現場狀況進行深入分析，以便從根本上消除隱患，方便后期機組的改進。

在機組維修的過程中，根據機組實際所報的故障狀況，可能要對機組的某個部位進行重點維護；有時還需根據機位和機組的實際運行狀況對主控參數進行適當地調整，以達到保護設備、降低機組報故障次數，把機組調至最佳狀態的目的。每年，或半年一次的機組維護工作則是對機組的全面檢查和再次調整，通過對機組的維護，防患于未然。當機組的設計和質量均不存在問題時，現場維護對減少故障、保護關鍵部件以及排除安全隱患起著決定性的作用。

另一方面，通過現場實踐，現場人員可迅速學習和掌握風電技術，全面掌握風電場機組的特性及原理，有利于人才培養，機組維護維修水平的提高；在深入維修實踐，熟練掌握機組特性的基礎上，對機組的不足之處進行改進。在當今中國風電快速發展期，不少機型沒有經過長時間的樣機檢驗，在風電場運行的過程中，應盡早發現問題、及時改進，在風電場運行中完善和提高機組性能。

因此，機組維護工作不僅對保證機組的正常運行及排除安全隱患起著關鍵性的作用，而且，對培養人才、技術進步與持續改進也起著不可或缺的作用。

二、完善風電場管理，確保機組安全

在質保期內，設備廠家總部、片區通過網絡對風電機組、現場工作及現場服務人員進行管理，采取多方面措施提高運維人員的思想和技術水平，提高現場的工作效率。每一次的機組維護都是對機組的詳細檢查和調整，讓運行機組處于最佳狀態，達到消除隱患和減少機組故障的目的，并以實際行動和業績取得業主的信任，打消業主顧慮，不再有出質保時進行“二次調

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試”之類的要求和提法。

在質保期內，機組維護維修“工作票”由設備廠家的總部或片區通過網絡給廠家現場人員開出；真正實現“集中監控，區域維修”，公司總部、片區通過遠程對機組及現場工作進行檢查和監督，實時了解現場機組的運行狀況，監督、檢查現場人員的工作狀況和效果。

在質保服務內，風電場業主人員給設備廠家的現場工作提供必要的便利與支持，例如：給機組送電、斷電等；機組出質保后，營運企業應加強對現場維護維修工作的支持及機組管理，在互惠互利的基礎上，密切保持與設備廠家的協作，保證機組的維護維修質量，避免重大事故的發生。

風電企業的公司總部、片區應從多方面給現場以支持。現場服務人員的待遇、個人生活及家庭問題等予以足夠的關心和重視，以穩定現場運維隊伍，提高現場人員的技術水平；及時派人到現場解決機組的疑難故障。對風電機組的日常故障、安全隱患實施多層次、多角度管理，避免出現流于形式、走過場的管理流程，保證機組運行及安全的具體措施落到實處。

結語

風電企業應結合風電場實際，建立適合風電場的運行模式和管理體系；片區、總部利用先進的技術手段從多方面給現場以支持；密切公司與風電場機組、運維人員的聯系；充分發揮風電場運維的作用，避免重大事故的發生。

第三篇：風電機組重大事故案例分析

風電機組重大事故案例分析

據英國風能機構的不完全統計，截至2009年12月31日，全球共發生風電機組重大事故715起，其中火災事故138起，占總數的19.3%，位列第二位。2010年歐美等國新增火災事故7起，其中2起火災對作業工人造成了嚴重燒傷。因此，火災已成為繼雷擊后第二大毀滅性機組災害。

實際上，風電機組重大事故在國內外都有發生。有的重大事故可以預防，甚至完全可以避免。然而，隨著我國風電機組的不斷增多，部分突發事故是不可避免的，例如部分因雷擊而造成的火災事故，還有在運行過程中，部分因機組部件損壞造成劇烈摩擦起火而引發的火災事故等。在降低和避免重大事故發生的過程中，我們不僅要講科學，還要綜合考慮成本因素，不能采取過度的預防措施。把概率極低的事件當成必然事件加以考慮，將不利于機組度電成本的降低。

僅就完全可以預防、避免的機組燒毀與倒塌事故而言，它不僅與機組本身的質量、性能、運行和維護有關，而且，還與箱變等附屬設施有著密切的關系。本文主要介紹由箱變問題引發的機組故障與事故，通過對某風電場發生的一起機組燒毀事故進行分析，找出行之有效的預防措施，避免類似事故的再次發生。

事故簡介

某風電場1.5MW雙饋空冷風電機組，變頻器布置在塔基，并網開關(斷路器)是ABB生產的。在機組起火大約一個小時后發現，然后對整條線路采取了斷電措施。當人員到達現場時，整個機組如同一個巨大的“火炬”，最后，機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場兩方面證實，最后一次停機是正常的低風切出，并且，收槳正常，也不存在超速問題。從事故現場來看，位于塔基變頻器的并網開關仍處于合閘狀態，變頻器功率柜嚴重燒毀;與事故機組配套的箱變高壓側斷路器跳閘，且有兩相高壓側保險熔斷。

事故分析

此次機組燒毀事故的原因有：變頻器并網開關在停機時不能脫網是誘因，而箱變低壓側斷路器不具有自動跳閘功能是造成事故擴大的關鍵。變頻器并網開關在脫網時不能分閘屬于偶發事件，本是一般的機組故障，且發生概率較低;而對該風電場來說，箱變的低壓側斷路器不具備自動跳閘功能，違背了關鍵設備的電路分級保護原則。也就是說，在該風電場機組配套時就已經埋下了事故隱患。

從安全方面來說，與此類風電機組相配的箱變，應具有多重自動跳閘功能，以保護機組與人身安全;從現場實踐來看，只要箱變低壓側斷路器具有自動分閘的功能跳閘，就能避免事故擴大，從而避免機組燒毀事故的發生;從系統設計來看，此類機組存在變頻器并網開關無法正常脫開的可能，需要箱變低壓側斷路器具有自動分閘功能，以及時切斷電網給機組的供電，避免惡性事故的發生。

一、監控數據分析

在事故之前，機組多次報低風切出，并在8小時內幾次報變頻器故障，并均是變頻器自動復位，可能由并網開關機械故障引起。

在事故前的一次“低風切出”后，復位啟機，機組的有功功率一直維持正值，說明此時機組運行正常，處于發電狀態;其后機組因風速降低有功功率逐漸下降，于12:37:04觸發“低風切出”停機，因變頻器并網開關不能斷開，隨后觸發“變頻器錯誤”等一系列故障。

該機組在觸發“變頻器錯誤”等故障后，葉片順利收槳到92°，即葉片處于安全位置，主控信息與現場的實際情況相符。首先，說明機組變槳系統正常，事故之前沒有出現高級別剎車和電池檢測，輪轂變槳電機及其供電接觸器是交流供電收槳，且電流不大，機組起火的原因不在輪轂。其次，說明機組的控制系統所報信息真實可靠;另外，在低風切出時，機組高速軸轉速不高，主控沒有主軸剎車器的動作信息。所以，排除由于主軸剎車器動作，或其他部位由于轉速過高導致摩擦起火的可能。

按照所報故障發生的時間順序：變頻器電網故障、暫態電網錯誤、相電壓過低等。由于變頻器并網開關不能脫網，發電機定子線圈與電網直接相連，消耗電網功率不斷轉化為熱能。從后面觸發的故障可以看出，發動機定子溫度在短時間內急劇上升，耗電電流不斷增大。12:40:04，機組主控報“電網掉電”，電網至少有一相斷開;報“低風切出”的3分零2秒后，主控報“交流電源故障”，即：12:40:06，說明機組完全斷電。

二、集電線路及箱變高壓側斷路器跳閘分析

據現場人員反映，機組發生著火事故后，故障機組的箱變高壓側有兩相保險熔斷導致高壓側跳閘。據了解，不少箱變的高壓側開關有保險熔斷跳閘功能，而低壓側斷路器沒有自動跳閘裝置。因此，機組故障時，低壓側斷路器不可能斷開。從風電機組系統設計來看，箱變和風電機組共同組成雙重保護，按風電機組發電負荷從小到大的電流保護順序是：變頻器、箱變低壓側、箱變高壓側。在變頻器斷路器無法正常脫開的情況下，如果箱變低壓側不能及時跳閘，很容易造成事故擴大。

另外，機組主控報“電網掉電”和“交流電源”故障，與箱變高壓側兩個保險斷開的時間相對應，在后一個保險熔斷時，箱變的高壓側開關跳閘，這與現場查看的箱變高壓側斷路器跳閘及箱變高壓側兩相保險熔斷的事實相符。從主控看這兩個故障信息的時間差為2s(主控的最小計時單位為s)。再從升壓站的線路錄波信息來看，事故機組所在線路發生了“三相電流不平衡”故障，時間為1s341ms，這再次與機組監控數據相吻合。

12:40:04，機組主控報“電網掉電”，箱變高壓側第一個保險熔斷;12:40:06，主控報“交流電源故障”，箱變高壓側的另外一個相保險熔斷，同時高壓側跳閘，機組與電網分離。

在事故發生時，事故機組同一線路的8臺機組均處于低風速發電狀態，發電功率不高，而事故機組耗電功率較大，單相耗電電流可能在機組的滿負荷以上，當事故機組高壓側保險有一相熔斷后，另外兩相仍處于耗電狀態，因此，集電線路出現了三相電流不平衡故障。當事故機組的箱變高壓側開關跳閘后，隨著事故機組的切除線路恢復正常。

該風電場箱變高壓側電壓為35kV，使用保險的容量為50A，由此核定出的箱變高壓側的容量值在3000kVA以上。從保險的熔斷狀況來看，在事故發生時，機組發熱耗電功率很高。耗電產生的熱量又主要集中在發電機定子上，發電機外殼的溫升足以達到其附近可燃物，如：潤滑系統、排氣罩等的著火點，從而造成機組起火。

三、變頻器并網開關不能分閘分析

變頻器并網開關有失壓脫扣功能，在失去外界供電時，并網開關就會斷開，然而，當箱變的高壓側跳閘后，并網開關還一直處于閉合狀態，即：在并網開關完全失電的狀態下，也不能使其分閘，變頻器并網開關屬機械卡死的可能性極大。后來對事故機組的變頻器并網開關進一步檢查也證實不能分閘是由機械卡死所致。

究其原因，該風電場的所有機組是同一機型，與其他機組相比，事故機組地處凹地，處于兩山之間，此機位的風速和風向變化極為頻繁，通過主控記錄數據發現，在事故發生前，因風速在切入風速附近頻繁且大幅度地波動，導致機組并網頻繁。平均每4-8分鐘出現一次“低風切出”的觸發與復位：當風大的時候，機組還在啟機階段，而并網之后，風速下降，風能低于機組維持發正電時所需要的能量，機組又迅速“低風切出”，這不僅對機組發電不利，而且，與同一風電場其他機組相比，在同樣時間內變頻器的并網次數增加，合閘后不能斷開的概率大大增加，致使發生分閘脫扣線圈發熱以及脫扣機械機構出現卡塞的概率增加，最終導致變頻器并網開關無法正常分閘。在事故發生時，事故機組并網開關的動作次數為18645次，而同期投入運行的其他機組一般在6000-7000左右，也說明了該機組所在機位風況變化的頻繁程度。

按照事故機組變頻器廠家對所用并網開關(ABB)的使用說明，當并網開關的動作次數達到15000次后要根據具體情況判定是否可以繼續使用，而且，在工作到20000次后，應當作報廢處理。在事故發生時，并網開關工作的次數已達18645次。另據現場了解，該機組在事故前的一次機組維護中，沒有對并網開關進行維護。因此，并網開關維護和檢修不當，是造成此次并網開關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

結合機組的相關數據及現場情況還原事故發生過程如下：

機組因風速降低，12:37:04報“低風切出”脫網，此時變頻器的并網開關不能脫網，機組正常收槳，在主控的高速軸轉速信息上了解到，盡管發電機定子產生的旋轉磁場使葉輪有增速的趨勢，但是，順槳角度不斷增大，機組高速軸轉速依然不斷降低，隨著定子旋轉磁場與轉子的轉差率不斷增大，在發電機轉子產生的感生電動勢將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，直至變頻器處的轉子接線開路(事故后，在檢查變頻器時進一步得到證實)。當發電機的轉子接線開路以后，發電機定子的阻抗更小，定子流過電流更大，定子的發熱狀況進一步加劇，定子溫度迅速上升。

發電機定子繞組，先是觸發“定子繞組溫度偏高”溫度為120℃，在5s之后主控報“定子繞組溫度過高”。按照參數設置，此時的溫度應大于140℃;定子溫度繼續升高，在20s后，報“溫度傳感器故障”，應為定子繞組中的Pt100，或Pt100的接線被定子繞組產生的高溫熔斷所致。隨后發電機上的潤滑油管、排氣罩、潤滑油泵著火，機組起火燃燒。

五、因箱變引發的故障與多起事故

風電機組要正常運行，減少故障，避免重大事故的發生，箱變質量、箱變保護功能的完備狀況、箱變與風電機組配套等有著重要的關系。

對于因電起火的火災事故，首先要切斷供電電源，避免事故的擴大和機組燒毀事故的發生。風電機組火災事故應以預防為主，全面考慮，預防和避免惡性事故。

如果變頻器布置在機艙上面，由于機組與箱變之間的線路一直到機艙，如果箱變的保護功能不完善，當電纜出現破損時，更容易造成機組燒毀事故，箱變對機組的保護作用顯得更為重要。

就此次風電機組燒毀事故來看，由于箱變的低壓側斷路器不具有自動跳閘功能，當變頻器不能正常脫網時，箱變就不可能及時斷電，從而致使發電機持續發熱，達到機艙可燃物的著火點而引發機組燒毀事故。從多個風電場的實踐來看，如果箱變低壓側斷路器具有自動跳閘功能，一般只會使變頻器的Crowbar(低電壓穿越)燒毀，功率模塊損毀，其損毀的嚴重程度與箱變低壓側斷路器跳閘及時程度有很大的關系;當箱變的低壓側斷路器跳閘不及時，偶爾也會導致發電機的損壞。

再如：某風電場的1.5MW風電機組，2010年2月26日，風電場值班人員發現59號機組的輪轂、機艙頂部冒黑煙，16時9分到達現場，2月27日凌晨5時20分，火焰熄滅，機組全部燒毀。事故的起因在電控柜下部母排處，由于日常工作和維護時遺留下的短接線或其他導體，引起690V母排發生相間短路。如果機艙電纜線出現短路時，箱變及時跳閘也許能避免燒毀事故的發生。該機組的變頻器布置在機艙上，當機艙上供電線路出現短路、打火現象，而箱變的低壓側斷路器又不能及時跳閘時，必然會造成風電機組燒毀事故的發生。

2010年2月26日，某風電場在機組調試送電時，由于箱變問題，低壓側斷路器不能合閘，加之操作人員操作失誤，致使送電人員遭到電擊、截肢慘劇的發生;2008年，某風電場在機組調試之前，安裝人員在塔筒內緊固變頻器與箱變之間的連接螺釘時，安裝人員被電擊倒，此時，雖然箱變的高壓側已經送電，但是，箱變的低壓側斷路器并沒有合閘，塔筒內不應有電，在此事故發生之后，本應檢查箱變存在的問題，及時排除箱變故障。然而，由于沒有造成人員傷亡，此事并沒有引起業主人員的重視，當機組調試時發現該機組變頻器并網柜已經全部燒毀。像這樣，因箱變故障而造成并網柜燒毀的事例曾在不少風電場發生過，所幸這些變頻器都布置在塔基，沒有引起事故的擴大。如果箱變布置在機艙，還可能造成機組的燒毀。

因箱變問題而造成風電機組故障的事例，在風電場時有發生。對于這種情況，機組一般都能并網，但并網后會報電網故障停機，缺乏經驗的維修人員很難判斷。因故障產生的部位在箱變，而維修人員普遍只是考慮風電機組本身，因此，判斷故障的時間經常長達幾個月，大大影響了機組的利用率和發電量。

總之，確保箱變質量，充分發揮箱變對風電機組的保護作用，是減少機組故障與事故、保證人身安全中重要的一環。

經驗與總結

一、機組參數按機位風況進行優化

同一風電場，不同機位的風電機組因其風況條件不完全一致。對于跟其他機組的風況條件差別較大的機組，其參數的設置可以根據具體機位進行適當調整，即在不影響機組發電量的前提下，根據機位的風況條件對機組的切入、切出相關參數進行調整，以減少機組并網開關的動作次數。在不穩定的低風狀況下頻繁啟停，不僅會增加機組并網開關動作次數，同時，還會提高故障率。

二、注意變頻器并網開關的維護

為了避免出現并網開關的機械卡死故障，在并網動作次數超過一定值時，尤其對并網開關的機械部位進行檢查和維護，以減少并網開關的故障幾率。

在ABB并網開關維護時，需重點檢查儲能連桿兩側鉚接、軸承銷是否松動，銷子是否變形，結合半軸、分閘半軸、鉤塊以及其他傳動部件，儲能電機、齒輪、螺釘有沒有過度磨損、過熱、破損、松動的現象;給運動部件按要求添加潤滑油等。

三、確保箱變低壓側斷路器的自動保護功能完善

風電場業主在安裝機組時，按照國家相關設備技術標準，與生產廠家提供的箱變技術規范選配合適的箱式變壓器，保證箱變的低壓側斷路器具備相關的保護功能。另外，為了保證箱變在必要的時候及時分閘，應定期對箱變進行檢查和維護，包活箱變低壓側斷路器的自動分閘功能進行試驗與參數設置。

此項措施不僅有利保護風電機組與箱變本身，而且，也有利于保護現場人員的人身安全。

四、如何正確對待風電機組燒毀事故

風電機組燒毀事故，雖然損失很大，但不能逃避責任，敷衍了事，采取回避態度。事故發生后，應追尋事故發生的根本原因，有的放矢，才會收到良好的效果。

從絕大部分風電機組燒毀事故來看，大都是由于雷擊、電器、線路起火，或機組在運行過程中，由旋轉部件損壞而造成劇烈摩擦產生的火災。從已發生的眾多機組燒毀事故分析，如果采取每臺機組上都添加一套功能完備的自動消防系統，對絕大部分的燒毀事故而言是無益的，而且在機組維修和維護時，還可能由于消防系統的誤操作而引發人身傷害，即便是這些消防系統能對個別火災事故起到預防作用，但這與所花的機組成本相比，可能得不償失，增加了度電成本。在風電設備價格一路走低的情況下，如果把增加消防系統、在線監測等所花的費用，用到變槳系統、控制系統軟件提升、關鍵部件質量和維護費用上，可能更有利于提高機組安全與降低度電成本。

當機組燒毀事故發生以后，如果采取的預防措施過度，甚至錯誤決策，必然是有害的。例如：某個風電場領導聽說機艙罩殼上的保溫層可能引發火災，為了避免火災事故的發生，該業主把所有機組的保溫層全部去掉。到了冬季，該風電場的機艙外溫度一般都在零下20℃至零下30℃之間，在極端天氣下，該風電場的環境溫度更低，在去掉保溫層后的第一年冬季，由于機艙沒有保溫材料，不能很好地保溫，從而引發了不少因環境溫度低而產生的故障，這種做法未見對防火的作用，而增加機組故障卻極其明顯。

事故發生后，對風電機組的燒毀，倒塌事故所產生的原因還沒有查清，或由于某種因素的作用，事故分析人員在短時間內就匆忙地得出結論，甚至得出錯誤的結論。這樣，投入了大量的人力、物力和財力，增加了不少的成本后，既不能解決問題，而且還隱藏了機組真實的安全隱患。由于事故的根本原因沒有查清，所采取的措施不可能有準確的目標，結果，類似事故在必要的條件下將會再次發生。

結語

為了讓風電機組能夠正常運行，減少機組故障，避免重大事故發生，不能僅考慮風電機組本身，應綜合考慮各種因素，包括機組附屬機構與設施，例如箱變、風況、電網、線路、升壓站等，以達到減少甚至避免極端事故發生的目的。風電機組的運行環境惡劣，是在主控設定的條件下自主運行，因此，我們要以預防為主，不僅要防止風電機組燒毀、倒塌事故的發生，還要考慮到機組的生產、運行和維護成本，最終達到機組在20年內是贏利的，甚至更長時間內達到度電成本最低。

第四篇：風電機組事故分析及防范措施(三)——部件質量所引發的事故

系列風電機組事故分析及防范措施

（三）——部件質量所引發的事故

風電機組火災事故在國內外時有發生。對眾多機組燒毀事故認真分析，找出事故的確切起因，并采取有效預防措施，有利于避免類似事故的再次發生。本文簡要分析幾例因部件質量而引發的機組事故，并探討風電機組重大事故分析的基本方法。事故案例

一、發電機前軸承損壞引發的事故

（一）事故經過

某風電場在后臺發現，事故機組報“發電機超速”停機，其后觸發了“發電機軸承1 溫度偏高”“發電機軸承1 溫度過高”等多個故障。事故后，聯軸器及聯軸器罩殼完全燒毀，該事故機組的發電機軸承采用自動注油潤滑方式。此類事故的共同特征是：在發電機前軸承端蓋上會出現V 字形的黑色印記。圖1 為某風電場事故機組的發電機前軸承端蓋狀況，圖2 為同一廠家發電機發生在另一風電場的聯軸器燒毀事故，此廠家發電機因前軸承抱死而引發聯軸器燒毀事故的次數相對較多，因此還出現過機組燒毀事故。此類事故與發電機前軸承的潤滑結構與潤滑方式有關。

在通常情況下，當出現發電機前軸承抱死時，不會發生聯軸器及機組燒毀事故，有時僅在前軸承端蓋上出現一個V字形的黑色印記。個別品牌的發電機則出現聯軸器及機組燒毀事故的概率卻很高。

（二）事故原因及分析

事故的起因是發電機前軸承損壞，當軸承保持架損壞后，發電機軸承內外圈之間以及軸承內圈與發電機軸之間的摩擦，短時間內劇烈發熱，大量的油脂會受熱蒸發，當蒸發的油脂從發電機軸承前端噴出后，溫度超過燃點就會燃燒。

潤滑脂的填充量，以填充軸承和軸承殼體空間的三分之一和二分之一為宜，用于高速旋轉的軸承應僅填充至三分之一或更少。采取有效措施嚴格控制軸承內部的油脂量，并防止油脂在發電機軸承內大量沉積是避免此類火災事故的根本方法。對于已投運此類發電機，建議取消自動注油潤滑方式，通過人工方式準確地控制注油量和油脂位置，按時清理軸承內部廢油；對于未出廠的發電機，建議對發電機前軸承的注油位置和排油方式進行改進，以避免過多的廢油在軸承內部沉積。

二、輪轂重要元器件故障引發的機組燒毀事故

（一）事故經過

某風電場事故機組在故障停機時，觸發電池順槳，并一直處于停機狀態，機組順槳到92°，其后有人發現機組出現濃煙，大約在1 小時后，輪轂上面和機艙下面均有明火出現。機組在燃燒過程中，一直處于對風位置，風向未變，最后機艙、輪轂罩殼全部燒毀，葉片根部燒毀。吊下事故機組后發現，有一個輪轂軸柜處于打開狀態，內部僅剩銅芯和輪轂驅動器，其他兩個軸控柜處于蓋住狀態，并保持完好。

（二）事故原因分析

事故機組采用的是直流變槳系統，備用電源為電池，從理論上講，該變槳系統安全性極高。由于國內機組的低價競爭，機組價格不斷降低。輪轂的采購價大幅度降低。在緊急順槳時直接導通電池與輪轂變槳電機的接觸器，其采購成本也急劇降低。采用此批次輪轂的機組，在調試中發現，此接觸器燒毀出現的頻次較高，輪轂軸柜完全燒毀也時有發生。

該直流變槳系統，在正常緊急順槳時，通過接觸器吸合直接將備用電源與變槳電機接通，在變槳電機剛啟動時，該接觸器通過的電流很大，并只有當葉片撞到限位開關時，此接觸器才會斷開。此接觸器的控制供電和執行送電，均取自輪轂備用電源。如該接觸器容量過小或質量不佳，在執行緊急順槳過程中，可能造成接觸器吸合后因接觸電阻過大，而產生嚴重打火，并引起備用電源電壓降低，使接觸器斷開；斷開后，接觸器的控制電壓（后備電源電壓）立即升高，接觸器又再次吸合打火，這樣循環往復，可造成該接觸器及相應部件燒毀。

當變槳電機電池供電接觸器出現質量問題時，可能帶來以下三個方面的問題： 第一，在緊急順槳時，如變槳電機的后備電源供電接觸器持續打火，輕則可使該接觸器、輪轂軸柜燒毀。因接觸器在密閉的軸柜中打火，打火燃燒時柜內氣體迅速膨脹，可能頂開軸柜，如輪轂軸柜打開，在無人滅火的情況下，必然會導致機組燒毀事故的發生。

第二，在順槳時，當輪轂電機或輪轂電機剎車的供電接觸器出現卡塞、燒毀時，還可能導致不能順槳，引發機組飛車事故。

第三，因接觸器質量問題導致接觸器漏電，則會使電池持續放電。當輪轂較長時間儲存或機組較長時間處于斷電狀態時，則會造成電池的壽命縮短和損壞，或引發飛車事故的發生。

從原理上講，直流變槳系統的安全性很高，但在輪轂生產過程中，如果其關鍵部件的選型或質量存在問題，則可能導致機組飛車、燒毀及倒塌事故。

三、主控控制邏輯錯誤引發的機組燒毀事故

（一）事故簡介

某風電場2MW 機組，發電功率為300kW 左右出現故障停機，三支葉片均在0°位置不能順槳，機組轉速超過硬件設定值，報剎車BP200 停機，主軸剎車器制動，斷安全鏈，不久機組轉速降至0rpm，即機組完全停下。其后，運行人員對事故機組進行了多次“復位啟機”，隨后剎車BP200 和安全鏈被遠程復位，此時由于三支葉片均在0°位置，機組轉速迅速上升，再次超過硬件設定值，主軸剎車器制動，機組起火，大約在事發后一個小時機組轟然倒塌，倒塌后機艙、輪轂、葉片依然劇烈燃燒。事故機組主軸剎車器的剎車盤狀況，如圖3 所示。

二）事故分析

事故機組因安全隱患致使三支葉片均在0°位置不能順槳。當機組硬件超速后，主軸剎車器制動，機組已經安全停下，如到現場采取合理措施，原本可以避免事故的發生。

按照正常的主控控制邏輯，當機組因故障停機，安全鏈斷開，不能遠程復位，須到現場對機組進行硬件復位。然而，主控程序由于不夠完善，可以“遠程復位安全鏈”。

在我國風電發展初期，少有國產主控。現如今，能自主研發和生產主控的國內廠家有幾十家之多，其質量卻是良莠不齊。有的國產主控硬件是從國外進口，且主要關注控制器的處理能力, 而硬件更新速度很快, 硬件更新他們的主控程序也隨之而徹底改變, 這樣，主控程序始終處于初級開發階段, 存在諸多不足。例如：控制邏輯錯誤、報故障不準確、維修不便、權限管理不完善、不能滿足機組的遠程故障診斷和安全檢查需要等一系列問題，有的甚至還可能存在安全隱患，需在實踐中盡快完善。

在開發之初，不少國產主控僅滿足于現場機組的基本運行，因缺乏現場經驗豐富技術人員的參與和指導，主控編程人員又缺乏運維知識和先進主控的使用經驗，僅憑某些世界知名廠家的主控說明書進行仿制。每當現場人員對其主控的控制邏輯和缺陷提出異議時，卻又缺乏相應的判斷和識別能力，這種局面如不轉變，隨著時間的推移，其主控程序很難有實質性的改進。

在我國風電的快速發展時期，相當短的時間內，絕大部分的風電機組部件均實現了國產化，但因急功近利和低價競爭，存在問題的機組部件不在少數。因此，在機組部件國產化時，新開發的機組部件需先在樣機上或小規模使用，在風電場實踐中完善、成熟后再進行批量生產，以免造成大的失誤和損失。

事故分析的基本方法

當風電事故發生后，只有分析正確，才可能采取行之有效的預防和改進措施。如事故分析人員缺乏現場維修經驗，僅從理論上進行分析，不能結合同類型機組的維修、維護實踐，在事故分析時，往往可能把在實踐上不可能發生的事件，或可能發生的偶然事件當成是大概率或必然事件，因其考慮不夠全面導致分析結論錯誤，不能采取行之有效的預防措施。

如“事故案例”中“

二、輪轂重要元器件故障引發的機組燒毀事故”所述，機組燃燒實際的起火點是緊急順槳的直流供電接觸器，機組燒毀先是由輪轂起火。然而，在現場勘查中發現，發電機接線盒上的定、轉子螺釘有松動現象，于是就下結論，起火原因是發電機定、轉子螺釘松動造成。由此得出的整改措施必然是既費工費時，又無法解決問題，甚至在適當的條件下，類似事故必然還會再次發生。

一、確定事故分析基本思路

當機組事故發生后，首先需要確定的是事故發生的基本方向。即：在分析機組燒毀事故時，首先要確定起火的大致位置，在機艙、輪轂、變頻器、U 形電纜處，還是箱變到變頻器的接線，然后根據起火點位置和基本事實在現場找證據。確定起火點位置時，可根據事后勘察，并結合事發時的機組燃燒現象。如“事故案例”中的“

二、輪轂重要元器件故障引發的機組燒毀事故”中“

（一）事故經過”所述，事發時，事故機組一直處于對風狀態，機組燃燒時，很快在輪轂上方出現了明火，并且，事故勘察發現，輪轂軸柜處于打開狀態。如事故方向和起火原因確定在發電機的定子、轉子接線松動，則不能解釋“很快在輪轂上方出現了明火”等一系列現象，可能對“輪轂軸柜處于打開狀態”等重要證據視而不見。另外，該結論不能與該類型機組調試、維修過程中出現的“特殊故障（輪轂電機直流供電接觸器、輪轂軸柜燒毀）”緊密聯系。

因此，進行事故分析時，首先要根據事發現象、現場狀況、機組運行原理，機組故障的處理經驗及主控信息等盡可能多地假設事故產生的可能方向，然后根據所收集的信息，迅速排除不可能的事發方向，以縮小范圍找出最大可能方向，最后根據相關證據和事實鎖定事發方向。同時，仔細進行現場勘察，為鎖定事故方向尋找證據。并根據所收集的信息，結合相關知識，解釋事發時及事發后的諸多現象，以驗證分析結論是否正確。

如在現場不能鎖定事故發生的基本方向，現場收集證據就可能陷入盲目的境地，可能失去收集關鍵證據的機會，也難以得到具有說服力的結論。

二、形成事故證據鏈，實施整改措施

事故機組的安全隱患會在燒毀、倒塌機組中出現，在機組維護、維修時，這些故障隱患也必然會在相同型號、配置的故障機組中出現。因此，當事故發生后，如果沒有分析出事故的原因，或對事故還存在諸多疑點，當機組維修和維護時，只要留心觀察同類型機組發生的故障，就可能找到事發的原因。例如：在《系列風電機組事故分析及防范措施

（二）》一文中，因存在緊急順槳控制回路被強行提供24V 直流的安全隱患，從而造成了機組飛車事故。在事故發生之后，找出機組倒塌、燒毀的真實原因之前，機組維修過程中發現的此類安全隱患不在少數。

事故分析應緊扣事發時的現象和風電場機組的運行維修實踐，并能根據風電機組運行的基本原理或相關知識解釋相關現象，使現象與結論之間能順理成章地構成因果關系，相關現象和主控記錄能相互印證形成完備的證據鏈，分析得到的結論不應與事發時的現象及勘察結果有任何矛盾。

與同類型機組維修實踐不符的分析和結論，則不應是事故發生的原因。例如：某機組燒毀事故發生之后，事故調查的結論是因電池造成三支葉片同時不能順槳。從現場機組維修實踐來看是根本不可能的。因為，在當時投運的同類型機組中，其輪轂大都是來自同一廠家同一型號和批次，而眾多的輪轂故障中，當時還沒有遇到過因為電池容量或電池電壓問題造成一支槳葉在零度位置不能順槳，而因電池問題造成兩支槳葉均在零度位置的情況更未曾發生，從機組的維修實踐有理由相信：因電池問題造成三支槳葉同時在0°位置不能順槳，在實踐上是不可能的情況。

因此，在分析事發時的諸多現象和問題時，充分利用機組運行原理；要能還原出事發時的關鍵情景；現象之間要能相互印證，不能孤立地看問題。例如：當機組燒毀事件發生后，不經周密分析就下結論是機組質量問題造成，并在機艙上布置自動消防系統完事的做法；機組因超速飛車倒塌就認為超速參數設置有問題，于是實施降低機組超速參數設置的整改措施和設計方案，這顯然是把復雜問題過于簡單化，不利于有效地解決問題。

三、通常情況下，手動復位不能成為事故原因

當事故發生之后，我們不僅要分析事故發生的原因，而且，還需確定有效的預防措施。需要澄清的是，在一般情況下，“復位啟機”不能成為事故的原因。在通常情況下，“復位啟機”后如發生了機組燒毀、倒塌事故，則應是機組的設計、制造、安裝、改造、維護、維修等環節存在缺陷和安全隱患。這也是由風電機組的運行特點所決定的，手動復位應是風電機組正常運行基本操作，在通常情況下，不應是事故產生的原因。

例如：本文“事故案例”中 “

三、主控控制邏輯錯誤引發的機組燒毀事故”所述，在事故發生過程中，多次遠程復位后造成安全鏈被復位，機組燒毀、倒塌事故的發生，究其原因是主控程序存在缺陷。

結語

風電機組燒毀、倒塌事故發生后，應通過事發現象、機組的現場狀況、運行原理，運維實踐及主控信息等各方面信息相互印證，分析得出導致事故發生的真實原因。并通過完善設計、提高產品質量、提高運維水平、增強現場人員的技術水平和責任意識等，采取積極主動的預防措施避免風電機組重大事故的發生。

第五篇：各系列風電機組消防安全管理辦法

國內外各系列風電機組消防安全管理辦法

編制人：

審核人： 審批人：

一、目的

為加強各風電現場消防安全管理，規范公司各系列風電機組消防設施的配置，提高員工消防安全知識和應急處置技能，充分保障公司財產和員工安全，安全管理部根據國家相關法規及標準制定本辦法。

二、范圍

本辦法規定了，風力發電機組在特定的環境下，風機內消防設施設計、維護和運行管理中的基本安全要求；

本辦法適用于公司國內、國外生產的各系列風力發電機組。

三、規范性引用文件

本管理辦法所引用的相關法規和標準，包括但不僅限于下列法規和標準。未標明發布年限的法規和標準，其最新版本、隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均適用于本管理辦法。出口或在國外生產的風力發電機組同時需要滿足國外當地相關規范和標準。

GB50140 《建筑滅火器配置設計規范》 GB50116 《火災自動報警系統設計規范》 GB18451.1 《風力發電機組 安全要求》 GB50370-2005 《氣體滅火系統設計規范》 GA95《滅火器維修與報廢規程》

DBJ01-75-2003 《潔凈氣體滅火系統設計、施工及驗收規范》 《七氟丙烷設計規范》

《七氟丙烷自動滅火系統使用、維護說明書》

四、術語和定義

計算單元 calculation unit 滅火器配置的計算區域； 保護距離 travel distance 滅火器配置場所內，滅火器設置點到最不利點的直線行走距離； 滅火級別 fire rating 表示滅火器能夠撲滅不同種類火災的效能。由表示滅火效能的數字和滅火種

類的字母組成；

全淹沒滅火系統 total flooding extinguishing system 在規定時間內，向防護區噴放設計規定用量的滅火劑，并均勻地充滿整個防護區的滅火系統；

防護區 protected area 滿足全淹沒系統要求的有限封閉空間。

五、管理職責

1.安全管理部：

監督各部門對國家相關法規及標準的執行情況；

督促相關部門對不符合相關法規及標準規定的設計及管理和作業活動進行整改；

根據最新法規及標準，組織相關部門對本管理辦法進行修訂。2.客服中心：

負責風力發電機組內消防設施的日常檢查；

將消防設施在日常檢查中發現的各種異常情況，及時反饋給安全管理部、采購部及業主；

對消防系統進行預驗收。3.研發一部：

負責根據國家相關法規、標準和本管理辦法的要求，設計各系列風力發電機組內的消防設施。

4.研發二部：

負責調試文件的填寫、整理、歸檔等；

將消防設施在現場出現的各種異常情況，及時向客服中心反饋。5.采購部：

負責從具有相關資質的廠家采購消防設施； 對客服中心反饋的相關問題，及時反饋給廠家。6.項目部：

關于進一步加強安全傷亡事故報告、處理及責任劃分的通知。

六、消防設施設置要求

1.消防總體設計要求（1）便攜式滅火器

優先選用磷酸銨鹽干粉滅火器（-20℃～+55℃），其次使用碳酸氫鈉干粉滅火器或二氧化碳滅火器（-10℃～+55℃），禁止選用裝有金屬喇叭噴筒的二氧化碳滅火器；

當電壓等級大于600V時，禁止選用二氧化碳滅火器； 配置滅火器最大保護距離不應大于12m； 滅火器最低配置基準不應低于55B（2A）； 一個計算單元內配置的滅火器數量不得少于2具。（2）自動滅火器系統

采用氣體滅火系統的風力發電機組，應設置火災自動報警系統，其設計應符合現行國家標準GB50116《火災自動報警系統設計規范》的規定，并應選用靈敏度級別高的火災探測器；

自動滅火系統的設計、安裝及驗收等符合GB50370-2005 《氣體滅火系統設計規范》中相關規定；

防護區內外應設手動、自動控制狀態的顯示裝置。

自動控制裝置應在接到兩個獨立的火災信號后才能啟動。手動控制裝置和手動與自動轉換裝置應設在機艙出口位置，安裝高度為中心點距地面1.5m。機械應急操作裝置應設在機艙內或風機入口內便于操作的地方。

2.各系列風電機組最低配置要求

根據GB50140《建筑滅火器配置設計規范》7.2條款規定，將風力發電機組至少劃分為兩個計算單元。

（1）SL1500系列風電機組

靠近機艙出口位置設置磷酸銨鹽干粉滅火器，每具滅火器型號不低于MF/ABC4；

塔筒底部靠近出口處設置磷酸銨鹽干粉滅火器，每具滅火器型號不低于MF/ABC4；

（2）SL3000系列風電機組

靠近機艙出口位置設置磷酸銨鹽干粉滅火器，每具滅火器型號不低于

MF/ABC4；

塔筒底部靠近出口處設置磷酸銨鹽干粉滅火器，每具滅火器型號不低于MF/ABC4；

機艙內設置七氟丙烷自動滅火系統一套（具體結構詳見圖1），采取全淹沒式的滅火形式，其中至少包括：

無管網雙屏滅火瓶組1個（120L）；聲光報警器1個；氣體滅火控制器一個；典型光電感煙探測器2個；氣體噴灑指示燈1個；緊急啟停按鈕一個；警鈴一個。

根據具體合同約定范圍和GB50140《建筑滅火器配置設計規范》要求設置海上風電機組箱變室的消防設施。

（3）SL5000系列及以上風電機組

靠近機場出口位置設置磷酸銨鹽干粉滅火器，每具滅火器型號不低于MF/ABC4；

塔筒底部靠近出口處設置磷酸銨鹽干粉滅火器，每具滅火器型號不低于MF/ABC4；

機艙內設置七氟丙烷自動滅火系統一套（具體結構詳見圖1），采取全淹沒式的滅火形式，其中至少包括：

無管網雙屏滅火瓶組4個（120L）、聲光報警器1個、氣體滅火控制器一個、典型光電感煙探測器2個、氣體噴灑指示燈1個、緊急啟停按鈕一個、警鈴一個；

根據具體合同約定范圍和GB50140《建筑滅火器配置設計規范》要求設置海上風電機組箱變室的消防設施。

七、消防設施日常管理

1.消防設施放置

（1）滅火器應設置在明顯和便于取用的地點，且不得影響安全疏散；（2）對有視線障礙的滅火器設置點，應設置指示其位置的發光標志；（3）滅火器應設置穩固，其銘牌必須朝外。手提式滅火器宜設置在掛鉤、托架上或滅火器箱內，其頂部離地面高度應小于1.50m；底部離地面高度不宜小于0.08m；

（4）滅火器不應設置在潮濕或強腐蝕性的地點，當必須設置時，應有相應的保護措施。設置在室外的滅火器，應有保護措施。

2.消防設施使用和日常檢查（1）消防設施使用

在風機內無人時，將氣體滅火控制器內的控制方式選擇開關設定在自動位置，滅火系統處于自動控制狀態。當機艙內發生火情，火災探測器發出火災信號，報警器即發出聲光報警信號，同時發出聯動指令，關閉所有聯動設備，經過30S延時后，發出滅火指令，電磁鐵動作，打開電磁瓶頭閥閥釋放啟動氣體，啟動氣體通過啟動管道打開選擇閥（組合分配系統）和瓶頭閥，釋放滅火劑實施滅火；

在風機內有人時，將氣體滅火控制器內的控制方式選擇開關設定在手動位置，滅火系統處于手動控制狀態。當機艙發生火情，人員持干粉滅火器站在靠近機艙出口處，拔下保險銷，一手握緊噴管，另一手捏緊壓把，將噴嘴對準火焰根部掃射。當判定無法滅火后，可按下機艙門口的緊急啟動按鈕或氣體滅火控制器上的啟動按鈕，即可按上述程序啟動滅火系統實施滅火。啟動自動滅火系統后，人員必須在30S內撤離。

（2）消防設施日常檢查

客服員工每月至少對消防設施進行一次常規檢查； ①干粉滅火器常規檢查： a 鉛封完好；

b 壓力表指示在綠區或黃區； c 瓶體外觀無腐蝕；

d 噴頭及膠管完好，無嚴重裂紋或松動； e 在檢驗日期內；

②自動滅火系統進行常規檢查：

a 檢查柜式七氟丙烷滅火裝置，設備狀態和運行狀況應正常； b 儲瓶間的設備、滅火劑輸送管道和支、吊架的固定，應無松動； c 發現空置、泄壓、超期、鉛封開啟或其它原因影響使用的滅火器及時以書面形式通知業主；

d 儲瓶間內不允許存放易燃、易爆和有腐蝕性的物質；

在日常檢查和使用過程中發現消防設施出現問題，客服員工應以書面形式（具體形式按照普通設備告知方式，業主簽收后，留存歸檔）告知業主。

（3）消防設施維護

采購部協助聯系廠家每年對自動滅火系統進行專業巡檢和維護，重點檢查項目如下：

①火災自動報警系統報警部件或探測部件無異常，系統正常； ②滅火瓶組無超期或泄壓； ③高壓軟管應無變形、裂紋及老化； ④各噴嘴孔口應無堵塞；

⑤滅火劑輸送管道有損傷與堵塞現象時，應進行嚴密性試驗和吹掃； ⑥每年應以書面形式通知業主對每個機艙內的自動滅火系統進行一次模擬啟動試驗和模擬噴氣試驗；

⑦鋼瓶的維護管理應按《氣瓶安全監察規程》執行；

⑧滅火器啟用后，協助業主聯系廠家對自動滅火系統進行維修。

八、應急處置

1.應急設施設計要求

（1）機艙應有保證人員在30S內疏散完畢的通道和出口；（2）風機內的疏散通道及出口，應設應急照明與疏散指示標志；（3）風機內應設火災聲報警器，必要時，可增設閃光報警器；

（4）風機的入口處應設火災聲、光報警器和滅火劑噴放指示燈，以及防護區采用的相應氣體滅火系統的永久性標志牌。滅火劑噴放指示燈信號，應保持到防護區通風換氣后，以手動方式解除。

2.發生火情的緊急處置

（1）當機艙內發生火情，氣體滅火控制器不能發出滅火指令，應通知風機內人員迅速離開現場，關閉聯動設備，先拉出電磁瓶頭閥上的手動止簧片，再按下閥體頂部手動按鈕，即可按上述程序啟動滅火系統實施滅火；若此時電磁瓶頭閥發生故障，可先打開相應選擇閥的手柄，敞開壓臂，然后再分別打開相應滅火劑儲瓶上的瓶頭閥，釋放滅火劑實施滅火；

（2）當發生火情報警，在延時時間內發現不需要啟動滅火系統進行滅火的情況下，可按下緊急停止按鈕或氣體滅火控制器上的紅色緊急停止按鈕，即可阻止滅火指令的發出。

九、獎懲規定

嚴格按照公司《安全生產規章制度匯編》和《安全生產管理規章制度匯編補充說明》中相關規定執行。

十、注意事項

1.儲瓶應設置于防護區外專用的儲存容器間內；

2.儲瓶間的室內溫度應為0～50℃，并保持干燥和良好通風，避免陽光直接照射；

3.平時瓶頭閥和電磁瓶頭閥上的壓力表鎖緊螺母應鎖緊，以防止壓力表處慢漏氣，檢查時再慢慢地擰開。擰開后需停留片刻再觀察壓力表值，檢查完畢依然要將該螺母鎖緊；

4.瓶組框架必須用地腳螺栓固定；

5.儲瓶應避免接近熱源，運輸過程中應輕裝輕卸，防止碰撞、臥置、倒置； 6.DN32瓶頭閥轉軸端部的保險塊和手柄上鎖緊螺栓是為了防止轉軸在運輸、安裝過程中因碰撞、震動等原因引起轉動使閥門誤動作而設置的，在設備運輸、安裝和開通前禁止取下。而在交付使用時，必須將保險塊反裝和手柄上鎖緊螺栓松開，否則閥門將打不開；DN40、DN50瓶頭閥上的先導閥待投入使用時在安裝；

7.電磁鐵單獨包裝運輸以防啟動瓶組在運輸過程中誤動作； 8.啟動管道在運輸過程中均不準與瓶組連接，到現場再按圖組裝； 9.在現場安裝調試完畢投入使用前，才能取下電磁鐵上的保險銷； 10.在滅火系統發出聲光報警釋放滅火劑前，保護區內所有人員必須撤離現場。滅火完畢后，必須先開窗或打開通風系統，將廢氣排除干凈后，人員才能進入現場；

11.更換新的密封墊、O型圈、尤其是密封膜片和安全膜片，必須由廠方提供與原材料型號、形狀大小、厚薄相同、檢驗合格的成品，不得隨意用未經試驗的零件代用；

12.當滅火劑輸送管道設置在可燃氣體、蒸汽或有爆炸危險粉塵的場所時，應設防靜電接地；

13.氣體自動滅火系統應經專業機構或消防監管部門驗收合格，工程具有《氣

體滅火系統竣工驗收報告》方可投入使用；

14.氣體滅火系統的檢查、維護、保養人員應為經過專門培訓合格者；嚴禁其他人員操作，以免發生意外事故。

十一、附件

圖1消防柜系統結構示意圖