【正文】 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(duì)機(jī)組發(fā)電不利，而且，與同一風(fēng)電場(chǎng)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。
按照事故機(jī)組變頻器廠家對(duì)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。另?yè)?jù)現(xiàn)場(chǎng)了解，該機(jī)組在事故前的一次機(jī)組維護(hù)中，沒有對(duì)并網(wǎng)開關(guān)進(jìn)行維護(hù)。
四、事故還原
結(jié)合機(jī)組的相關(guān)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)使葉輪有增速的趨勢(shì)，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(chǎng)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(shì)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))。
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”。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。
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。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。
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。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。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。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。2020年，某風(fēng)電場(chǎng)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。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(chǎng)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。
因箱變問題而造成風(fēng)電機(jī)組故障的事例，在風(fēng)電場(chǎng)時(shí)有發(fā)生。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(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月，大大影響了機(jī)組的利用率和發(fā)電量。
經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)
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(chǎng)，不同機(jī)位的風(fēng)電機(jī)組因其風(fēng)況條件不完全一致。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。
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。
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(chǎng)業(yè)主在安裝機(jī)組時(shí)，按照國(guó)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。
此項(xiàng)措施不僅有利保護(hù)風(fēng)電機(jī)組與箱變本身，而且，也有利于保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)人員的人身安全。事故發(fā)生后，應(yīng)追尋事故發(fā)生的根本原因，有的放矢，才會(huì)收到良好的效果。從已發(fā)生的眾多機(jī)組燒毀事故分析，如果采取每臺(tái)機(jī)組上都添加一套功能完備的自動(dòng)消防系統(tǒng)，對(duì)絕大部分的燒毀事故而言是無益的，而且在機(jī)組維修和維護(hù)時(shí)，還可能由于消防系統(tǒng)的誤操作而引發(fā)人身傷害，即便是這些消防系統(tǒng)能對(duì)個(gè)別火災(zāi)事故起到預(yù)防作用，但這與所花的機(jī)組成本相比，可能得不償失，增加了度電成本。
當(dāng)機(jī)組燒毀事故發(fā)生以后，如果采取的預(yù)防措施過度，甚至錯(cuò)誤決策，必然是有害的。到了冬季，該風(fēng)電場(chǎng)的機(jī)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(fēng)電場(chǎng)的環(huán)境溫度更低，在去掉保溫層后的第一年冬季，由于機(jī)艙沒有保溫材料，不能很好地保溫，從而引發(fā)了不少因環(huán)境溫度低而產(chǎn)生的故障，這種做法未見對(duì)防火的作用，而增加機(jī)組故障卻極其明顯。這樣，投入了大量的人力、物力和財(cái)力，增加了不少的成本后，既不能解決問題，而且還隱藏了機(jī)組真實(shí)的安全隱患。
結(jié)語
為了讓風(fēng)電機(jī)組能夠正常運(yùn)行，減少機(jī)組故障，避免重大事故發(fā)生，不能僅考慮風(fēng)電機(jī)組本身，應(yīng)綜合考慮各種因素，包括機(jī)組附屬機(jī)構(gòu)與設(shè)施，例如箱變、風(fēng)況、電網(wǎng)、線路、升壓站等，以達(dá)到減少甚至避免極端事故發(fā)生的目的。
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