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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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(fā)生的一例因改造而引發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(tài)，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(fā)電機定子接線箱的右側，與發(fā)電機定子接線相對應的三相接線銅排的右側被擊穿，出現(xiàn)了3 個孔。如圖2 所示，發(fā)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(fā)前一天，事故機組報“變頻器錯誤”停機，其后手動停機。事發(fā)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(tài)；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(fā)電機定子接線箱和箱內的電纜燒毀狀況可知：發(fā)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?，F(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(xié)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(xiàn)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(xiàn)短路，通常很難成為起火點。而事故機組的變頻器，在發(fā)電機定子回路出現(xiàn)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(fā)時發(fā)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(fā)電機定子接線箱處三相均出現(xiàn)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(fā)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(fā)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(fā)電機軸承內部的油脂受熱蒸發(fā)導致火勢迅速蔓延？還需進一步求證。如果成立，油脂蒸發(fā)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(fā)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(fā)生，該風電場機組首先應該盡快規(guī)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(xié)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(huán)節(jié)。
該風電場機組的基本配置為：LUST 直流變槳輪轂系統(tǒng)，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(lián)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(xiàn)“集中監(jiān)控，區(qū)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(yōu)點的從業(yè)人員更少。因此，該機型并不普遍被業(yè)主看好，這可能是業(yè)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(jiān)會于2012 年3 月1 日印發(fā)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?！?/p>
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(huán)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(xiàn)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(xiàn)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(yōu)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(guī)模改造都是在現(xiàn)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(huán)節(jié)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(xiàn)場，順便對更換后的機組作了檢查，結果發(fā)現(xiàn)：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(yè)人員的檢查，從表面上看現(xiàn)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(xiàn)安全隱患和發(fā)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(lián)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(yōu)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(yōu)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(yè)績優(yōu)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?；蛘?，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(jié)約成本，還可以避免風電機組的整體性能因改造而出現(xiàn)風險。
第二篇：風電機組事故分析及防范措施三——部件質量所引發(fā)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(fā)的事故
風電機組火災事故在國內外時有發(fā)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(fā)生。本文簡要分析幾例因部件質量而引發(fā)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(fā)電機前軸承損壞引發(fā)的事故
（一）事故經過
某風電場在后臺發(fā)現(xiàn)，事故機組報“發(fā)電機超速”停機，其后觸發(fā)了“發(fā)電機軸承1 溫度偏高”“發(fā)電機軸承1 溫度過高”等多個故障。事故后，聯(lián)軸器及聯(lián)軸器罩殼完全燒毀，該事故機組的發(fā)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(fā)電機前軸承端蓋上會出現(xiàn)V 字形的黑色印記。圖1 為某風電場事故機組的發(fā)電機前軸承端蓋狀況，圖2 為同一廠家發(fā)電機發(fā)生在另一風電場的聯(lián)軸器燒毀事故，此廠家發(fā)電機因前軸承抱死而引發(fā)聯(lián)軸器燒毀事故的次數相對較多，因此還出現(xiàn)過機組燒毀事故。此類事故與發(fā)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(xiàn)發(fā)電機前軸承抱死時，不會發(fā)生聯(lián)軸器及機組燒毀事故，有時僅在前軸承端蓋上出現(xiàn)一個V字形的黑色印記。個別品牌的發(fā)電機則出現(xiàn)聯(lián)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(fā)電機前軸承損壞，當軸承保持架損壞后，發(fā)電機軸承內外圈之間以及軸承內圈與發(fā)電機軸之間的摩擦，短時間內劇烈發(fā)熱，大量的油脂會受熱蒸發(fā)，當蒸發(fā)的油脂從發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)電機，建議對發(fā)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(fā)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(fā)電池順槳，并一直處于停機狀態(tài)，機組順槳到92°，其后有人發(fā)現(xiàn)機組出現(xiàn)濃煙，大約在1 小時后，輪轂上面和機艙下面均有明火出現(xiàn)。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(fā)現(xiàn)，有一個輪轂軸柜處于打開狀態(tài)，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(tài)，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(tǒng)，備用電源為電池，從理論上講，該變槳系統(tǒng)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(fā)現(xiàn)，此接觸器燒毀出現(xiàn)的頻次較高，輪轂軸柜完全燒毀也時有發(fā)生。
該直流變槳系統(tǒng)，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(zhí)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(zhí)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(huán)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(xiàn)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(xù)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(fā)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(xiàn)卡塞、燒毀時，還可能導致不能順槳，引發(fā)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(xù)放電。當輪轂較長時間儲存或機組較長時間處于斷電狀態(tài)時，則會造成電池的壽命縮短和損壞，或引發(fā)飛車事故的發(fā)生。
從原理上講，直流變槳系統(tǒng)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(fā)的機組燒毀事故
（一）事故簡介
某風電場2MW 機組，發(fā)電功率為300kW 左右出現(xiàn)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(fā)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(xiàn)場采取合理措施，原本可以避免事故的發(fā)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(xiàn)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(fā)展初期，少有國產主控?，F(xiàn)如今，能自主研發(fā)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(fā)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(fā)之初，不少國產主控僅滿足于現(xiàn)場機組的基本運行，因缺乏現(xiàn)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(xiàn)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(fā)展時期，相當短的時間內，絕大部分的風電機組部件均實現(xiàn)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(fā)的機組部件需先在樣機上或小規(guī)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(fā)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(xiàn)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(fā)生的事件，或可能發(fā)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(fā)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(xiàn)場勘查中發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機接線盒上的定、轉子螺釘有松動現(xiàn)象，于是就下結論，起火原因是發(fā)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(fā)生。
一、確定事故分析基本思路
當機組事故發(fā)生后，首先需要確定的是事故發(fā)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(xiàn)場找證據。確定起火點位置時，可根據事后勘察，并結合事發(fā)時的機組燃燒現(xiàn)象。如“事故案例”中的“
二、輪轂重要元器件故障引發(fā)的機組燒毀事故”中“
（一）事故經過”所述，事發(fā)時，事故機組一直處于對風狀態(tài)，機組燃燒時，很快在輪轂上方出現(xiàn)了明火，并且，事故勘察發(fā)現(xiàn)，輪轂軸柜處于打開狀態(tài)。如事故方向和起火原因確定在發(fā)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(xiàn)了明火”等一系列現(xiàn)象，可能對“輪轂軸柜處于打開狀態(tài)”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(xiàn)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(lián)系。
因此，進行事故分析時，首先要根據事發(fā)現(xiàn)象、現(xiàn)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(fā)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(fā)方向。同時，仔細進行現(xiàn)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(fā)時及事發(fā)后的諸多現(xiàn)象，以驗證分析結論是否正確。
如在現(xiàn)場不能鎖定事故發(fā)生的基本方向，現(xiàn)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(xiàn)，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(xiàn)。因此，當事故發(fā)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(fā)生的故障，就可能找到事發(fā)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(fā)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(fā)現(xiàn)的此類安全隱患不在少數。
事故分析應緊扣事發(fā)時的現(xiàn)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(xiàn)象，使現(xiàn)象與結論之間能順理成章地構成因果關系，相關現(xiàn)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(fā)時的現(xiàn)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(fā)生的原因。例如：某機組燒毀事故發(fā)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(xiàn)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(fā)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(fā)時的諸多現(xiàn)象和問題時，充分利用機組運行原理；要能還原出事發(fā)時的關鍵情景；現(xiàn)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(fā)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(tǒng)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(fā)生之后，我們不僅要分析事故發(fā)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(fā)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(huán)節(jié)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(fā)的機組燒毀事故”所述，在事故發(fā)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(fā)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(fā)生后，應通過事發(fā)現(xiàn)象、機組的現(xiàn)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(fā)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(xiàn)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(fā)生。
第三篇：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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(fā)生的一例因改造而引發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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(tài)，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(fā)電機定子接線箱的右側，與發(fā)電機定子接線相對應的三相接線銅排的右側被擊穿，出現(xiàn)了3 個孔。如圖2 所示，發(fā)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(fā)前一天，事故機組報“變頻器錯誤”停機，其后手動停機。事發(fā)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(tài)；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(fā)電機定子接線箱和箱內的電纜燒毀狀況可知：發(fā)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?，F(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)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(xiàn)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(xié)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(xiàn)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(xiàn)短路，通常很難成為起火點。而事故機組的變頻器，在發(fā)電機定子回路出現(xiàn)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(fā)時發(fā)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(fā)電機定子接線箱處三相均出現(xiàn)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(fā)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(fā)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(fā)電機軸承內部的油脂受熱蒸發(fā)導致火勢迅速蔓延？還需進一步求證。如果成立，油脂蒸發(fā)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(fā)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(fā)生，該風電場機組首先應該盡快規(guī)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(xié)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(huán)節(jié)。
該風電場機組的基本配置為：LUST 直流變槳輪轂系統(tǒng)，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(lián)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(xiàn)“集中監(jiān)控，區(qū)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(yōu)點的從業(yè)人員更少。因此，該機型并不普遍被業(yè)主看好，這可能是業(yè)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(jiān)會于2012 年3 月1 日印發(fā)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?！?/p>
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(huán)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(xiàn)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(xiàn)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(yōu)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(guī)模改造都是在現(xiàn)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(huán)節(jié)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(xiàn)場，順便對更換后的機組作了檢查，結果發(fā)現(xiàn)：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(yè)人員的檢查，從表面上看現(xiàn)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(xiàn)安全隱患和發(fā)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(lián)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(yōu)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(yōu)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(yè)績優(yōu)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?；蛘撸瑖蚁嚓P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(jié)約成本，還可以避免風電機組的整體性能因改造而出現(xiàn)風險。
第四篇：風電場雷擊事故的分析及防范措施
風電場雷擊事故的分析及防范措施
摘要：風電場經常發(fā)生雷擊跳閘事故，通過對事故的分析，提出在多雷山區(qū)應采取的一些防雷措施。
關鍵詞：風電場 雷擊 防雷分析 防雷措施
一、引言
架空輸電線路是電力網及電力系統(tǒng)的重要組成部分，由于它暴露在大自然中，易受到外界的影響和損害。而雷擊是其中最主要的一個方面。架空輸電線路所經之處大都為曠野或丘陵、高山，輸電線路長，遭遇雷擊的機率較大。雷擊放電引起很高的雷電過電壓，是造成線路跳閘事故的主要原因。據統(tǒng)計，雷擊引起的跳閘事故占電力系統(tǒng)事故的50%～70%。
二、典型故障
就拿某風電場為例，某風電場地處丘陵地帶，依山傍水，雷電活動較為活躍。當地氣象部門統(tǒng)計資料表明該地區(qū)落雷較多且強度較大，是典型的多雷地帶。進入春夏季節(jié)后，該風電場35kV集電線路發(fā)生多次雷擊事故。最嚴重的一次雷擊發(fā)生在六月中旬，四條35kV集電線路過流保護動作跳閘，兩條線路35kV開關柜內過壓保護器炸裂。巡線后發(fā)現(xiàn)線路桿塔及箱式變壓器高壓側多處避雷器被擊毀，多處瓷瓶炸裂。風機內多個交換機和網關損壞,嚴重影響了風電場的安全生產運行。
三、雷電事故的判別及特征
架空電力線路由雷電產生的過電壓有2種：一種是雷擊于線路或桿塔引起的直擊雷過電壓；另一種是雷電產生電磁感應所引起的感應雷過電壓。其中，感應雷過電壓是引起線路故障的主要原因。經分析該風電場易遭受雷擊的桿塔大都是：
（1）山頂的高位桿塔或向陽半坡的高位桿塔。（2）臨水域地段的桿塔。
（3）山谷迎風口處桿塔。而雷電反擊是引起箱式變壓器內避雷器以及風機內交換機和網關損壞的主要原因。
四、雷擊故障產生的原因分析
(1)該地區(qū)屬于多雷區(qū)，氣象統(tǒng)計數據表明其年均雷暴日在60d 以上，分布在此區(qū)段的35kV架空線路受雷擊率較高。而該風場線路設計時沒有考慮其環(huán)境特殊性，基本按常規(guī)設計。
(2)35kV線路上沒有安裝避雷線，防雷主要靠安裝在線路上的避雷器，而避雷器只安裝在變電站的出線側和配電變壓器的終端桿，這樣造成線路中間缺少保護。
(3)桿塔及避雷器接地存在缺陷。部分桿塔接地電阻較大，致使泄流能力降低，雷擊電流不能快速流入大地。另外接地引下線的截面為8mm圓鋼，不滿足12mm的設計標準。
(4)直線桿塔采用P-20 針式絕緣子。此類絕緣子質量存在缺陷，曾多次發(fā)生雷擊絕緣子引起的接地故障或短路故障。
五、防雷措施
根據以上分析，可采取如下防雷措施：
(1)35kV集電線路架設避雷線，雖然雷擊于避雷線時，由于線路絕緣水平低會引起反擊閃絡，但避雷線對間接雷擊感應過電壓的幅值可以減少30%左右，能有效降低線路跳閘率。
(2)提高線路耐雷水平，采用比線路電壓等級更高一級的絕緣。如：采用陶瓷橫擔替代原鍍鋅鐵橫擔；將原P-20 針式絕緣子更換為防雷絕緣子。都能大大提高線路絕緣水平。
(3)改善桿塔接地網，降低接地電阻對提高架空線路耐雷水平、減少反擊概率是非常有效的。對于部分位于山頂地勢較高處桿塔或高土壤電阻率無避雷器的桿塔，可采用連續(xù)伸長接地體將每根桿塔的接地裝置連接起來的措施，以形成一條低電阻通道，防止桿塔頂部的雷電場強發(fā)生畸變，即防止線路遭受雷擊。也可以通過填充降阻劑或置換接地體附近小范圍內高電阻率土石以降低接地電阻。
(4)重新測量接地電阻，發(fā)現(xiàn)不符合規(guī)定的及時整改。檢查接地引下線與接地裝置的連接是否符合要求，安裝是否規(guī)范、可靠。(5)完善避雷裝置，定期進行避雷器預試驗。雷雨季節(jié)前加強對線路的巡視。并抽取易受雷擊桿塔上的絕緣子進行耐壓試驗。有不符合規(guī)定值的及時更換。
六、結束語
影響架空輸電線路雷擊跳閘率的因素很多，有一定的復雜性。解決線路的雷害問題，要從實際出發(fā)，因地制宜，綜合治理。對處于多雷地區(qū)的配電線路，除在設計之初就應考慮其防雷特殊性外，還應充分了解地理、氣象及線路運行等各方面的情況，核算線路的耐雷水平，研究采用措施的可行性、工作量、難度、經濟效益及效果等，然后采取相應的一種或幾種防雷措施。在平時運行維護工作中，也應加強防雷裝置和接地裝置的運行維護，定期檢查和測量，才能保證配電線路正常運行。
第五篇：風電機組事故分析及防范措施三——部件質量所引發(fā)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(fā)的事故
風電機組火災事故在國內外時有發(fā)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(fā)生。本文簡要分析幾例因部件質量而引發(fā)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(fā)電機前軸承損壞引發(fā)的事故
（一）事故經過
某風電場在后臺發(fā)現(xiàn)，事故機組報“發(fā)電機超速”停機，其后觸發(fā)了“發(fā)電機軸承1 溫度偏高”“發(fā)電機軸承1 溫度過高”等多個故障。事故后，聯(lián)軸器及聯(lián)軸器罩殼完全燒毀，該事故機組的發(fā)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(fā)電機前軸承端蓋上會出現(xiàn)V 字形的黑色印記。圖1 為某風電場事故機組的發(fā)電機前軸承端蓋狀況，圖2 為同一廠家發(fā)電機發(fā)生在另一風電場的聯(lián)軸器燒毀事故，此廠家發(fā)電機因前軸承抱死而引發(fā)聯(lián)軸器燒毀事故的次數相對較多，因此還出現(xiàn)過機組燒毀事故。此類事故與發(fā)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(xiàn)發(fā)電機前軸承抱死時，不會發(fā)生聯(lián)軸器及機組燒毀事故，有時僅在前軸承端蓋上出現(xiàn)一個V字形的黑色印記。個別品牌的發(fā)電機則出現(xiàn)聯(lián)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(fā)電機前軸承損壞，當軸承保持架損壞后，發(fā)電機軸承內外圈之間以及軸承內圈與發(fā)電機軸之間的摩擦，短時間內劇烈發(fā)熱，大量的油脂會受熱蒸發(fā)，當蒸發(fā)的油脂從發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)電機，建議對發(fā)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(fā)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(fā)電池順槳，并一直處于停機狀態(tài)，機組順槳到92°，其后有人發(fā)現(xiàn)機組出現(xiàn)濃煙，大約在1 小時后，輪轂上面和機艙下面均有明火出現(xiàn)。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(fā)現(xiàn)，有一個輪轂軸柜處于打開狀態(tài)，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(tài)，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(tǒng)，備用電源為電池，從理論上講，該變槳系統(tǒng)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(fā)現(xiàn)，此接觸器燒毀出現(xiàn)的頻次較高，輪轂軸柜完全燒毀也時有發(fā)生。
該直流變槳系統(tǒng)，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(zhí)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(zhí)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(huán)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(xiàn)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(xù)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(fā)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(xiàn)卡塞、燒毀時，還可能導致不能順槳，引發(fā)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(xù)放電。當輪轂較長時間儲存或機組較長時間處于斷電狀態(tài)時，則會造成電池的壽命縮短和損壞，或引發(fā)飛車事故的發(fā)生。
從原理上講，直流變槳系統(tǒng)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(fā)的機組燒毀事故
（一）事故簡介
某風電場2MW 機組，發(fā)電功率為300kW 左右出現(xiàn)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(fā)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(xiàn)場采取合理措施，原本可以避免事故的發(fā)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(xiàn)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(fā)展初期，少有國產主控。現(xiàn)如今，能自主研發(fā)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(fā)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(fā)之初，不少國產主控僅滿足于現(xiàn)場機組的基本運行，因缺乏現(xiàn)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(xiàn)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(fā)展時期，相當短的時間內，絕大部分的風電機組部件均實現(xiàn)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(fā)的機組部件需先在樣機上或小規(guī)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(fā)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(xiàn)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(fā)生的事件，或可能發(fā)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(fā)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(xiàn)場勘查中發(fā)現(xiàn)，發(fā)電機接線盒上的定、轉子螺釘有松動現(xiàn)象，于是就下結論，起火原因是發(fā)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(fā)生。
一、確定事故分析基本思路
當機組事故發(fā)生后，首先需要確定的是事故發(fā)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(xiàn)場找證據。確定起火點位置時，可根據事后勘察，并結合事發(fā)時的機組燃燒現(xiàn)象。如“事故案例”中的“
二、輪轂重要元器件故障引發(fā)的機組燒毀事故”中“
（一）事故經過”所述，事發(fā)時，事故機組一直處于對風狀態(tài)，機組燃燒時，很快在輪轂上方出現(xiàn)了明火，并且，事故勘察發(fā)現(xiàn)，輪轂軸柜處于打開狀態(tài)。如事故方向和起火原因確定在發(fā)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(xiàn)了明火”等一系列現(xiàn)象，可能對“輪轂軸柜處于打開狀態(tài)”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(xiàn)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(lián)系。
因此，進行事故分析時，首先要根據事發(fā)現(xiàn)象、現(xiàn)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(fā)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(fā)方向。同時，仔細進行現(xiàn)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(fā)時及事發(fā)后的諸多現(xiàn)象，以驗證分析結論是否正確。
如在現(xiàn)場不能鎖定事故發(fā)生的基本方向，現(xiàn)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(xiàn)，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(xiàn)。因此，當事故發(fā)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(fā)生的故障，就可能找到事發(fā)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(fā)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(fā)現(xiàn)的此類安全隱患不在少數。
事故分析應緊扣事發(fā)時的現(xiàn)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(xiàn)象，使現(xiàn)象與結論之間能順理成章地構成因果關系，相關現(xiàn)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(fā)時的現(xiàn)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(fā)生的原因。例如：某機組燒毀事故發(fā)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(xiàn)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(fā)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(fā)時的諸多現(xiàn)象和問題時，充分利用機組運行原理；要能還原出事發(fā)時的關鍵情景；現(xiàn)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(fā)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(tǒng)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(fā)生之后，我們不僅要分析事故發(fā)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(fā)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(huán)節(jié)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(fā)的機組燒毀事故”所述，在事故發(fā)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(fā)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(fā)生后，應通過事發(fā)現(xiàn)象、機組的現(xiàn)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(fā)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(xiàn)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(fā)生。
