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風電機組聯軸器及機組燒毀事故分析(圖)(下)

2014-11-19 來源:《風能產業》 瀏覽數:1308


  不同生產廠家的發電機均出現過前軸承卡死、保持架損壞事故,
但是,其他廠家發電機則少有類似火災及機組燒毀事故。例如:另一生產廠家的發電機,當前軸承出現卡死后,僅是在發電機前軸承出現一些黑色煙塵,從未出現過聯軸器燒毀和機組燒毀事故。究其原因,兩種發電機的注油和排油方式的區別很大。當發電機前軸承卡死后,可供燃燒的油脂量較少,則不能在發電機軸承前端產生較大的火勢,從而避免了此類事故的發生。
  該事故機組的發電機前軸承采取的是自動注油裝置,從發電機軸承前端蓋處注入,排油孔的位置也在軸承前端蓋上,多余的油脂量很難從接油盒處排除。前軸承廢油的排油孔設計為一個密閉的空間,當安裝接油盒后,排油孔與外界完全封閉。過多造成過量的油脂在整個前軸承內部積累。當出現軸承卡死故障后,巨大熱量蒸發、氣化的油脂大部分從軸承前端蓋處噴出,火勢迅速蔓延。
  4. 經驗與總結
  4.1 本次事故預防措施
  當機組使用一定年限后,發電機軸承損壞、卡死狀況不可避免,由前面分析可知,如果發電機前軸承內部沒有大量的油脂,將不會導致火勢的蔓延,引發火災事故的發生。
  因此,為避免此類事故的再次發生,應采取有效措施嚴格控制軸承內部的油脂量,防止油脂在發電機軸承內大量沉積。較為準確地控制發電機前軸承的注油量,是避免火災事故的根本方法。
  就此事故而言,建議對于已投運的此型號發電機采取手動注油方式,取消自動注油,通過人工方式準確地控制注油量和油脂位置,按時清理軸承內部的廢油;對于新生產的發電機,建議對其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。
  4.2 眾多機組倒塌、火災事故預防措施匯總
  在正常質量和條件下,風電機組機艙、輪轂等部件大都為非易燃品。短時間、小面積的起火、燃燒,一般不會引發機組火災事故的發生;沒有足夠的風力和對塔筒巨大的翻轉力矩,機組是不會倒塌的。
  因此,在防止火災和機組倒塌事故時,應抓住重點,有的放矢:著重預防機組長時間持續發熱起火故障和直接導致機組倒塌、起火的錯誤操作和維護方法;對于變槳機組尤其要防止三支槳葉同時不能順槳故障的發生。
  機組倒塌、火災事故的預防措施,總的來講,大致可分為以下五種:
  第一類,防止變槳機組在停機時出現三支槳葉同時不能順槳故障,具體措施如下:
  1、重點檢查和預防因機組接線錯誤而導致三支槳葉同時不能順槳故障。
  2、把握關鍵部件的容量和質量。對于電氣變槳系統,避免因輪轂質量造成大功率接觸器卡塞、起火,進而引發機組火災事故的發生;因接觸器質量問題造成在緊急順槳時三支槳葉同時不能順槳。
  3、避免因機組主控軟件設計,或機組硬件設計缺陷造成三支槳葉同時不能順槳。
  第二類,注意高速運轉軸承內部的注油量,避免在軸承抱死時,因油脂過多而引發的火災事故。
  第三類,防止危及機組安全的錯誤操作。
例如:對于變槳機組,在安裝時,禁止讓三支片同時停留在零度位置的情況等;注意維護細節,防止火災事故的發生。如:在對機艙、輪轂進行清洗維護時,禁止采用大量的易揮發且易燃的汽油類清洗劑進行清洗等。
  第四類,預防和避免箱變低壓側斷路器不能自動保護性跳閘故障的發生。對于雙饋機組,如箱變的低壓側斷路器不具有自動跳閘功能,當機組停機時,發電機不能脫網造成發電機定子長時間短路發熱,進而引發火災事故。
  第五類,預防其他類原因造成機組倒塌。如:機組安全等級選擇,或微觀選址不當;塔筒、塔筒螺栓不合格,或塔筒螺栓維護不到位等??傊?,當機組燒毀、倒塌事故發生以后,應追尋事故發生的根本原因,抓住重點,采取合理、適當、有針對性的預防措施,以避免機組重大事故的再次發生。
  5. 結語
  為預防和避免風電機組重大事故的發生,可以通過完善設計、提高產品質量、增強從業人員的業務水品和責任意識等主動預防措施,以降低事故發生率。而不是簡單地增加消防系統等消極、被動的防火措施。
  風電機組的運行環境惡劣,在主控設定的條件下自動控制運行,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,而且,還要考慮到風電機組的生產、運行和維護成本,最終達到機組在20年內成本較低,甚至更長時間內達到度電成本最低[3]。
  參考文獻
  [1]張晉,徐大軍,劉連喜等.風力發電機組火災特性與消防系統試驗研究.消防科學與技術[J].2011,30(7):608-611
  [2]王海霞.英國研究院:風機火災發生率高于業界承認水平.能源網-中國能源報:2014.7.21
  [3]王清照,王明軍,朱彬.風電機組重大事故分析(一).風能.[R].2014(6):74-79

【延伸閱讀】

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