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行业避之!风机倒塌原因经验总结

日期:2020-08-03    来源:风电新视界

国际风力发电网

2020
08/03
08:41
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关键词: 风机倒塌 风电行业 风电机组

随着风电行业的快速发展,风电机组倒塔事故时有发生,给风电运营商、风机制造商及相关各方造成重大经济损失,甚至严重的人身伤亡事故,严重影响行业健康发展。

倒塔事故发生后,无论是主机制造商还是运营商,为减少事故的负面影响,都采取低调处理的方式,并没有采取“四不放过原则” 处理事故,事故原因并没有彻底调查清楚,而是匆忙更换新机组。事故发生后,行业内没有交流共享,导致同样的事故屡次发生,给行业造成本可避免的损失。发生倒塔事故是小概率事件,设计上的不足,工作人员的不规范操作,质量问题都可能导致倒塔。

运行过程中超速飞车引起倒塔

风电机组倒塔大部分是在运行过程中,超速飞车引起倒塔,之所以在运行过程中超速飞车,主要还是因为机组和变桨系统设计存在不合理之处。变桨系统作为风电机组独立的的子系统,其自身具有缜密的逻辑判断和故障诊断功能,与风机主控的关联主要包括通讯、供电、安全链回路。

风电机组停机方式主要有:正常停机、快速停机和紧急停机三种方式,根据机组设计载荷不同,三种停机方式的控制速度也不同。

其中,正常停机和快速停机方式下,变桨系统均是接受风机主控指令完成顺桨;紧急停机是触发安全链停机,并分为两种情况:一是变桨系统报故障,主动断开安全链按照预期速度执行顺桨;二是风机其他系统安全链断开,导致变桨安全链断开执行顺桨。

人为操作不当引起倒塔

2019 年 4 月 12 日甘肃民勤某风电场发生一起风机倒塔事故,造成四人死亡,一人重伤,一人轻伤, 损失惨重。

事后分析得知,由于该风机变桨控制手动模式下开桨后,未及时收桨到基准位置(89°),三只叶片桨叶均处于开桨位置 0°左右,此时松开叶轮制动刹车,当时平均风速约 6m/s,发现风机转动后,现场人员未有效进行收桨操作,变桨在手动模式下(权限最高),风机超速后不执行紧急收桨。风机在桨叶全开时持续空转,迅速加速进入超速状态,一只叶片无法承受过大的离心力而开裂,进而导致动力失衡,最终风机倒塔。

其它原因导致倒塔

2017 年宁夏某风电场 2MW 机组倒塔,经调查,该机组叶片存在质量问题,在运行过程中叶片撞击塔筒,导致叶片断裂,塔筒折断。除去叶片质量问题,如果工作人员能定期检查叶片,或者能使用一些智能设备监测叶片,在叶片出现小的裂纹时能及时采取措施,或许可以避免倒塔事故的发生。在行业发展早期,出现过因为层层转包,最后施工质量不达标,出现倒塔情况,随着政策的完善,此类事故近几年较少发生。但日常运维过程中,应多注意塔筒基础的异常情况。

总结

从2005年开始,风电行业进入快速发展期,国内整机制造商一哄而上,出现风电大跃进。在这一 特殊时期,机组的质量和安全存在诸多隐患,不利于行业健康发展。通过梳理倒塔事故,主要是在运行过程中发生超速飞车,导致倒塔。

国内整机制造商引进技术后,基本不做修改,现在的技术和引进 时的技术差别不大,即使存在不完善之处,也不敢在安全方面做出改进。另外全行业都在追求更高更大的机组,没有将注意力集中于早期机组,也是行业非良性发展的一个原因。

要减少倒塔事故的发生,首先要从设计上提高机组安全可靠性,从源头上堵住安全漏洞。此外在后期维护过程中,提高员工的技术能力和安全意识,只有全产业链从上到下共同采取行动,才能杜绝事故的发生。


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