2019年12月4日，黑龍江某風電場#1風電機組運行中葉輪發(fā)生飛車，第二段塔筒上端折斷，機艙、葉輪和第三段塔筒墜落。事件發(fā)生后，集團公司生技部及時組織開展調查和分析工作，組織召開專題分析會議。有關情況通報如下：

　　

　　一、風電場基本情況

　　

　　該風電場位于黑龍江省，風電場總裝機容量77.2MW，分兩期建設，其中一期工程2006年2月并網發(fā)電，2007年10月退出質保；二期工程2009年11月并網發(fā)電，2017年12月退出質保。#1風電機組為一期風電機組。

　　

　　二、事件經過

　　

　　2019年12月3日15時00分，風電場環(huán)境溫度-28℃，#1風電機組平均風速15m/s。風電場運行值班人員通過scada監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)#1風電機組報FM49（發(fā)電機超速1）故障，發(fā)電機轉速2108轉/分鐘。12月3日15時02分，風電場運行值班人員通知檢修人員前往#1風電機組就地檢查。

　　

　　12月3日15時15分，風電場檢修人員到達#1風電機組機位，發(fā)現(xiàn)一只葉片葉尖正常甩出，另外兩只葉片葉尖小部分甩出，塔基控制屏顯示風速約15m/s，發(fā)電機轉速約2100轉/分鐘，機組處于超速運行狀態(tài)。檢修人員通過手動控制停機、手動控制偏航、觸發(fā)塔基急停按鈕等操作無效。

　　

　　12月3日15時18分，將#1風電機組對應集電線路由運行狀態(tài)轉備用狀態(tài)，切斷機組控制電源，機組轉速未下降。同時啟動電力設備事件應急預案，成立應急處置領導小組，指導開展應急處置工作。

　　

　　12月3日15時20分，在#1風電機組周圍及通往機位道口采取安全隔離措施，防止無關人員進入。

　　

　　12月3日16時17分，將#1風電機組所在集電線路由備用狀態(tài)轉運行狀態(tài)，恢復機組控制系統(tǒng)供電電源，風機狀態(tài)未變化，轉速未下降。2019年12月3日22時30分，在中控室越過機組通訊模塊直連#1風電機組控制器進行遠程偏航，未成功。

　　

　　12月3日23時48分，將#1風電機組所在集電線路由運行狀態(tài)轉備用狀態(tài)，防止電氣短路引起森林火災。

　　

　　12月4日凌晨至傍晚，風速保持在15m/s左右，#1風電機組發(fā)電機轉速維持在2100-2400轉/分鐘左右。為防止火災事故發(fā)生，從臨近風電場抽調人員和滅火裝置，做好防火各項準備工作。

　　

　　12月4日20時19分，#1風電機組飛車倒塔，第二段塔筒上端折斷，機艙、葉輪和第三段塔筒墜落。

　　

　　12月5日，成立事件聯(lián)合調查組，對風機倒塔事件進行調查分析。

　　

　　三、事件原因

　　

　　（一）原因分析

　　

　　1.12月3日14時59分06秒，#1風電機組處于大功率發(fā)電機運行狀態(tài)，14時59分06秒機組主斷路器跳開，風電機組脫網。由于2015年4月風電場一期風電機組SCADA服務器損壞，經主機廠家遠程修復后，機組監(jiān)控功能恢復正常，但時鐘功能、數(shù)據(jù)庫存儲功能異常，遠程監(jiān)控系統(tǒng)無法存儲歷史運行數(shù)據(jù)，因無相關歷史數(shù)據(jù)記錄，風電機組停機原因無法查證，事件后檢查發(fā)現(xiàn)大功率發(fā)電機接觸器觸點有燒熔痕跡，B、C相間絕緣材料過熱碳化嚴重，推斷因接觸器接觸不良而發(fā)熱，繼而導致B、C相拉弧短路，機組主斷路器跳閘，主控控制葉尖液壓制動系統(tǒng)動作，其中一只葉尖正常甩出，另兩只葉尖未完全甩出，在風力作用下，發(fā)電機轉速迅速升高，發(fā)電機超速觸發(fā)安全鏈動作，高速軸剎車制動，因葉輪轉矩大于高速軸制動轉矩，高速軸剎車無法有效制動，機組長時間超速且葉輪氣動不平衡，達到塔筒最大疲勞載荷，引發(fā)風機倒塔。

　　

　　2.通過對葉尖制動部件拆解發(fā)現(xiàn)：兩只未正常甩出葉尖制動盒內支架因在葉尖收回過程中與彈簧套筒碰撞發(fā)生變形，支架與彈簧套筒卡澀造成支架與彈簧套筒中心線發(fā)生偏移，導致在進行葉片甩出過程中，限位擋圈與支架卡死而無法正常甩出。

　　

　　3.根據(jù)報警歷史記錄14時59分08秒高速軸制動器啟動剎車，16時30分23秒高速軸制動片磨損至極限。現(xiàn)場檢查高速軸制動系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)剎車盤磨損嚴重，剎車片已摩擦至極限位置，說明高速軸剎車正常抱閘，但因葉輪超速運行狀態(tài)轉矩大于制動轉矩而無法有效起到制動作用。

　　

　　4.15時13分49秒機組振動傳感器觸發(fā)，說明此時機組在超速運行狀態(tài)下振動較大，塔筒疲勞載荷增大。5.機組持續(xù)保持超速運行狀態(tài)，機組在超速觸發(fā)安全鏈后無法復位，采取手動停機、手動偏航、觸發(fā)急停按鈕等操作無效。

　　

　?。ǘ┓治鼋Y論

　　

　　綜上分析，風電機組倒塔原因為：風機在故障停機過程中葉尖制動盒內支架與彈簧套筒碰撞發(fā)生變形，導致限位擋圈卡死，葉尖無法正常甩出，機組長時間超速且葉輪氣動不平衡，達到塔筒最大疲勞載荷，引發(fā)風機倒塔。

　　

　　四、暴露的主要問題

　　

　?。ㄒ唬┻\行管理不到位。一是2015年4月scada監(jiān)控系統(tǒng)服務器損壞修復后，導致運行數(shù)據(jù)不能正常存儲、時間顯示不準確等問題，至今未有效解決，造成歷史數(shù)據(jù)記錄不全、時間錯亂、無法有效查看和分析機組真實運行情況等問題；二是監(jiān)控系統(tǒng)無聲光報警功能，無法有效發(fā)揮告警提醒作用；三是資料管理存在漏洞，未及時對風電機組設計、調試、運維等資料進行收集保存。

　　

　?。ǘz修管理不到位。一是定期檢修工作存在缺項、漏項情況。如葉片葉尖制動盒內彈簧套筒、支架、擋圈、導向套、導向軸等重要動作部件自投運以來未開展維護檢修工作，存在一定安全隱患。二是大功率發(fā)電機并網接觸器觸點燒損頻繁，2019年損壞9臺次，未引起足夠重視，未及時分析接觸器觸點頻繁燒損原因，也未及時采取有效治理措施。

　　

　?。ㄈ┘夹g監(jiān)督管理不到位。風場生產管理人員沒有葉片葉尖制動盒圖紙和相關維護保養(yǎng)技術要求，自投產以來從未進行過檢查維護，事件后排查發(fā)現(xiàn)該風電場13臺風電機組18只葉片葉尖制動盒內支架存在變形情況，由于技術力量薄弱，支架變形普遍問題未在日常技術監(jiān)督工作中及時發(fā)現(xiàn)、及時防范，導致故障擴大。技術監(jiān)督項目存在漏項情況，振動擺錘位置未定期進行檢查和校驗。

　　

　?。ㄋ模┘瘓F公司管理要求執(zhí)行落實不到位。風電機組剎車盤下部線纜未采取有效防火保護措施，存在機艙著火安全隱患。

　　

　　五、防范措施及要求

　　

　?。ㄒ唬┝⒓撮_展整治工作。要深刻吸取事件教訓，針對本次事件暴露的問題，立即開展隱患排查和治理工作，重點排查葉尖制動盒機構是否存在變形卡澀、發(fā)電機并網接觸器是否存在異常、風電機組頻發(fā)故障或告警信息有無及時檢查和處理，及時消除設備隱患，避免類似事件發(fā)生。

　　

　?。ǘ┮?guī)范運行管理。盡快研究制定出個性化的安全措施，確保在運機組的安全。同時要研究修訂風電機組飛車倒塔應急預案，完善現(xiàn)場應急處置方案，開展應急演練。

　　

　?。ㄈ┘訌姍z修管理。進一步完善檢修規(guī)程，將葉片葉尖制動盒機構維護檢修工作納入定期檢修項目，重點檢查支架是否變形、支架與彈簧套筒是否卡澀、鋼絲繩是否松動、導向軸和導向套動作是否可靠等，避免定期檢修工作出現(xiàn)缺項、漏項情況，并要保證檢修質量。

　　

　?。ㄋ模┘訌娂夹g監(jiān)督管理。按要求對風電機組主要傳感器，如振動、超速等傳感器定期進行檢查校驗，確保各傳感器可靠動作。按要求開展葉片葉尖制動測試、大功率發(fā)電機接觸器檢查試驗等工作，加強數(shù)據(jù)分析，及時發(fā)現(xiàn)并處理設備存在的隱患。

　　

　?。ㄎ澹┘訌娂瘓F公司有關文件要求的執(zhí)行落實力度。嚴格落實集團公司隱患排查治理、防止風電機組重大設備事故技術要求等文件要求。按照要求對剎車盤周圍可燃物采取有效自動消防措施，防止著火或火勢蔓延。

　　

　?。┭芯繌氐捉鉀Q方案。針對目前機組投運時間長、發(fā)電效率低、安全隱患大等現(xiàn)狀，系統(tǒng)研究整機替換徹底解決方案，加強與當?shù)卣?、電網及設計單位溝通，積極爭取相關政策，加快推進整機替換工作。

　　

　?。ㄆ撸┥羁涛〗逃枴８飨嚓P單位要認真組織學習本次事件通報，深刻吸取事件教訓，舉一反三，針對性開展隱患排查和治理工作，及時消除設備隱患。要充分認識目前風電機組安全形勢依然嚴峻，隱患治理工作刻不容緩，同時要避免僥幸心理，提高安全防范意識。