風(fēng)電機(jī)組的整機(jī)質(zhì)量及性能與機(jī)組部件有關(guān)，也與現(xiàn)場(chǎng)管理和質(zhì)量控制有關(guān)。在機(jī)組生產(chǎn)時(shí)，生產(chǎn)的各道工序如不嚴(yán)格把關(guān)可能會(huì)出現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組改造時(shí)，如果設(shè)計(jì)方案考慮不夠全面，或現(xiàn)場(chǎng)施工人員責(zé)任心不強(qiáng)，則更可能造成質(zhì)量問(wèn)題，使機(jī)組性能變差，故障幾率增加，甚至還可能因機(jī)組改造而帶來(lái)安全隱患，最終導(dǎo)致機(jī)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(jī)組燒毀事故。

某風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組燒毀事故

一、事故簡(jiǎn)介

2016 年5 月，內(nèi)蒙古某風(fēng)電場(chǎng)發(fā)生了一起機(jī)組燒毀事故。該風(fēng)電場(chǎng)于2006 年開始吊裝興建，于2007 年10 月，該風(fēng)電場(chǎng)的33 臺(tái)雙饋1.5MW 風(fēng)電機(jī)組全部投運(yùn)并進(jìn)入質(zhì)保服務(wù)期，按照合同約定質(zhì)保期為兩年，應(yīng)在2009 年年底全部出保。在2011 年，該風(fēng)電場(chǎng)實(shí)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(shí)施了變頻器定子接觸器改造。

事發(fā)時(shí)，主控報(bào)“變頻器錯(cuò)誤”停機(jī)，停機(jī)過(guò)后又報(bào)了一次“變頻器錯(cuò)誤”。在事故發(fā)生過(guò)程中，箱變低壓側(cè)斷路器自動(dòng)跳閘，最終機(jī)艙、輪轂、葉片等全部燒毀。事后勘察，塔筒內(nèi)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(jī)組發(fā)電機(jī)定子接線箱的右側(cè)，與發(fā)電機(jī)定子接線相對(duì)應(yīng)的三相接線銅排的右側(cè)被擊穿，出現(xiàn)了3 個(gè)孔。如圖2 所示，發(fā)電機(jī)定子接線盒內(nèi)部三相的接線電纜燒毀嚴(yán)重，3 相12 根其中有7 根電纜已經(jīng)斷裂，定子接線箱內(nèi)部有燒熔物。

二、主控信息及事故簡(jiǎn)要分析

事發(fā)前一天，事故機(jī)組報(bào)“變頻器錯(cuò)誤”停機(jī)，其后手動(dòng)停機(jī)。事發(fā)當(dāng)天17 點(diǎn)54 分42 秒，手動(dòng)復(fù)位后；17 點(diǎn)59 分44 秒，主控報(bào)“變頻器錯(cuò)誤”；18 點(diǎn)09 分47 秒，“變頻器錯(cuò)誤”自動(dòng)復(fù)位，啟機(jī)，在18 點(diǎn)14 分49 秒再次報(bào)“變頻器錯(cuò)誤”停機(jī)；在18 點(diǎn)19 分17 秒，主控報(bào)“機(jī)艙溫度偏高”（主控設(shè)定的參數(shù)值為50℃）；18 點(diǎn)20 分01 秒，機(jī)組又報(bào)“變頻器電網(wǎng)錯(cuò)誤”；18 點(diǎn)20 分02 秒，報(bào)“變頻器斷路器斷開”；18 點(diǎn)20 分06 秒，“機(jī)艙溫度過(guò)高”（主控設(shè)置的參數(shù)值為55℃）。

主控在17 點(diǎn)59 分44 秒、18 點(diǎn)14 分49 秒和18 點(diǎn)20分01 秒，分別報(bào)過(guò)三次“變頻器錯(cuò)誤”，其對(duì)應(yīng)的變頻器信息為：17 點(diǎn)59 分44 秒，變頻器報(bào)“機(jī)側(cè)啟動(dòng)轉(zhuǎn)子三相電流瞬時(shí)值過(guò)流”，并在勵(lì)磁后因存在故障機(jī)組不能勵(lì)磁并網(wǎng)；18 點(diǎn)14 分49 秒，變頻器報(bào)“chopper 開通超時(shí)”，即：變頻器網(wǎng)側(cè)報(bào)故障，在此之前，機(jī)組處于正常并網(wǎng)狀態(tài)；18點(diǎn)20 分01 秒，變頻器報(bào)“15V 電源故障”，在1 秒之后，即：18 點(diǎn)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(bào)故障的次數(shù)和時(shí)間間隔上，主控所報(bào)的三次 “變頻器錯(cuò)誤”與變頻器內(nèi)的記錄能完全對(duì)應(yīng)。由此說(shuō)明，主控所報(bào)相關(guān)信息是可信的。

第二，在18 點(diǎn)14 分49 秒，主控報(bào)“變頻器錯(cuò)誤”停機(jī)；但變頻器斷路器未斷開，直至18 點(diǎn)20 分02 秒，主控報(bào)“變頻器斷路器斷開”時(shí)才斷開。

第三，由箱變低壓側(cè)斷路器自動(dòng)跳閘，以及發(fā)電機(jī)定子接線箱和箱內(nèi)的電纜燒毀狀況可知：發(fā)電機(jī)定子三相在接線箱處拉弧、打火，應(yīng)是在變頻器斷路器和定子接觸器均未斷開時(shí)產(chǎn)生的。

第四，在機(jī)組定子接線箱嚴(yán)重打火、過(guò)流時(shí)，變頻器的斷路器和定子接觸器未能斷開，過(guò)流嚴(yán)重以至于箱變過(guò)流跳閘。

第五，機(jī)艙內(nèi)著火問(wèn)題：從故障信息看，18 點(diǎn)09 分47 秒“變頻器錯(cuò)誤”自動(dòng)復(fù)位啟機(jī)，到18 點(diǎn)14 分49 秒主控報(bào)“變頻器錯(cuò)誤”停機(jī)?，F(xiàn)場(chǎng)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(shuō)明在主控停機(jī)后，或停機(jī)后機(jī)組轉(zhuǎn)速還很高時(shí)，定子接觸器斷開，變頻器脫網(wǎng)。

在18 點(diǎn)14 分49 秒機(jī)組停機(jī)，其后不到5 分鐘，主控報(bào)“機(jī)艙溫度偏高（18 點(diǎn)19 分17 秒）”，又經(jīng)歷49 秒，“機(jī)艙溫度過(guò)高（18 點(diǎn)20 分06 秒）”，其間溫度升高5℃。由以上信息可知，在機(jī)組停機(jī)后，機(jī)艙溫度不斷升高。在變頻器脫網(wǎng)后，定子接線箱不再拉弧、打火時(shí)，機(jī)艙溫度還在不斷上升，并且溫度的上升速度較快，說(shuō)明停機(jī)過(guò)后機(jī)艙已有明火產(chǎn)生，起火的時(shí)間應(yīng)在機(jī)組停機(jī)之前，或停機(jī)之后不久產(chǎn)生。

三、事故分析解讀出的安全隱患和疑問(wèn)

機(jī)組改造后留下與本次事故相關(guān)的缺陷有：

第一，在定子接觸器改造時(shí)，僅是通過(guò)變頻器內(nèi)部改線實(shí)現(xiàn)對(duì)定子接觸器的控制，定子接觸器改造廠家沒(méi)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(yīng)的定子接觸器控制板件及控制電路。兩個(gè)改造廠家之間未進(jìn)行任何溝通和協(xié)調(diào)。

第二，對(duì)于保護(hù)措施完善的變頻器來(lái)講，當(dāng)機(jī)組并網(wǎng)后，只要定子、轉(zhuǎn)子電纜對(duì)地或相間出現(xiàn)較小電流的拉弧、打火，變頻器就會(huì)迅速脫網(wǎng)，且變頻器的斷路器和定子接觸器都會(huì)斷開。因此，在正常情況下，定子、轉(zhuǎn)子回路出現(xiàn)短路，通常很難成為起火點(diǎn)。而事故機(jī)組的變頻器，在發(fā)電機(jī)定子回路出現(xiàn)嚴(yán)重打火、過(guò)流時(shí)，變頻器的斷路器和定子接觸器沒(méi)有及時(shí)斷開，因其短路、打火還造成了箱變低壓側(cè)斷路器跳閘，可見事發(fā)時(shí)發(fā)熱消耗的功率很大。

第三，一般情況下，當(dāng)變頻器并網(wǎng)后，如果是因變頻器報(bào)故障停機(jī)，那么變頻器的斷路器應(yīng)迅速斷開。然而，在18 點(diǎn)14 分49 秒變頻器報(bào)“chopper 開通超時(shí)”時(shí)，事故機(jī)組的斷路器并沒(méi)有斷開，而是18 點(diǎn)20 分01 秒再次報(bào)“變頻器故障”后，到18 點(diǎn)20 分02 秒，變頻器斷路器才得以斷開。這也說(shuō)明變頻器的控制程序和保護(hù)措施不夠完善，或事故機(jī)組變頻器存在某種缺陷和安全隱患。