從安全方面來說,與此類風電機組相配的箱變,應具有多重自動跳閘功能,以保護機組與人身安全;從現場實踐來看,只要箱變低壓側斷路器具有自動分閘的功能跳閘,就能避免事故擴大,從而避免機組燒毀事故的發生;從系統設計來看,此類機組存在變頻器并網開關無法正常脫開的可能,需要箱變低壓側斷路器具有自動分閘功能,以及時切斷電網給機組的供電,避免惡性事故的發生。
一、監控數據分析
在事故之前,機組多次報低風切出,并在8小時內幾次報變頻器故障,并均是變頻器自動復位,可能由并網開關機械故障引起。
在事故前的一次“低風切出”后,復位啟機,機組的有功功率一直維持正值,說明此時機組運行正常,處于發電狀態;其后機組因風速降低有功功率逐漸下降,于12:37:04觸發“低風切出”停機,因變頻器并網開關不能斷開,隨后觸發“變頻器錯誤”等一系列故障。
該機組在觸發“變頻器錯誤”等故障后,葉片順利收槳到92°,即葉片處于安全位置,主控信息與現場的實際情況相符。首先,說明機組變槳系統正常,事故之前沒有出現高級別剎車和電池檢測,輪轂變槳電機及其供電接觸器是交流供電收槳,且電流不大,機組起火的原因不在輪轂。其次,說明機組的控制系統所報信息真實可靠;另外,在低風切出時,機組高速軸轉速不高,主控沒有主軸剎車器的動作信息。所以,排除由于主軸剎車器動作,或其他部位由于轉速過高導致摩擦起火的可能。
按照所報故障發生的時間順序:變頻器電網故障、暫態電網錯誤、相電壓過低等。由于變頻器并網開關不能脫網,發電機定子線圈與電網直接相連,消耗電網功率不斷轉化為熱能。從后面觸發的故障可以看出,發動機定子溫度在短時間內急劇上升,耗電電流不斷增大。12:40:04,機組主控報“電網掉電”,電網至少有一相斷開;報“低風切出”的3分零2秒后,主控報“交流電源故障”,即:12:40:06,說明機組完全斷電。
二、集電線路及箱變高壓側斷路器跳閘分析