風(fēng)電機組重大事故分析（一）

　　據(jù)現(xiàn)場人員反映，機組發(fā)生著火事故后，故障機組的箱變高壓側(cè)有兩相保險熔斷導(dǎo)致高壓側(cè)跳閘。據(jù)了解，不少箱變的高壓側(cè)開關(guān)有保險熔斷跳閘功能，而低壓側(cè)斷路器沒有自動跳閘裝置。因此，機組故障時，低壓側(cè)斷路器不可能斷開。從風(fēng)電機組系統(tǒng)設(shè)計來看，箱變和風(fēng)電機組共同組成雙重保護，按風(fēng)電機組發(fā)電負荷從小到大的電流保護順序是：變頻器、箱變低壓側(cè)、箱變高壓側(cè)。在變頻器斷路器無法正常脫開的情況下，如果箱變低壓側(cè)不能及時跳閘，很容易造成事故擴大。
　　另外，機組主控報“電網(wǎng)掉電”和“交流電源”故障，與箱變高壓側(cè)兩個保險斷開的時間相對應(yīng)，在后一個保險熔斷時，箱變的高壓側(cè)開關(guān)跳閘，這與現(xiàn)場查看的箱變高壓側(cè)斷路器跳閘及箱變高壓側(cè)兩相保險熔斷的事實相符。從主控看這兩個故障信息的時間差為2s（主控的最小計時單位為s）。再從升壓站的線路錄波信息來看，事故機組所在線路發(fā)生了“三相電流不平衡”故障，時間為1s341ms，這再次與機組監(jiān)控數(shù)據(jù)相吻合。
　　12:40:04，機組主控報“電網(wǎng)掉電”，箱變高壓側(cè)第一個保險熔斷；12:40:06，主控報“交流電源故障”，箱變高壓側(cè)的另外一個相保險熔斷，同時高壓側(cè)跳閘，機組與電網(wǎng)分離。
　　在事故發(fā)生時，事故機組同一線路的8臺機組均處于低風(fēng)速發(fā)電狀態(tài)，發(fā)電功率不高，而事故機組耗電功率較大，單相耗電電流可能在機組的滿負荷以上，當(dāng)事故機組高壓側(cè)保險有一相熔斷后，另外兩相仍處于耗電狀態(tài)，因此，集電線路出現(xiàn)了三相電流不平衡故障。當(dāng)事故機組的箱變高壓側(cè)開關(guān)跳閘后，隨著事故機組的切除線路恢復(fù)正常。
　　該風(fēng)電場箱變高壓側(cè)電壓為35kV，使用保險的容量為50A，由此核定出的箱變高壓側(cè)的容量值在3000kVA以上。從保險的熔斷狀況來看，在事故發(fā)生時，機組發(fā)熱耗電功率很高。耗電產(chǎn)生的熱量又主要集中在發(fā)電機定子上，發(fā)電機外殼的溫升足以達到其附近可燃物，如：潤滑系統(tǒng)、排氣罩等的著火點，從而造成機組起火。
　　三、變頻器并網(wǎng)開關(guān)不能分閘分析
　　變頻器并網(wǎng)開關(guān)有失壓脫扣功能，在失去外界供電時，并網(wǎng)開關(guān)就會斷開，然而，當(dāng)箱變的高壓側(cè)跳閘后，并網(wǎng)開關(guān)還一直處于閉合狀態(tài)，即：在并網(wǎng)開關(guān)完全失電的狀態(tài)下，也不能使其分閘，變頻器并網(wǎng)開關(guān)屬機械卡死的可能性極大。后來對事故機組的變頻器并網(wǎng)開關(guān)進一步檢查也證實不能分閘是由機械卡死所致。
　　究其原因，該風(fēng)電場的所有機組是同一機型，與其他機組相比，事故機組地處凹地，處于兩山之間，此機位的風(fēng)速和風(fēng)向變化極為頻繁，通過主控記錄數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在事故發(fā)生前，因風(fēng)速在切入風(fēng)速附近頻繁且大幅度地波動，導(dǎo)致機組并網(wǎng)頻繁。平均每4－8分鐘出現(xiàn)一次“低風(fēng)切出”的觸發(fā)與復(fù)位：當(dāng)風(fēng)大的時候，機組還在啟機階段，而并網(wǎng)之后，風(fēng)速下降，風(fēng)能低于機組維持發(fā)正電時所需要的能量，機組又迅速“低風(fēng)切出”，這不僅對機組發(fā)電不利，而且，與同一風(fēng)電場其他機組相比，在同樣時間內(nèi)變頻器的并網(wǎng)次數(shù)增加，合閘后不能斷開的概率大大增加，致使發(fā)生分閘脫扣線圈發(fā)熱以及脫扣機械機構(gòu)出現(xiàn)卡塞的概率增加，最終導(dǎo)致變頻器并網(wǎng)開關(guān)無法正常分閘。在事故發(fā)生時，事故機組并網(wǎng)開關(guān)的動作次數(shù)為18645次，而同期投入運行的其他機組一般在6000－7000左右，也說明了該機組所在機位風(fēng)況變化的頻繁程度。