風(fēng)電機組重大事故分析（二）

　　中國風(fēng)電材料設(shè)備網(wǎng)：在中國風(fēng)電的快速發(fā)展時期，不少風(fēng)電場出現(xiàn)了機組飛車、倒塌事故。事故原因多種多樣。在事故分析時，只有遵從風(fēng)電機組運行的基本原理、設(shè)計理念，方能找出事故產(chǎn)生的真實原因，以避免類似事故的再次發(fā) 生。下面就某風(fēng)電場的飛車、倒塌事故進行分析。
　　某風(fēng)電場機組的飛車倒塌事故
　　一、事故現(xiàn)象
　　某風(fēng)電場監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)報發(fā)電機超速，在短暫的停機后，風(fēng)電機組的葉片又再次不明原因運轉(zhuǎn)。事故機組發(fā)生飛車以后，機艙已經(jīng)全部燒毀，不能從監(jiān)控軟件和控制器獲取信息，除了事故現(xiàn)象和燒毀機組外，能夠得到的有用信息很少，這給事故分析帶來了一定的困難。而事發(fā)過程留下了很多謎團，通過剖析事發(fā)時諸多特殊的現(xiàn)象，可找到事故發(fā)生時的確切原因。
　　該機組使用的是LUST直流變槳系統(tǒng)，Mita控制器WP3100，后臺為Getway軟件，由于事發(fā)時機組控制器數(shù)據(jù)沒有傳到后臺，機組全部燒毀，數(shù)據(jù)無法讀取。只能從現(xiàn)場人員那里知道當(dāng)時的一些現(xiàn)象和細節(jié)。
　　事發(fā)時風(fēng)速大約在10m/s左右。一方面，現(xiàn)場維修人員在事發(fā)時看到，事故機組在機艙冒煙后完全停下來了，其后又迅速啟機，并飛速旋轉(zhuǎn)，迅速倒塌;另一方面，控制室的監(jiān)控人員從監(jiān)控軟件上看到，機組達到的最高轉(zhuǎn)速在2700rpm以上。由于廠家維修人員和業(yè)主監(jiān)控人員離出事機組距離較近，當(dāng)?shù)谝淮瓮C時，機組的機艙部分已經(jīng)冒煙，所以引起了他們的特別關(guān)注，第二次啟機的旋轉(zhuǎn)速度又與平常機組啟機有明顯的區(qū)別，因此，所有現(xiàn)場人員都一致地描述到：“機組是完全停下來之后，經(jīng)過短暫停機，機組又再次迅速啟機”。
　　機組全部燒毀后，現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn)，三支葉片都沒有順槳;在第二節(jié)塔筒的中部位置折斷;主軸剎車器處于制動狀態(tài)，剎車盤和主軸剎車片嚴重磨損。而其他部位沒有卡死和劇烈磨損的現(xiàn)象。
　　從以上的現(xiàn)象和現(xiàn)場勘測留下的疑問有：當(dāng)時機組是因什么故障而停機的;在機組停下來的同時，機艙因何冒煙、火源來自何方;而停機之后，沒有人復(fù)位，又怎么會自動迅速啟機(在正常情況下，只有當(dāng)機組故障消除后，才能自動復(fù)位);是主軸剎車器剎不住還是自動解開了?如果主軸剎車器自動解開，又因何而解開等眾多疑問。
　　然而，此次事故最為關(guān)鍵的是：事后三支葉片都在零度位置，沒有任何收槳的痕跡。為何三支槳葉都沒有順槳?
　　二、事故的思考與問題
　　1、是否因屏蔽狀態(tài)碼造成飛車倒塌事故
　　該機組使用的是Mita公司所生產(chǎn)的風(fēng)電機組控制器，其設(shè)計較為完善。該控制器把風(fēng)電機組所處的狀態(tài)都用與之對應(yīng)代碼表示，可以表明風(fēng)電機組的運行狀態(tài)、故障信息以及剎車等級等，這就是狀態(tài)碼。
　　對于絕大部分的狀態(tài)碼，根據(jù)維修人員的技術(shù)水平與當(dāng)時的需要可以屏蔽(使其失效);而有的狀態(tài)碼則由程序設(shè)定不能屏蔽，即使是用最高權(quán)限也不能屏蔽，例如：手動停機(13)、電池檢測(95)、輪轂電池故障(57)、電池電壓低(1182、1184、1186)、變槳速度太慢(1919、1920、1921)、剎車反饋(429、455)、剎車磨損(415)以及與安全鏈有關(guān)的狀態(tài)碼等。也就是說，任何現(xiàn)場人員都不能對這些狀態(tài)碼進行操作。這樣，既能保證機組安全和人身安全，又能在處理故障時采取靈活多變的措施，根據(jù)維修人員的經(jīng)驗、判斷和處理故障能力，在保證部件安全的前提下，以達到迅速分析、判斷、確認并排除故障。
　　經(jīng)過以上分析，此次事故不可能是因現(xiàn)場人員屏蔽狀態(tài)碼造成，而事故原因何在?
　　2、有多道超速保護機組為何沒有停下來
　　當(dāng)機組第二次啟機時，機組轉(zhuǎn)速從0rpm一直飛升到2700rpm，中間順利通過了多道超速保護，而沒有順槳，則是交、直流順槳均沒有起作用。
　　該控制器為限制機組超速而設(shè)置的狀態(tài)碼有：213、1905、1411、310、311、312、317、328、319、320。除狀態(tài)碼213是只報警不停機之外，其他的9道超速保護均為停機保護。
　　以上狀態(tài)碼,除213、1905、1411之外，其他超速狀態(tài)碼都由機組控制器的程序設(shè)定不能屏蔽。雖然狀態(tài)碼1905能夠屏蔽，但是，它的執(zhí)行是完全由變槳控制器控制的，即使在機組控制器中被屏蔽了，只要滿足觸發(fā)條件，葉輪順槳依然是要執(zhí)行的。
　　第一，狀態(tài)碼213(極端陣風(fēng))，限制超速，只報警不停機。
　　在出現(xiàn)瞬時颶風(fēng)時，報狀態(tài)碼213是降低額定轉(zhuǎn)速，把機組的額定轉(zhuǎn)速降至安全轉(zhuǎn)速，即：機組在達到1960rpm，時間超過0.2秒，葉片以5°/s順槳，通過軟件把機組的額定轉(zhuǎn)速由1780rpm降到1720rpm，使機組轉(zhuǎn)速迅速下降。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降后，機組的額定轉(zhuǎn)速還可以再次上升且不停機。這樣，既保證發(fā)電又降低轉(zhuǎn)速，不至于超速。
　　第二，狀態(tài)碼1905(變槳自主運行)，剎車程序BP52，交流供電順槳。