【技術】臺風對沿海風電機組的危害及對策

　　一、葉片、輪轂損壞原因分析
　　紅海灣風電場：有10臺風電機組葉片、輪轂嚴重損壞，共有28支葉片嚴重受損(葉片中段折斷、出現嚴重裂紋)，有8個輪轂內部變槳執行機構斷裂、受損，需要拆卸風輪或葉片進行更換。
　　甲東風電場：有1臺風電機組1葉片嚴重撕裂，需要更換，如圖11所示。
　　分析：臺風登陸時的風向突變。風向并不總是沿著對葉片受力較有利的順槳方向吹入，如圖9所示，也可能從對葉片受力最不利的垂直葉面方向吹入，如圖10所示，此時風電機組可能由于電網等原因緊急停機而處于剎閘狀態，這就大大增加了葉片的載荷(相差30%)。
　　事實上，紅海灣風電場風電機組在斷電的狀態下，偏航失效，風輪無法調整對風，臺風期間風向隨臺風中心移動而變化，出現持續的各個方向的大風作用在葉片上產生持續的極大彎扭組合力矩，并且由于臺風風速已經超過了設計極限，產生的彎扭組合力矩會超過葉片及變槳執行機構承載極限，導致葉片斷裂，變槳執行機構受損。
　　二、風電機組塔筒倒塌原因分析
　　紅海灣風電場有8臺風電機組塔筒倒塔，倒塔方位均在東南140度至南185度方向范圍內，如圖14所示，其中6臺機組向機頭方向倒塔，1臺機組向尾部倒塔，1臺機組側向倒塔。所有倒塔機組塔架折彎位置一致，均在下塔架中段約7m-8m位置，如圖13所示，部分螺栓拉斷，或嚴重變形，部分機組塔底法蘭變形。