按照事故機組變頻器廠家對所用并網開關(ABB)的使用說明,當并網開關的動作次數達到15000次后要根據具體情況判定是否可以繼續使用,而且,在工作到20000次后,應當作報廢處理。在事故發生時,并網開關工作的次數已達18645次。另據現場了解,該機組在事故前的一次機組維護中,沒有對并網開關進行維護。因此,并網開關維護和檢修不當,是造成此次并網開關不能分閘的重要原因,也是本次事故的原因之一。
四、事故還原
結合機組的相關數據及現場情況還原事故發生過程如下:
機組因風速降低,12:37:04報“低風切出”脫網,此時變頻器的并網開關不能脫網,機組正常收槳,在主控的高速軸轉速信息上了解到,盡管發電機定子產生的旋轉磁場使葉輪有增速的趨勢,但是,順槳角度不斷增大,機組高速軸轉速依然不斷降低,隨著定子旋轉磁場與轉子的轉差率不斷增大,在發電機轉子產生的感生電動勢將IGBT、低電壓穿越的功率元件等擊穿短路,巨大的熱量還使變頻器轉子接線的絕緣皮燒毀、融化,變頻器IGBT燒毀,直至變頻器處的轉子接線開路(事故后,在檢查變頻器時進一步得到證實)。當發電機的轉子接線開路以后,發電機定子的阻抗更小,定子流過電流更大,定子的發熱狀況進一步加劇,定子溫度迅速上升。
發電機定子繞組,先是觸發“定子繞組溫度偏高”溫度為120℃,在5s之后主控報“定子繞組溫度過高”。按照參數設置,此時的溫度應大于140℃;定子溫度繼續升高,在20s后,報“溫度傳感器故障”,應為定子繞組中的Pt100,或Pt100的接線被定子繞組產生的高溫熔斷所致。隨后發電機上的潤滑油管、排氣罩、潤滑油泵著火,機組起火燃燒。
五、因箱變引發的故障與多起事故
風電機組要正常運行,減少故障,避免重大事故的發生,箱變質量、箱變保護功能的完備狀況、箱變與風電機組配套等有著重要的關系。
對于因電起火的火災事故,首先要切斷供電電源,避免事故的擴大和機組燒毀事故的發生。風電機組火災事故應以預防為主,全面考慮,預防和避免惡性事故。
如果變頻器布置在機艙上面,由于機組與箱變之間的線路一直到機艙,如果箱變的保護功能不完善,當電纜出現破損時,更容易造成機組燒毀事故,箱變對機組的保護作用顯得更為重要。