文| 王明軍,高原生,梅國剛,邵勤,豐吳飆
據(jù)英國風(fēng)能機構(gòu)不完全統(tǒng)計,截至2009 年12 月31 日,全球共發(fā)生風(fēng)電機組重大事故715 起,其中火災(zāi)事故138 起,占總數(shù)的19.3 %,位列第二位。2010 年歐美等國新增火災(zāi)事故7 起,其中2 起火災(zāi)對作業(yè)工人造成了嚴重?zé)齻R虼?,火?zāi)已成為繼雷擊后第二大毀滅性風(fēng)電機組災(zāi)害。2006年中國臺灣燒毀了2 臺2 MW 的風(fēng)電機組。在近期的《火災(zāi)科學(xué)》雜志上,來自倫敦帝國理工學(xué)院、愛丁堡大學(xué)和瑞典SP 技術(shù)研究院的幾位研究人員聯(lián)合發(fā)表了他們的研究成果。在對全球20 萬臺風(fēng)電機組進行了評估之后,這個研究小組認為,風(fēng)電機組的火災(zāi)發(fā)生率比業(yè)內(nèi)普遍認為的幾率高出10 倍。當(dāng)前,公開報道的全球風(fēng)電機組火災(zāi)發(fā)生率平均為每年11.7 起,而研究人員認為,每年至少有超過117 起風(fēng)電機組著火事故發(fā)生。
風(fēng)電機組火災(zāi)事故中國有,國外也有。如果對眾多機組起火和燒毀事故認真分析,找出事故真實原因,采取有效預(yù)防措施,相信絕大部分的機組火災(zāi)事故是可以預(yù)防和避免的。然而,在降低和避免重大事故發(fā)生的同時,我們不僅要講求科學(xué),還需要綜合考慮成本,以利于度電成本的降低。
事故簡介
某風(fēng)電場在后臺軟件上發(fā)現(xiàn)一臺機組報“發(fā)電機超速”停機,其后觸發(fā)了“發(fā)電機軸承1 溫度偏高”、“發(fā)電機軸承1 溫度過高”等多個故障。事故后發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器及聯(lián)軸器罩殼完全燒毀。該機組在更換發(fā)電機、聯(lián)軸器、聯(lián)軸器罩殼、燒毀的部分線路和傳感器后,順利并網(wǎng)發(fā)電。該事故機組因燃燒部位較少,沒有危及主控和數(shù)據(jù)的采集、處理,且機組斷電較晚,事后得到的主控數(shù)據(jù)較為完備,現(xiàn)場保持完好,這給本次事故分析帶來了極大的方便。
事故勘測
一、現(xiàn)場查看與分析
在拆解事故機組發(fā)電機前軸承時,發(fā)現(xiàn)軸承保持架完全破損。從事故部位實物觀察,發(fā)電機軸與前軸承內(nèi)圈之間已經(jīng)發(fā)生了劇烈的相對運動,且磨損相當(dāng)嚴重,發(fā)電機軸和軸承內(nèi)圈的部分材料已經(jīng)融化(見圖1);發(fā)電機軸承前端蓋、后端蓋、軸承滾動體、軸承滾道以及軸承內(nèi)部的所有油脂干澀、發(fā)黑(見圖2);力矩限制器發(fā)生了相對位移(見圖4);聯(lián)軸器及聯(lián)軸器罩殼被碳化燒黑,形狀保持較為完好。
聯(lián)軸器與發(fā)電機側(cè)的連接螺栓、螺帽和鎖緊螺栓均有明顯淬火跡象;發(fā)電機側(cè)的聯(lián)軸器連接螺栓拆卸困難,不少鎖緊螺栓在拆卸時發(fā)生斷裂。而聯(lián)軸器與齒輪箱側(cè)的連接端,連接螺栓拆卸正常,與正常的連接螺栓拆卸沒有太大的區(qū)別。
聯(lián)軸器罩殼的上半靠發(fā)電機端燒毀嚴重,聯(lián)軸器罩殼上半有部分已變成白色灰燼。整個機艙內(nèi)布滿煙塵。在發(fā)電機前軸承前端的正上面,機艙保溫層燒毀,周圍被燒成黑色。
發(fā)電機前軸承前端蓋以上的發(fā)電機大端蓋面上被煙熏成一個較大的V 形黑色印跡(見圖9),在發(fā)電機前軸承上端的發(fā)電機冷卻風(fēng)扇有被明火嚴重?zé)^的跡象(見圖9)。
因此,綜合以上的諸多現(xiàn)象分析,事發(fā)時發(fā)電機前軸承端有長時間明火出現(xiàn),火源應(yīng)來自發(fā)電機前軸承端。