風電機組火災事故在國內外時有發(fā)生。對眾多機組燒毀事故認真分析，找出事故的確切起因，并采取有效預防措施，有利于避免類似事故的再次發(fā)生。本文簡要分析幾例因部件質量而引發(fā)的機組事故，并探討風電機組重大事故分析的基本方法。

事故案例

一、發(fā)電機前軸承損壞引發(fā)的事故

（一）事故經過

某風電場在后臺發(fā)現(xiàn)，事故機組報“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，聯(lián)軸器及聯(lián)軸器罩殼完全燒毀，該事故機組的發(fā)電機軸承采用自動注油潤滑方式。此類事故的共同特征是：在發(fā)電機前軸承端蓋上會出現(xiàn)V 字形的黑色印記。圖1 為某風電場事故機組的發(fā)電機前軸承端蓋狀況，圖2 為同一廠家發(fā)電機發(fā)生在另一風電場的聯(lián)軸器燒毀事故，此廠家發(fā)電機因前軸承抱死而引發(fā)聯(lián)軸器燒毀事故的次數(shù)相對較多，因此還出現(xiàn)過機組燒毀事故。此類事故與發(fā)電機前軸承的潤滑結構與潤滑方式有關。

在通常情況下，當出現(xiàn)發(fā)電機前軸承抱死時，不會發(fā)生聯(lián)軸器及機組燒毀事故，有時僅在前軸承端蓋上出現(xiàn)一個V字形的黑色印記。個別品牌的發(fā)電機則出現(xiàn)聯(lián)軸器及機組燒毀事故的概率卻很高。

（二）事故原因及分析

事故的起因是發(fā)電機前軸承損壞，當軸承保持架損壞后，發(fā)電機軸承內外圈之間以及軸承內圈與發(fā)電機軸之間的摩擦，短時間內劇烈發(fā)熱，大量的油脂會受熱蒸發(fā)，當蒸發(fā)的油脂從發(fā)電機軸承前端噴出后，溫度超過燃點就會燃燒。

潤滑脂的填充量，以填充軸承和軸承殼體空間的三分之一和二分之一為宜，用于高速旋轉的軸承應僅填充至三分之一或更少。采取有效措施嚴格控制軸承內部的油脂量，并防止油脂在發(fā)電機軸承內大量沉積是避免此類火災事故的根本方法。對于已投運此類發(fā)電機，建議取消自動注油潤滑方式，通過人工方式準確地控制注油量和油脂位置，按時清理軸承內部廢油；對于未出廠的發(fā)電機，建議對發(fā)電機前軸承的注油位置和排油方式進行改進，以避免過多的廢油在軸承內部沉積。

二、輪轂重要元器件故障引發(fā)的機組燒毀事故

（一）事故經過

某風電場事故機組在故障停機時，觸發(fā)電池順槳，并一直處于停機狀態(tài)，機組順槳到92°，其后有人發(fā)現(xiàn)機組出現(xiàn)濃煙，大約在1 小時后，輪轂上面和機艙下面均有明火出現(xiàn)。機組在燃燒過程中，一直處于對風位置，風向未變，最后機艙、

輪轂罩殼全部燒毀，葉片根部燒毀。吊下事故機組后發(fā)現(xiàn)，有一個輪轂軸柜處于打開狀態(tài)，內部僅剩銅芯和輪轂驅動器，其他兩個軸控柜處于蓋住狀態(tài)，并保持完好。

（二）事故原因分析

事故機組采用的是直流變槳系統(tǒng)，備用電源為電池，從理論上講，該變槳系統(tǒng)安全性極高。由于國內機組的低價競爭，機組價格不斷降低。輪轂的采購價大幅度降低。在緊急順槳時直接導通電池與輪轂變槳電機的接觸器，其采購成本也急劇降低。采用此批次輪轂的機組，在調試中發(fā)現(xiàn)，此接觸器燒毀出現(xiàn)的頻次較高，輪轂軸柜完全燒毀也時有發(fā)生。

該直流變槳系統(tǒng)，在正常緊急順槳時，通過接觸器吸合直接將備用電源與變槳電機接通，在變槳電機剛啟動時，該接觸器通過的電流很大，并只有當葉片撞到限位開關時，此接觸器才會斷開。此接觸器的控制供電和執(zhí)行送電，均取自輪轂備用電源。如該接觸器容量過小或質量不佳，在執(zhí)行緊急順槳過程中，可能造成接觸器吸合后因接觸電阻過大，而產生嚴重打火，并引起備用電源電壓降低，使接觸器斷開；斷開后，接觸器的控制電壓（后備電源電壓）立即升高，接觸器又再次吸合打火，這樣循環(huán)往復，可造成該接觸器及相應部件燒毀。

當變槳電機電池供電接觸器出現(xiàn)質量問題時，可能帶來以下三個方面的問題：

第一，在緊急順槳時，如變槳電機的后備電源供電接觸器持續(xù)打火，輕則可使該接觸器、輪轂軸柜燒毀。因接觸器在密閉的軸柜中打火，打火燃燒時柜內氣體迅速膨脹，可能頂開軸柜，如輪轂軸柜打開，在無人滅火的情況下，必然會導致機組燒毀事故的發(fā)生。

第二，在順槳時，當輪轂電機或輪轂電機剎車的供電接觸器出現(xiàn)卡塞、燒毀時，還可能導致不能順槳，引發(fā)機組飛車事故。

第三，因接觸器質量問題導致接觸器漏電，則會使電池持續(xù)放電。當輪轂較長時間儲存或機組較長時間處于斷電狀態(tài)時，則會造成電池的壽命縮短和損壞，或引發(fā)飛車事故的發(fā)生。

從原理上講，直流變槳系統(tǒng)的安全性很高，但在輪轂生產過程中，如果其關鍵部件的選型或質量存在問題，則可能導致機組飛車、燒毀及倒塌事故。

三、主控控制邏輯錯誤引發(fā)的機組燒毀事故

（一）事故簡介

某風電場2MW 機組，發(fā)電功率為300kW 左右出現(xiàn)故障停機，三支葉片均在0°位置不能順槳，機組轉速超過硬件設定值，報剎車BP200 停機，主軸剎車器制動，斷安全鏈，不久機組轉速降至0rpm，即機組完全停下。其后，運行人員對事故機組進行了多次“復位啟機”，隨后剎車BP200 和安全鏈被遠程復位，此時由于三支葉片均在0°位置，機組轉速迅速上升，再次超過硬件設定值，主軸剎車器制動，機組起火，大約在事發(fā)后一個小時機組轟然倒塌，倒塌后機艙、輪轂、葉片依然劇烈燃燒。事故機組主軸剎車器的剎車盤狀況，如圖3 所示。