黑龍江某風(fēng)電場1風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行中葉輪車事故調(diào)查報(bào)告
2019年12月4日，黑龍江某風(fēng)電場#1風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行中葉輪發(fā)生飛車，第二段塔筒上端折斷，機(jī)艙、葉輪和第三段塔筒墜落。事件發(fā)生后，集團(tuán)公司生技部及時(shí)組織開展調(diào)查和分析工作，組織召開專題分析會(huì)議。該風(fēng)電場位于黑龍江省，風(fēng)電場總裝機(jī)容量77.2MW，分兩期建設(shè)，其中一期工程2006年2月并網(wǎng)發(fā)電，2007年10月退出質(zhì)保；二期工程2009年11月并網(wǎng)發(fā)電，2017年12月退出質(zhì)保。#1風(fēng)電機(jī)組為一期風(fēng)電機(jī)組。2019年12月3日15時(shí)00分，風(fēng)電場環(huán)境溫度-28℃，#1風(fēng)電機(jī)組平均風(fēng)速15m/s。風(fēng)電場運(yùn)行值班人員通過scada監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)#1風(fēng)電機(jī)組報(bào)FM49（發(fā)電機(jī)超速1）故障，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速2108轉(zhuǎn)/分鐘。12月3日15時(shí)02分，風(fēng)電場運(yùn)行值班人員通知檢修人員前往#1風(fēng)電機(jī)組就地檢查。12月3日15時(shí)15分，風(fēng)電場檢修人員到達(dá)#1風(fēng)電機(jī)組機(jī)位，發(fā)現(xiàn)一只葉片葉尖正常甩出，另外兩只葉片葉尖小部分甩出，塔基控制屏顯示風(fēng)速約15m/s，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速約2100轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)組處于超速運(yùn)行狀態(tài)。檢修人員通過手動(dòng)控制停機(jī)、手動(dòng)控制偏航、觸發(fā)塔基急停按鈕等操作無效。12月3日15時(shí)18分，將#1風(fēng)電機(jī)組對(duì)應(yīng)集電線路由運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)備用狀態(tài)，切斷機(jī)組控制電源，機(jī)組轉(zhuǎn)速未下降。同時(shí)啟動(dòng)電力設(shè)備事件應(yīng)急預(yù)案，成立應(yīng)急處置領(lǐng)導(dǎo)小組，指導(dǎo)開展應(yīng)急處置工作。12月3日15時(shí)20分，在#1風(fēng)電機(jī)組周圍及通往機(jī)位道口采取安全隔離措施，防止無關(guān)人員進(jìn)入。12月3日16時(shí)17分，將#1風(fēng)電機(jī)組所在集電線路由備用狀態(tài)轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)，恢復(fù)機(jī)組控制系統(tǒng)供電電源，風(fēng)機(jī)狀態(tài)未變化，轉(zhuǎn)速未下降。2019年12月3日22時(shí)30分，在中控室越過機(jī)組通訊模塊直連#1風(fēng)電機(jī)組控制器進(jìn)行遠(yuǎn)程偏航，未成功。12月3日23時(shí)48分，將#1風(fēng)電機(jī)組所在集電線路由運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)備用狀態(tài)，防止電氣短路引起森林火災(zāi)。12月4日凌晨至傍晚，風(fēng)速保持在15m/s左右，#1風(fēng)電機(jī)組發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速維持在2100-2400轉(zhuǎn)/分鐘左右。為防止火災(zāi)事故發(fā)生，從臨近風(fēng)電場抽調(diào)人員和滅火裝置，做好防火各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。12月4日20時(shí)19分，#1風(fēng)電機(jī)組飛車倒塔，第二段塔筒上端折斷，機(jī)艙、葉輪和第三段塔筒墜落。12月5日，成立事件聯(lián)合調(diào)查組，對(duì)風(fēng)機(jī)倒塔事件進(jìn)行調(diào)查分析。1.12月3日14時(shí)59分06秒，#1風(fēng)電機(jī)組處于大功率發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，14時(shí)59分06秒機(jī)組主斷路器跳開，風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)。由于2015年4月風(fēng)電場一期風(fēng)電機(jī)組SCADA服務(wù)器損壞，經(jīng)主機(jī)廠家遠(yuǎn)程修復(fù)后，機(jī)組監(jiān)控功能恢復(fù)正常，但時(shí)鐘功能、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)功能異常，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)無法存儲(chǔ)歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，因無相關(guān)歷史數(shù)據(jù)記錄，風(fēng)電機(jī)組停機(jī)原因無法查證，事件后檢查發(fā)現(xiàn)大功率發(fā)電機(jī)接觸器觸點(diǎn)有燒熔痕跡，B、C相間絕緣材料過熱碳化嚴(yán)重，推斷因接觸器接觸不良而發(fā)熱，繼而導(dǎo)致B、C相拉弧短路，機(jī)組主斷路器跳閘，主控控制葉尖液壓制動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)作，其中一只葉尖正常甩出，另兩只葉尖未完全甩出，在風(fēng)力作用下，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速迅速升高，發(fā)電機(jī)超速觸發(fā)安全鏈動(dòng)作，高速軸剎車制動(dòng)，因葉輪轉(zhuǎn)矩大于高速軸制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，高速軸剎車無法有效制動(dòng)，機(jī)組長時(shí)間超速且葉輪氣動(dòng)不平衡，達(dá)到塔筒最大疲勞載荷，引發(fā)風(fēng)機(jī)倒塔。2.通過對(duì)葉尖制動(dòng)部件拆解發(fā)現(xiàn)：兩只未正常甩出葉尖制動(dòng)盒內(nèi)支架因在葉尖收回過程中與彈簧套筒碰撞發(fā)生變形，支架與彈簧套筒卡澀造成支架與彈簧套筒中心線發(fā)生偏移，導(dǎo)致在進(jìn)行葉片甩出過程中，限位擋圈與支架卡死而無法正常甩出。3.根據(jù)報(bào)警歷史記錄14時(shí)59分08秒高速軸制動(dòng)器啟動(dòng)剎車，16時(shí)30分23秒高速軸制動(dòng)片磨損至極限?，F(xiàn)場檢查高速軸制動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)剎車盤磨損嚴(yán)重，剎車片已摩擦至極限位置，說明高速軸剎車正常抱閘，但因葉輪超速運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)矩大于制動(dòng)轉(zhuǎn)矩而無法有效起到制動(dòng)作用。4.15時(shí)13分49秒機(jī)組振動(dòng)傳感器觸發(fā)，說明此時(shí)機(jī)組在超速運(yùn)行狀態(tài)下振動(dòng)較大，塔筒疲勞載荷增大。5.機(jī)組持續(xù)保持超速運(yùn)行狀態(tài)，機(jī)組在超速觸發(fā)安全鏈后無法復(fù)位，采取手動(dòng)停機(jī)、手動(dòng)偏航、觸發(fā)急停按鈕等操作無效。綜上分析，風(fēng)電機(jī)組倒塔原因?yàn)椋猴L(fēng)機(jī)在故障停機(jī)過程中葉尖制動(dòng)盒內(nèi)支架與彈簧套筒碰撞發(fā)生變形，導(dǎo)致限位擋圈卡死，葉尖無法正常甩出，機(jī)組長時(shí)間超速且葉輪氣動(dòng)不平衡，達(dá)到塔筒最大疲勞載荷，引發(fā)風(fēng)機(jī)倒塔。（一）運(yùn)行管理不到位。一是2015年4月scada監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器損壞修復(fù)后，導(dǎo)致運(yùn)行數(shù)據(jù)不能正常存儲(chǔ)、時(shí)間顯示不準(zhǔn)確等問題，至今未有效解決，造成歷史數(shù)據(jù)記錄不全、時(shí)間錯(cuò)亂、無法有效查看和分析機(jī)組真實(shí)運(yùn)行情況等問題；二是監(jiān)控系統(tǒng)無聲光報(bào)警功能，無法有效發(fā)揮告警提醒作用；三是資料管理存在漏洞，未及時(shí)對(duì)風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)維等資料進(jìn)行收集保存。（二）檢修管理不到位。一是定期檢修工作存在缺項(xiàng)、漏項(xiàng)情況。如葉片葉尖制動(dòng)盒內(nèi)彈簧套筒、支架、擋圈、導(dǎo)向套、導(dǎo)向軸等重要?jiǎng)幼鞑考酝哆\(yùn)以來未開展維護(hù)檢修工作，存在一定安全隱患。二是大功率發(fā)電機(jī)并網(wǎng)接觸器觸點(diǎn)燒損頻繁，2019年損壞9臺(tái)次，未引起足夠重視，未及時(shí)分析接觸器觸點(diǎn)頻繁燒損原因，也未及時(shí)采取有效治理措施。（三）技術(shù)監(jiān)督管理不到位。風(fēng)場生產(chǎn)管理人員沒有葉片葉尖制動(dòng)盒圖紙和相關(guān)維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)要求，自投產(chǎn)以來從未進(jìn)行過檢查維護(hù)，事件后排查發(fā)現(xiàn)該風(fēng)電場13臺(tái)風(fēng)電機(jī)組18只葉片葉尖制動(dòng)盒內(nèi)支架存在變形情況，由于技術(shù)力量薄弱，支架變形普遍問題未在日常技術(shù)監(jiān)督工作中及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)防范，導(dǎo)致故障擴(kuò)大。技術(shù)監(jiān)督項(xiàng)目存在漏項(xiàng)情況，振動(dòng)擺錘位置未定期進(jìn)行檢查和校驗(yàn)。（四）集團(tuán)公司管理要求執(zhí)行落實(shí)不到位。風(fēng)電機(jī)組剎車盤下部線纜未采取有效防火保護(hù)措施，存在機(jī)艙著火安全隱患。（一）立即開展整治工作。要深刻吸取事件教訓(xùn)，針對(duì)本次事件暴露的問題，立即開展隱患排查和治理工作，重點(diǎn)排查葉尖制動(dòng)盒機(jī)構(gòu)是否存在變形卡澀、發(fā)電機(jī)并網(wǎng)接觸器是否存在異常、風(fēng)電機(jī)組頻發(fā)故障或告警信息有無及時(shí)檢查和處理，及時(shí)消除設(shè)備隱患，避免類似事件發(fā)生。（二）規(guī)范運(yùn)行管理。盡快研究制定出個(gè)性化的安全措施，確保在運(yùn)機(jī)組的安全。同時(shí)要研究修訂風(fēng)電機(jī)組飛車倒塔應(yīng)急預(yù)案，完善現(xiàn)場應(yīng)急處置方案，開展應(yīng)急演練。（三）加強(qiáng)檢修管理。進(jìn)一步完善檢修規(guī)程，將葉片葉尖制動(dòng)盒機(jī)構(gòu)維護(hù)檢修工作納入定期檢修項(xiàng)目，重點(diǎn)檢查支架是否變形、支架與彈簧套筒是否卡澀、鋼絲繩是否松動(dòng)、導(dǎo)向軸和導(dǎo)向套動(dòng)作是否可靠等，避免定期檢修工作出現(xiàn)缺項(xiàng)、漏項(xiàng)情況，并要保證檢修質(zhì)量。（四）加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督管理。按要求對(duì)風(fēng)電機(jī)組主要傳感器，如振動(dòng)、超速等傳感器定期進(jìn)行檢查校驗(yàn)，確保各傳感器可靠動(dòng)作。按要求開展葉片葉尖制動(dòng)測試、大功率發(fā)電機(jī)接觸器檢查試驗(yàn)等工作，加強(qiáng)數(shù)據(jù)分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備存在的隱患。（五）加強(qiáng)集團(tuán)公司有關(guān)文件要求的執(zhí)行落實(shí)力度。嚴(yán)格落實(shí)集團(tuán)公司隱患排查治理、防止風(fēng)電機(jī)組重大設(shè)備事故技術(shù)要求等文件要求。按照要求對(duì)剎車盤周圍可燃物采取有效自動(dòng)消防措施，防止著火或火勢蔓延。（六）研究徹底解決方案。針對(duì)目前機(jī)組投運(yùn)時(shí)間長、發(fā)電效率低、安全隱患大等現(xiàn)狀，系統(tǒng)研究整機(jī)替換徹底解決方案，加強(qiáng)與當(dāng)?shù)卣㈦娋W(wǎng)及設(shè)計(jì)單位溝通，積極爭取相關(guān)政策，加快推進(jìn)整機(jī)替換工作。（七）深刻吸取教訓(xùn)。各相關(guān)單位要認(rèn)真組織學(xué)習(xí)本次事件通報(bào)，深刻吸取事件教訓(xùn)，舉一反三，針對(duì)性開展隱患排查和治理工作，及時(shí)消除設(shè)備隱患。要充分認(rèn)識(shí)目前風(fēng)電機(jī)組安全形勢依然嚴(yán)峻，隱患治理工作刻不容緩，同時(shí)要避免僥幸心理，提高安全防范意識(shí)。
