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廣西東信電力成套設備有限公司
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閱讀：95發布時間：2024-7-31
當前，不少新開工的風電場坐落在森林密布的高山上，一旦發生機組燒毀事故，不僅造成人身和財產的巨大損失，甚至瞬間就能使連綿的林海一炬，綠色家園變成黑色焦土。所以，采取有效措施預防風電機組燒毀事故意義重大。
廣西箱變廠家有關消息：系列風電機組事故分析及預防措施(二)順槳操縱故障引發的飛車事故。
風電機組在設計、生產、安裝和維修過程中，由于機組本身存在某種缺陷，可能導致機組倒塌、燒毀事故。與此同時，附屬設備在設計、生產、安裝、維護等方面的問題也可能導致事故的發生。對幾例因變電箱變與變頻器接線故障引起的風電機組燒毀事故進行分析，以歸納總結類似事故的預防措施。風力發電系統燒毀案例。
一、箱變低壓側斷路器不具備自動跳閘功能。
2013年，一臺風電場雙饋1.5MW機組在"低風切出"時，并網開關不能正常脫離電網，即：發電機定子無法與電網分離。停止時葉輪轉速不斷降低，定子的旋轉磁場與轉子之間的轉差率不斷增加，發電機轉子上產生的感生電動勢將IGBT、低電壓穿越模塊等擊穿短路，巨大的熱量還使變頻器轉子接線的絕緣皮熔化、燒損、燒損等現象發生。
在發電機轉子接線斷路后，發電機定子上的阻抗會變小，定子線圈的電流通過電流變大，使定子線圈發熱損耗增加，發熱急劇增加，運行數據顯示，發熱消耗功率很快達到1.8MW。箱變負荷過流時，由于箱變壓側斷路器不具備自動跳閘功能，因而定子溫度迅速升高。
發電機組定子所產生的大量熱能使發電機及其附屬部件燃燒起來，例如：發電機軸承內的潤滑油，連接電纜，發電機上的潤滑油泵等，在執行停機指令3分鐘后，機組因箱變35kV側高壓保險熔斷跳閘，機組斷電，因為斷電而斷電。
箱變配合機組，其低壓側斷路器不具備跳閘功能是這次事故的關鍵因素。2011年，該風電場的一臺機組在檢修時，由于并網開關誤操作導致變頻器燒毀，因現場人員及時手動斷開箱變低壓側斷路器，避免了事故的進一步擴大與機組燒毀事故的發生。不幸的是，箱變壓側斷路器不具備自動跳閘問題沒有引起足夠的重視，此隱患一直沒有消除，直到2013年才導致機組燒毀事故。
二、電纜接線短路，箱變壓側斷路器不能正常跳閘，高壓側無法正常熔斷。
2015年，一臺風力發電場的1.5MW雙饋機組安裝在塔基。投產4年后，在機組運行過程中，出現了“瞬態電網"報警，1秒后，再報“變頻器故障"。事發后，勘查發現，事發時，變頻器的接線電纜短路，出現嚴重的弧形碳化，如圖2所示。箱變的高、低壓側又因故障而無法正常斷電，造成火勢迅速擴大蔓延，造成塔基的照明、通訊、控制以及機艙、塔內供電電纜被燒壞，并由下往上燃燒到艙室，Z終導致機組燒毀。
單元安裝時，事故單元箱變到變頻器的接線電纜采用了一根包含3根電纜的總電纜，電纜直徑大，強度高，連接困難。這樣，電纜的相位和相位在接線時會互相交叉。纜索穿過變頻器平臺接線口，未按規范施工。纜索絕熱層和變頻器平臺鋼架受擠壓嚴重，在機組投入運行后，由于變頻器平臺上的人員走動，或在運行過程中對運行部件(如風扇)造成振動，電纜絕緣層由于平臺輕微運動而逐漸摩擦、擦傷、損壞。設備維修中，未對箱變進線電纜進行檢查，導致電纜絕緣層破損，電纜對地短路，嚴重的拉弧打火。
根據設計要求，由于變頻器與箱變之間的電氣保護，采用低壓側箱變開關來實現。而在事故發生時，由于發生故障而不能斷開；在機組安裝過程中，箱變的壓接式高壓熔斷器又被同時裝反，因此，在高壓保險燒熔時，其觸發裝置無法使高壓斷路器的脫扣器動作，造成箱變高壓側不能分閘。低壓側開關及箱變高壓側保險。由于事故發生單位發生嚴重短路，事故單位所在的35kV線路發生振蕩，主變線保護分閘，事故機組因此斷電。
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