风电机组重大事故分析(2)
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风电机组重大事故成因及预防措施摘要:随着我国风电机组运行总量的增加,叶片断裂、脱落,机组烧毁、倒塌等重大事故时有发生。
近年来,随着国内出质保机组数量的不断增加,机组烧毁、倒塌等重大事故更有增多的趋势。
这不仅要从机组及部件质量上找原因,更应从现场施工、机组运维、备件采购、风电场管理和现场机组改造等多方面查找原因。
关键词:风电机组,重大事故,措施一、前言近年来,新能源发电行业迅猛发展,随着新能源占比不断增加,电力市场对风电机组运行可靠性要求也越来越高。
通过对近年来风电行业火灾、飞车、倒塔及叶片折断典型事故,结合现场工作经验对重大事故的成因及预防措施进行了深入分析,提出一些实用性强且效果明显的预防措施。
二、研究背景随着国家“碳达峰、碳中和”目标的提出,新能源发电行业又进入一个高速发展的时期。
当前,国家又出台了“构建清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新型电力系统”这一重大方针,要求在新能源安全可靠替代的基础上,逐渐降低传统能源比重。
风力发电是新能源发电技术最成熟且前景最广阔的发电方式,但随着风电机组装机容量快速增长,风电事故时有发生,为保证新能源发电的安全性和可靠性,构建新型电力系统、建设智慧运维体系势在必行。
如何完善风电机组的保护、控制和安全监控功能,进一步提升现场设备运行可靠性、自我生存能力,成为风电行业重点关注和研究的课题。
对近几年行业内典型重大事故案例分析,从设备、环境、管理多维度出发,总结提炼多项行之有效的预防措施。
三、研究内容(一)风电机组火灾事故成因及预防措施风电机火灾事故主要成因主要有以下几个方面:1.电气故障,如变频器、并网接触器及机舱加热器故障产生电弧、高温或火花,引发电气火灾事故。
2.机械故障,如高速刹车机械故障、轴承故障导致旋转部位异常高温,引燃可燃物引发机舱着火。
3.风机控制功能设计不合理或保护功能不全,导致机组发生紧急故障时频繁自复位启停机,高速刹车频繁制动产生高温,引燃溢出的液压油进而引发火灾。
风电机组重大事故分析(二)作者:王明军高原生杜作义来源:《风能》2014年第10期在中国风电的快速发展时期,不少风电场出现了机组飞车、倒塌事故。
事故原因多种多样。
在事故分析时,只有遵从风电机组运行的基本原理、设计理念,方能找出事故产生的真实原因,以避免类似事故的再次发生。
下面就某风电场的飞车、倒塌事故进行分析。
某风电场机组的飞车倒塌事故一、事故现象某风电场监控人员发现监控系统报发电机超速,在短暂的停机后,风电机组的叶片又再次不明原因运转。
事故机组发生飞车以后,机舱已经全部烧毁,不能从监控软件和控制器获取信息,除了事故现象和烧毁机组外,能够得到的有用信息很少,这给事故分析带来了一定的困难。
而事发过程留下了很多谜团,通过剖析事发时诸多特殊的现象,可找到事故发生时的确切原因。
该机组使用的是LUST直流变桨系统,Mita控制器WP3100,后台为Getway软件,由于事发时机组控制器数据没有传到后台,机组全部烧毁,数据无法读取。
只能从现场人员那里知道当时的一些现象和细节。
事发时风速大约在10m/s左右。
一方面,现场维修人员在事发时看到,事故机组在机舱冒烟后完全停下来了,其后又迅速启机,并飞速旋转,迅速倒塌;另一方面,控制室的监控人员从监控软件上看到,机组达到的最高转速在2700rpm以上。
由于厂家维修人员和业主监控人员离出事机组距离较近,当第一次停机时,机组的机舱部分已经冒烟,所以引起了他们的特别关注,第二次启机的旋转速度又与平常机组启机有明显的区别,因此,所有现场人员都一致地描述到:“机组是完全停下来之后,经过短暂停机,机组又再次迅速启机”。
机组全部烧毁后,现场勘查发现,三支叶片都没有顺桨;在第二节塔筒的中部位置折断;主轴刹车器处于制动状态,刹车盘和主轴刹车片严重磨损。
而其他部位没有卡死和剧烈磨损的现象。
从以上的现象和现场勘测留下的疑问有:当时机组是因什么故障而停机的;在机组停下来的同时,机舱因何冒烟、火源来自何方;而停机之后,没有人复位,又怎么会自动迅速启机(在正常情况下,只有当机组故障消除后,才能自动复位);是主轴刹车器刹不住还是自动解开了?如果主轴刹车器自动解开,又因何而解开等众多疑问。
风电机组重大事故案例分析据英国风能机构的不完全统计,截至2009年12月31日,全球共发生风电机组重大事故715起,其中火灾事故138起,占总数的19.3%,位列第二位。
2010年欧美等国新增火灾事故7起,其中2起火灾对作业工人造成了严重烧伤。
因此,火灾已成为继雷击后第二大毁灭性机组灾害。
实际上,风电机组重大事故在国内外都有发生。
有的重大事故可以预防,甚至完全可以避免。
然而,随着我国风电机组的不断增多,部分突发事故是不可避免的,例如部分因雷击而造成的火灾事故,还有在运行过程中,部分因机组部件损坏造成剧烈摩擦起火而引发的火灾事故等。
在降低和避免重大事故发生的过程中,我们不仅要讲科学,还要综合考虑成本因素,不能采取过度的预防措施。
把概率极低的事件当成必然事件加以考虑,将不利于机组度电成本的降低。
仅就完全可以预防、避免的机组烧毁与倒塌事故而言,它不仅与机组本身的质量、性能、运行和维护有关,而且,还与箱变等附属设施有着密切的关系。
本文主要介绍由箱变问题引发的机组故障与事故,通过对某风电场发生的一起机组烧毁事故进行分析,找出行之有效的预防措施,避免类似事故的再次发生。
事故简介某风电场1.5MW双馈空冷风电机组,变频器布置在塔基,并网开关(断路器)是ABB生产的。
在机组起火大约一个小时后发现,然后对整条线路采取了断电措施。
当人员到达现场时,整个机组如同一个巨大的“火炬”,最后,机舱及轮毂罩壳完全烧毁,三支叶片也不同程度地过火。
从主控信息和事故现场两方面证实,最后一次停机是正常的低风切出,并且,收桨正常,也不存在超速问题。
从事故现场来看,位于塔基变频器的并网开关仍处于合闸状态,变频器功率柜严重烧毁;与事故机组配套的箱变高压侧断路器跳闸,且有两相高压侧保险熔断。
事故分析此次机组烧毁事故的原因有:变频器并网开关在停机时不能脱网是诱因,而箱变低压侧断路器不具有自动跳闸功能是造成事故扩大的关键。
变频器并网开关在脱网时不能分闸属于偶发事件,本是一般的机组故障,且发生概率较低;而对该风电场来说,箱变的低压侧断路器不具备自动跳闸功能,违背了关键设备的电路分级保护原则。
发电风机火灾事故案例分析1. 事故概要在某发电厂,一台发电风机发生了火灾事故。
据初步调查,事故原因可能是由于风机的电缆过载而导致的电气故障,最终引发了火灾。
这起事故造成了严重的人员伤亡和财产损失,引起了社会各界的广泛关注和讨论。
2. 事故原因分析2.1 系统故障风机作为发电厂中的重要设备之一,其安全运行关乎整个发电系统的正常运转和人员安全。
而在本案例中,风机的电缆过载导致了电气故障,为事故的发生埋下了隐患。
从事故发生的前期来看,风机的运行状态并无异常,然而由于对电缆过载的及时排查和处理不到位,致使问题未能及时发现并解决,最终演变成了一场灾难。
2.2 设备管理不善除了系统故障外,设备管理不善也是事故发生的重要原因之一。
在发电厂中,风机设备属于高压设备,其安全管理要求极为严格。
然而在本次事故中,设备管理方面存在明显疏漏。
例如,对于风机电缆的使用寿命和负载能力未进行定期监测和检测,相应的维护保养工作也未能及时跟进,缺乏有效的防范措施等等,都为事故的发生提供了条件。
2.3 监管不力另一重要原因是监管不力。
作为国家相关部门和发电厂管理者,对于风机设备的安全管理和监督抽查应该是全程完备和及时到位的。
但是,实际情况却是监管人员的监督力度不够,对于风机设备的运行状态和安全问题未能及时予以关注和纠正,这也是导致事故发生的原因之一。
3. 事故应对与处理一旦发生火灾事故,及时的应对和处理显得尤为关键。
在本案例中,在事故发生后,发电厂立即启动了应急预案,并第一时间向有关部门报告。
同时,对受伤人员进行了紧急救治,并对事故现场进行了隔离和封锁。
事后,发电厂还组织了专业人员对事故原因进行了深入调查,并对相关责任人进行了问责处理。
4. 教训与启示以上案例中的发电风机火灾事故,给我们带来了一些深刻的教训和启示。
首先,我们要充分认识到设备安全管理的重要性,要严格按照相关规定和标准对设备进行定期维护和检查,确保设备的正常运行。
其次,监管部门和管理者要加强对设备的监管和检查,及时发现并解决存在的安全隐患。
系列风电机组事故分析及防范措施——风电场运维与安全隐患引言风能是可再生能源的一种重要来源,风电机组作为风能转化的设备,在能源产业中扮演着重要的角色。
然而,由于复杂的工作环境和高风能转化要求,风电机组在运行过程中难免会发生事故或存在安全隐患。
本文将对风电机组事故进行分析,并提出相应的防范措施,以确保风电场的运维安全。
风电机组事故分析1. 机械故障机械故障是风电机组事故的主要原因之一。
在高速运转的风机中,机械部件的磨损、松动或失效可能导致机械故障。
例如,风机叶片因气候变化引起的疲劳裂纹、传动系统的齿轮失效、轴承损坏等。
机械故障不仅会导致风机停机,还可能引发更严重的事故,如叶片脱落、机塔倒塌等。
2. 电气故障电气故障是另一个常见的风电机组事故原因。
电气系统的元件损坏、电缆接头松动、设备过载等都可能导致电气故障。
电气故障不仅可能导致风电机组停机,还可能引发火灾和电击等安全隐患。
3. 人为失误人为失误是风电机组事故的另一重要原因。
操作人员的不当操作、维护人员的疏忽等可能导致事故发生。
例如,未按规定执行维护计划、无证操作、操作错误等。
人为失误在风电机组事故中占有较大的比例,因此加强操作培训和制定严格的操作规程至关重要。
4. 外部环境因素外部环境因素也可能导致风电机组事故。
例如,强风、雷击、寒冷等极端天气条件可能对风电机组的运行产生影响。
风电场的选择和建设需要充分考虑当地的气候条件,并采取相应的预防措施。
防范措施1. 定期检查和维护定期检查和维护是防范风电机组事故的基本措施。
定期检查可以发现机械磨损、电气故障等问题,及时进行维护和修复。
同时,建立健全的维护计划和制度,确保设备在正常运行状态下。
2. 强化操作培训人为失误是风电机组事故的重要原因之一,因此加强操作培训非常重要。
培训操作人员,提高其操作能力和安全意识,加强对操作规程和安全操作流程的培训和考核。
3. 加强监测和预警通过利用先进的监测技术和设备,对风电机组进行实时监测和预警。
风电光伏火灾事故案例分析摘要:风电光伏火灾事故是目前新能源行业中的一个重要问题,一旦发生火灾事故,不仅会带来重大的人员伤亡和财产损失,也会对环境造成极大的影响。
本文通过对某起风电光伏火灾事故案例进行深入分析,总结了事故的原因和教训,并提出了相关防范措施,以期引起相关从业人员的重视,减少类似事故的发生。
一、事故概述某地区一家风电光伏发电站在运行过程中发生了火灾事故,事故发生在一个风电机组和光伏发电板组成的混合能源发电站,造成了严重的人员伤亡和财产损失。
事故发生后,当地政府和相关部门立即展开调查和搜救工作,但由于事故发生地点偏远,救援效果并不是很理想,事故带来的破坏程度也是非常严重的。
二、事故原因分析1. 设备运行异常经过调查,发现事故前风电机组和光伏板均存在一定程度的设备运行异常情况。
其中,部分风电机组存在风扇过热、传动系统老化等问题,而光伏板组也存在着连接线老化、电池老化等问题。
这些设备运行异常问题可能导致了电气线路的短路和发热,从而引发了火灾。
2. 防火设施不足据调查发现,该发电站在建设初期并未充分考虑到防火设施的设置。
例如灭火器等消防设备不足,火灾报警系统不完善,这些都会加剧火灾的扩散和破坏。
3. 环境因素事故期间正值干旱季节,周围的植被和草坪也因为干旱而十分易燃,加上风力较大,火势蔓延速度加快,使得救援工作倍加困难。
通过以上分析,我们可以看出,风电光伏火灾事故的原因是多方面的,既包括设备问题,也包括环境因素和防火设施的不足,这些因素共同作用导致了事故的发生。
三、教训与启示1. 加强设备维护保养对于风电机组和光伏板组等设备,一定要加强定期的维护保养工作,及时更换老化的部件,保证设备的正常运行。
只有设备运行正常,才能减少发生火灾的可能。
2. 完善防火设施在发电站建设初期,就要充分考虑到防火设施的设置,包括完善的消防设备和火灾报警系统等,以及周围环境的火灾隐患评估和治理。
这样在火灾发生时,才能够及时发现并控制火灾,减少损失。
系列风电机组事故分析及防范措施风电场存在问题引言随着清洁能源的推广和利用,风电作为其中的一种重要形式,逐渐被广泛应用于发电领域。
然而,在风电场建设和运营过程中,经常会发生各种风电机组事故,这给风电场的安全运营带来了一些问题。
本文将对系列风电机组事故进行分析,并提出相应的防范措施。
风电机组事故分析1. 高速旋转部件失衡由于风电机组在运行过程中,叶片、轮毂等高速旋转部件受到风力的作用,容易出现失衡现象。
当失衡达到一定程度时,会引发机组产生剧烈振动,严重时还可能导致机组的破坏甚至脱落。
2. 叶片断裂风电机组的叶片通常由纤维增强复合材料制成,虽然具有轻质、高强度等优点,但由于长期暴露在恶劣的自然环境下,容易出现受损和老化现象。
当叶片损坏超过一定程度时,会导致叶片断裂,从而引发事故。
3. 机组故障风电机组的机组部分包括发电机、变桨系统、传动系统等,一旦其中的任何一个部件发生故障,都有可能导致机组停机甚至发生事故。
常见的故障包括电气故障、机械故障和传感器故障等。
4. 电气系统故障风电机组的电气系统主要包括发电机、变频器、电缆等,这些设备在运行过程中,由于电压、电流等因素的波动,容易导致电气系统故障,从而影响整个风电机组的运行。
风电场存在问题除了上述的风电机组事故外,风电场在建设和运营过程中还存在其他一些问题,这些问题也需要引起重视。
1. 施工质量问题在风电场建设过程中,施工质量是影响风电场安全运营的关键因素之一。
如果施工质量不合格,如基础不牢固、电缆敷设不规范等,都有可能导致事故的发生。
2. 运维管理不到位风电场的运维管理对于保障风电机组的正常运行至关重要。
如果运维管理不到位,如缺乏定期检查、维修保养不及时等,会增加机组发生故障和事故的风险。
3. 自然灾害风险风电场通常建设在偏远山区或海上等自然环境恶劣的地方,面临着自然灾害的风险。
如台风、地震等自然灾害的影响,容易导致机组受损或发生事故。
防范措施为了降低风电机组事故的发生频率,风电场需要采取一系列的防范措施。
风电机组事故分析及防范措施(三)——部件质量所引发的事故(大全)(实用版)编制人:__审核人:__审批人:__编制单位:__编制时间:__年__月__日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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二、事故的思考与问题是否因屏蔽状态码造成飞车倒塌事故该机组使用的是Mita公司所生产的风电机组控制器,其设计较为完善。
该控制器把风电机组所处的状态都用与之对应代码表示,可以表明风电机组的运行状态、故障信息以及刹车等级等,这就是状态码。
对于绝大部分的状态码,根据维修人员的技术水平与当时的需要可以屏蔽(使其失效);而有的状态码则由程序设定不能屏蔽,即使是用最高权限也不能屏蔽,例如:手动停机(13)、电池检测(95)、轮毂电池故障(57)、电池电压低(1182、1184、1186)、变桨速度太慢(1919、1920、1921)、刹车反馈(429、455)、刹车磨损(415)以及与安全链有关的状态码等。
也就是说,任何现场人员都不能对这些状态码进行操作。
这样,既能保证机组安全和人身安全,又能在处理故障时采取灵活多变的措施,根据维修人员的经验、判断和处理故障能力,在保证部件安全的前提下,以达到迅速分析、判断、确认并排除故障。
经过以上分析,此次事故不可能是因现场人员屏蔽状态码造成,而事故原因何在?有多道超速保护机组为何没有停下来当机组第二次启机时,机组转速从0rpm一直飞升到2700rpm,中间顺利通过了多道超速保护,而没有顺桨,则是交、直流顺桨均没有起作用。
该控制器为限制机组超速而设置的状态码有:213、1905、1411、310、311、312、317、328、319、320。
除状态码213是只报警不停机之外,其他的9道超速保护均为停机保护。
以上状态码,除213、1905、1411之外,其他超速状态码都由机组控制器的程序设定不能屏蔽。
虽然状态码1905能够屏蔽,但是,它的执行是完全由变桨控制器控制的,即使在机组控制器中被屏蔽了,只要满足触发条件,叶轮顺桨依然是要执行的。
第一,状态码213(极端阵风),限制超速,只报警不停机。
在出现瞬时飓风时,报状态码213是降低额定转速,把机组的额定转速降至安全转速,即:机组在达到1960rpm,时间超过0.2秒,叶片以5°/s顺桨,通过软件把机组的额定转速由1780rpm降到1720rpm,使机组转速迅速下降。
当转速下降后,机组的额定转速还可以再次上升且不停机。
这样,既保证发电又降低转速,不至于超速。
第二,状态码1905(变桨自主运行),刹车程序BP52,交流供电顺桨。
顺桨速度为5°/s。
当机组转速达到1950rpm时,硬件WP2135动作,通过滑环传到轮毂控制器,轮毂控制器接到信号后超过300ms,轮毂控制器不再接收机组控制器的任何命令,只按轮毂控制器程序设定进行顺桨。
在执行顺桨的同时,轮毂控制器通过变桨通讯传给机组控制器,由机组控制器报出故障,叶片顺桨到90°。
如果存在变桨通讯故障,实际顺桨没有执行,则控制器不报此1905状态码故障。
第三,BP75限制超速状态码:1411(变频器超速)、310(齿轮箱超速)、311(转子超速)、312(发电机超速)均为交流供电收桨。
顺桨速度为8°/s。
1411是变频器超速,达到2000rpm,变频器发出信号通过Mita控制发出信号使机组安全停机。
310、311、312分别是齿轮箱、转子、发电机软件超速保护。
机组达到相应转速,如2178rpm 时,Mita控制器通过软件,给轮毂控制发出指令,让叶轮顺桨使机组停机。
第四,BP200限制超速的状态码:317(转子超速超过最大值)、328(齿轮超速超过最大值)、319(发电机WP2035超速)、320(转子WP2035超速)均为电池顺桨,同时,主轴刹车器参与制动。
顺桨速度理论上应为15°/s,其实际速度要与电池电压、电流、变桨电机、变桨齿轮箱有关,通常在10s之内,三支叶片均能顺桨到92°,主轴刹车器制动,安全链断开。
状态码317、328分别是转子、齿轮箱转速超过最大设置值。
机组达到相应转速,如2400rpm 时,Mita控制器通过软件控制,使机组控制器断开安全链。
状态码319、320分别是转子、发电机硬件超速保护。
机组达到相应转速,如2400rpm时,通过超速模块内的继电器动作断安全链,使机组停机,而与机组控制器程序设定无关。
从上面可以看出,在绝大多数的超速停机中,只采取交流供电收桨方式,不触及安全链,主轴刹车器不参与制动。
而这10道超速保护,无论是在并网状态,或者是非并网条件都能使叶轮顺桨。
不管是交流供电顺桨,还是直流供电顺桨方式,只要在顺桨过程中出现问题,会报BP190故障,电池顺桨再辅助以主轴刹车器,从而保证风电机组能安全停下来。
在主轴刹车器参与制动的30s后,主轴刹车器自动解开。
当顺桨存在问题时,主轴刹车器参与制动也能使机组安全停下来。
在此次事故的第二次启机后,机组转速超过了2700rpm,为什么没有顺桨?只要以上的超速保护设置有一道保护能起作用,就不可能出现三支桨叶同时停在零度位置的现象。
主轴刹车器制动是否有问题低级别刹车BP50、BP52、BP60、BP75采用交流供电进行顺桨;高级别刹车BP180、BP190、BP200采用电池供电顺桨;BP190、BP200除了电池供电顺桨外,还要辅助以主轴刹车器参与制动。
由于主轴刹车器参与停机制动会产生巨大的冲击载荷,对机组不利。
因此,在一般情况下,机组只采用顺桨来执行停机,主轴刹车器不参与制动。
机组停机,顺桨起主要作用,即:交流供电顺桨或电池顺桨,主轴刹车器一般不参与停机制动,主要在维护时使用;但是,当出现交流供电顺桨和电池顺桨都不能使机组停下来时,例如:三桨叶同时不能顺桨,主轴刹车器作为最后一道保护,参与制动保证机组安全。
该机组是采用的是两个被动式(常闭)主轴刹车器,总的制动扭矩为两倍满负荷扭矩。
在三桨叶不能收回的条件下,风电机组也可以安全停下来。
机组在第一次停机时,三支桨叶同时不能顺桨,应该是主轴刹车器参与制动,从而使叶轮停止转动,机组完全停了下来。
而第二次启机后,主轴刹车器为何不能进行有效地制动?是否轮毂电池故障造成三支叶片同时不能顺桨从现场实践来看,对于当时所用的LUST轮毂,当机组报轮毂电池故障时,一般都能顺桨到92°限位开关位置(安全位置)。
而因轮毂电池故障造成有一支叶片不能顺桨到预定位置的情况都很少,也就是说,叶片大都能顺桨到安全位置,至多由于电池电压太低,电池没有足够的能量使叶片到达92°,而能顺桨几度,或几十度。
在现场的机组运行中,对于这种轮毂,当电池检测或高级别刹车时,因轮毂电池故障,又有一支叶片停在零度位置的情况极其罕见。
再者,对于Mita控制器WP3100来说,无论是由于高级别刹车,还是电池检测时,每当报过“轮毂电池故障”后,按照控制器程序的设定,在8h以后,必然还会进行电池检测。
如果电池电压真低,机组还会报“轮毂电池故障”故障。
此状态码不能屏蔽,一般情况下,只有将故障处理后才会再次正常运行。
一般情况下,在报“轮毂电池故障”之前,电池检测或高级别刹车时,会报“变桨速度太慢”。
按照设定一周一次电池检测,在前一次电测检测时,三支桨叶都没有报“变桨速度太慢”,也没有报“轮毂电池故障”故障(从现场人员了解,事故机组运行很好),而在需要电池顺桨时,不只是一支桨叶在零度位置不能顺桨,而是三支叶片都因轮毂电池故障不能顺桨,从概率来讲也是很难讲得通。
假设,因轮毂电池故障有一支叶片停在零度位置不能顺桨的概率为:1×10-3那么,三支叶片同时在零度位置的概率为:1×10-9因此,在轮毂的其他元器件没问题且接线正确的情况下,三支叶片同时因电池供电不足停在零度位置不能顺桨的概率极低。
从概率来讲,这样的事件低到不可能发生的程度。
再从现场实践来讲,当时所使用的LUST直流变桨系统,因轮毂电池故障而造成两支叶片同时出现顺桨问题,并保持在零度位置,至今还没有发生过。
所以,当电池顺桨时,因轮毂电池故障而造成三支桨叶同时在零度位置,既没有理论依据,也没有实践依据。
机组飞车、烧毁和倒塌原因分析一、该风电机组的刹车原理分析采用直流变桨系统的Mita控制器WP3100,每一个状态码都对应一个刹车程序。
当一个状态码激活时就会执行与之相对应的刹车程序。
当有多个状态码激活时,刹车级别最高的状态码优先执行。
在刹车过程中刹车程序不能降低,在执行刹车程序期间,即使是具有最高刹车程序的状态码复位了,也要执行完这个高级别刹车。
三支桨叶同时不能收桨时,当转速上升到2400rpm时,则执行硬件超速BP200刹车。
此时完全通过硬件动作执行。
在这种情况下,只与硬件有关,而与风电机组控制器和轮毂软件程序无关,也跟风电机组外部供电与否及人为参与无关。
当主轴刹车器在叶轮高速旋转时进行制动,要使机组停下来,一方面,叶片有巨大的惯性,主轴刹车制动减速会产生很大的翻转扭矩,有使塔筒沿叶轮旋转方向折断的趋势,当翻转扭矩足够大时,就会从塔筒的应力集中点折断;另一方面,要使叶轮停止转动,叶轮的动能、势能和叶轮继续吸收的风能都消耗在主轴刹车器和刹车盘上,会释放巨大的热量,同时可能产生剧烈的火花。
因此,主轴刹车器上设计有主轴刹车器罩壳,避免火花飞溅造成机舱起火。
但是,当叶轮的能量足够大时,刹车器产生的剧烈火花还是会烧穿刹车器罩壳,或者引燃周围的可燃物着火导致机舱起火。
二、三支桨叶同时不能顺桨原理分析该机组使用的直流变桨系统,其安全性很高。
在正常情况下,电池顺桨电路是:电池→接触器→变桨电机,其顺桨方式与机组的控制软件无关,包括轮毂控制软件和机组控制软件。
依据LUST电路图,如果电池顺桨控制回路,或旁路限位开关回路被强行供上24V直流,那么,需要执行电池顺桨时,电池顺桨控制回路就不能断电,不可能切换到电池顺桨。
在执行高级别刹车(需要电池供电顺桨)或电池检测时,机组会报“限位开关故障”(1159)故障。
在轮毂交流400V供电,以及机组控制器与轮毂控制器通讯正常的条件下,还可以通过:交流400V→接触器→轮毂驱动器→变桨电机顺桨,按照控制器WP3100程序控制,三叶片都准确回到90度,保证机组安全。
但是,如果存在以上的线路故障(1159),在机组运行过程中,又报变桨通讯故障,则必然导致机组的三支叶片同时不能顺桨。
这将严重危及机组安全,也许正是由于这个原因,Mita控制器WP3100的状态码1159,由程序设定不能屏蔽。
在上述情况下,如果机组在运行过程中,没有变桨通讯故障,轮毂驱动器供电的交流400V断开,或不正常,对于LUST轮毂,能解开变桨电机的电器刹车,但是,轮毂驱动器内部不能切换到直流供电状态,三支叶片不能完全顺桨,在风能和重力的作用下使叶片在一定程度上顺桨,且三支叶片收桨的程度很难保持一致,从而使叶轮旋转困难,有利于降低叶轮转速,保证机组安全。