风力发电机组火灾事故分析

风力发电机组火灾原因分析及对策

一、风力发电机组成

（一）风轮。大型风力发电机的风轮结构分为水平轴、垂直轴达拉斯和扩散体三种。风轮叶片通常是三片。叶片材料主要是增强型树脂玻璃纤维、增强型聚酯玻璃纤维和碳纤维，表面涂层为浅灰色以防光反射。风轮的运行是全自动的。风速达到切入风速3-4m/s时，风轮起动。发电机通过控制器软切换并网。

（二）齿轮箱。低速直接驱动采用无增速齿轮箱；混合驱动采用一级齿轮传动；高速驱动有多级齿轮箱。多级齿轮箱的第一级是结构紧凑且坚固的高转矩行星齿轮，第二和第三级为旋转级。齿轮箱内的冷却油与发电机冷却系统的热交换器相连。系统监控油温以确保冷却油保持恒定或最佳温度值。

（三）发电机。目前，兆瓦级风力发电机以双馈异步发电机为主，电励磁同步发电机和永磁同步发电机也在不断发展。发电机设计性能应满足高效率最佳运行，适合宽范围转速调节，采用F级绝缘，可工作在B级绝缘，这样可延长发电机寿命。发电机安装在机舱内比安装在塔底地面有利于空气流通散热。

（四）偏航系统。偏航系统采用四点球轴承回转环，确保风轮处于正确的风向位置。偏航操作由三个行星齿轮完成，每一个由电力电子控制的电机驱动，这样偏航齿轮的负荷大小均匀。偏航制动由六个液压制动器控制的大盘制动，且每一个偏航齿轮独立制动，整个系统保证偏航控制平滑。偏航系统有两个独立的风向标检测风速并送主计算机，保证风能最佳利用且驱动链应力最小。

（五）雷电保护。风力发电机的塔架一般有圆锥形钢结构和梯形栅格钢结构两种。塔架基础采用地下钢筋混凝土结构。随着塔身高度增加，风轮叶片遭受雷击的概率也增加，必须设计防雷系统。 （六）控制器。风轮功率控制采用大功率整流-逆变控制器，以及有源滤波和无功补偿。信号处理通常有两个独立的计算机或高速数字信号处理芯片。主机在地面控制室的开关柜内，从机设在机舱内。风力发电机完全实现远程监控，从远程计算机可读取所有风轮数据。

二、风电机组火灾危险性

风力发电机组火灾事故原因及防范措施

摘要：经济的发展，促进社会对电力的需求也逐渐增加，这有效地推动了电力企业的发展。传统的火力发电以煤炭为主要燃料，在燃烧发电过程中排放物会对环境造成较大污染。因此，需要加大对新能源的开发和利用力度。在各项政策措施的引导和支持下，风电产业得到了快速发展，即便受到全球新冠病毒感染疫情影响，依然凭借自身优势和努力保持全球领先地位。随着越来越多的风力发电机组投运，风力发电机组事故发生的概率和频次也在逐步攀升，其中风电机组火灾事故占有很大比例。因此，对风电机组火灾产生的原因和特性进行分析，提出管理措施、技术措施和应急处置措施就显得紧迫和必要。

关键词：风电机组；火灾特性；火灾原因；防范措施

引言

风力发电机组设备由于长期在露天环境下运行易发生故障，影响机组的安全运行。为了提高风电机组的运行稳定性，将其运行过程中常见的故障进行分类总结，并提出相应的检修维护措施。

1风电场中风力发电机概述

风力发电机主要由定子、转子、滑环、编码器、润滑系统等组成，发电机整体为箱式结构，一般采用空-水冷方式冷却。定子绕组和电网相连，可以直接向电网发电，转子绕组通过变频器和电网相连，变频器可以调节转子绕组电源的频率、相位等，让机组在不同转速下实现恒频发电。该发电机只需要调节转子的功率进行变频调节，转子的功率比较小，因此，变频损耗小，可靠性强，而且发电机在变速运转时发出的电高频谐波含量低，可以实现对风能的充分利用。风电机组中的发电机由于其工作环境特殊，因此其安装、运行方式等和传统行业发电机有明显的区别。传统行业的发电机通常都是刚性安装，而且运行的功率和转速都在额定范围内。风力发电机的动力源是风能，风向、风速的变化会让机组载荷经常发生变化，而且机组的构成复杂，不同部件之间相互影响。因此，发电机在安装上有特殊要求。在实际安装过程中，低速轴安装要略向上倾斜5°或6°，这样是为了避免较大风速载荷作用下叶片和塔筒相撞，低速轴倾斜安装导致整机传动链部件的安装位置发生改变。发电机通过弹性支撑（一般为金属和橡胶组合的材料）来固定在支架上，这样能降低机架、发电机以及其它部件间的相互振动，起到减振作用。

实用文档

火灾事故应急预案

1 总则

1.1 编制目的

为控制和减少火灾损失，实现在风电场生产现场正确、有效和快速地处理火灾灾害，及时实施应急救援工作，最大程度地预防和减少火灾灾害造成的影响和损失，确保人员、财产安全和公司安全生产，特制定本预案。

1.2 编制依据

依据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国消防法》、《电力设备典型消防规程》、《中华人民共和国电力法》和《中华人民共和国突发事件应对法》等法律法规及有关规定，制定本预案。

1.3 适用范围

1.3.1本预案适用于在我风电场生产现场发生的火灾灾害事件。

1.3.2本预案用于规范在发生火灾灾害时行唐华苦水东风电一场各部门组织开展救援、抢险与处置、恢复生产等工作。

1.4 工作原则

1.4.1以人为本。

最大程度地预防和避免火灾灾难造成人员伤亡，减少财产损失。

1.4.2统一领导。

由华电新疆发电有限公司新能源分公司或当地人民政府部署和指挥外，一般情况下在风电场应急领导小组统一指挥和协调下，组织各部门开展救援、抢险、恢复生产等各项应急工作。

1.4.3分级管理。

各部门应按照各自的管辖范围认真履行安全职责，建立火灾事故应急预案和应急机制，负责有关火灾事故灾难的应急管理和应急处置工作。

1.4.4科学规范。

充分发挥专家作用，实行科学民主决策。采用先进的救援装备和技术，增强火灾事故救援能力。依法规范火灾事故救援工作，确保火灾事故预案的科学性、权威性和可操作性。

1.4.5预防为主。 实用文档

贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，坚持火灾事故应急与预防工作相结合。做好预防、预测、预警和预报工作，做好常态下的风险评估、物资储备、队伍建设、完善装备、预案演练等工作。

2 内容

2.1 重点部位。

根据实际将重点部位确定为在发生火灾后可能影响全局的部位，主要包括：油脂库、备品配件库、控制室、现场生产区、现场非生产区、变压器、以及各部门认定的其他部位和场所。油品装卸区、动力和保温设备等。

火灾事故应急预案

1 总则

1.1 编制目的

为控制和减少火灾损失，实现在风电场生产现场正确、有效和快速地处理火灾灾害，及时实施应急救援工作，最大程度地预防和减少火灾灾害造成的影响和损失，确保人员、财产安全和公司安全生产，特制定本预案。

1.2 编制依据

依据《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国消防法》、《电力设备典型消防规程》、《中华人民共和国电力法》和《中华人民共和国突发事件应对法》等法律法规及有关规定，制定本预案。

1.3 适用范围

1.3.1本预案适用于在我风电场生产现场发生的火灾灾害事件。

1.3.2本预案用于规范在发生火灾灾害时行唐华苦水东风电一场各部门组织开展救援、抢险与处置、恢复生产等工作。

1.4 工作原则

1.4.1以人为本。

最大程度地预防和避免火灾灾难造成人员伤亡，减少财产损失。

1.4.2统一领导。

由华电新疆发电有限公司新能源分公司或当地人民政府部署和指挥外，一般情况下在风电场应急领导小组统一指挥和协调下，组织各部门开展救援、抢险、恢复生产等各项应急工作。

1.4.3分级管理。

各部门应按照各自的管辖范围认真履行安全职责，建立火灾事故应急预案和应急机制，负责有关火灾事故灾难的应急管理和应急处置工作。

1.4.4科学规范。

充分发挥专家作用，实行科学民主决策。采用先进的救援装备和技术，增强火灾事故救援能力。依法规范火灾事故救援工作，确保火灾事故预案的科学性、权威性和可操作性。

1.4.5预防为主。 贯彻落实“安全第一，预防为主”的方针，坚持火灾事故应急与预防工作相结合。做好预防、预测、预警和预报工作，做好常态下的风险评估、物资储备、队伍建设、完善装备、预案演练等工作。

2 内容

2.1 重点部位。

根据实际将重点部位确定为在发生火灾后可能影响全局的部位，主要包括：油脂库、备品配件库、控制室、现场生产区、现场非生产区、变压器、以及各部门认定的其他部位和场所。油品装卸区、动力和保温设备等。