风电机组事故分析及防范措施(五)——风电场运维与安全隐患
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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。
风电机组事故分析及防范措施——风电场运维与安全隐患风电场的运维与安全是保证风电机组正常运行和提高风电场利用率的关键。
然而,在风电场运维过程中,仍存在着一些安全隐患,有时甚至会导致严重的事故。
因此,对于风电场的运维与安全隐患进行分析,并采取相应的防范措施至关重要。
首先,风电场的运维与安全隐患主要包括以下几个方面:1.电气设备故障:风电场中存在大量的电气设备,包括变压器、开关柜、断路器等。
这些设备可能因为老化、缺乏维护等原因导致故障,甚至引发火灾和爆炸。
2.高空作业风险:风电场的运维工作通常需要在高空进行,包括风机叶片的维修和更换。
由于高空环境复杂,操作人员容易出现失误,从而导致坠落事故。
3.特殊气象条件:风电场常常面临恶劣的气象条件,比如飓风、强风、雷暴等,这些天气条件可能导致风机损坏、塔筒倒塌等事故发生。
4.维护不及时:风电场的定期维护对于保证风机的正常运行至关重要。
然而,由于维护周期长、费时费力,加之维护人员的不专业,导致维护工作常常延误或偷工减料。
5.盗窃和破坏行为:风电场通常位于偏远地区,缺乏有效的监控和防护措施,容易遭受盗窃和破坏行为。
针对以上安全隐患,可以采取以下防范措施:1.加强电气设备的维护:定期检查和维护风电场的电气设备,确保其正常运行。
加强对设备老化情况的监控,及时更换或修复有缺陷的设备。
2.提高高空作业安全性:在高空作业时,工作人员必须穿戴安全带、安全帽等防护装备,并严格按照作业规程进行操作。
加强对工作人员的培训,提高其高空作业的技能和安全意识。
3.加强对特殊气象条件的预警和应对:建立专门的气象监测系统,及时掌握特殊气象条件的情况,确保风机在恶劣气象条件下停机或采取其他相应的应对措施。
4.加强定期维护工作:制定科学合理的定期维护计划,确保风电机组按时进行维护和检查,减少故障和事故的发生。
5.加强安全监控和巡查:在风电场周边安装安全监控设备,加强对风电场的巡查和巡视。
加强风电场的安全管理,防范盗窃和破坏行为的发生。
风电场事故预防与应急管理随着可再生能源的快速发展,风能作为一种清洁、可持续的能源来源在全球范围内得到了广泛应用。
风电场作为风能发电的主要设施,不仅具有环保的优势,还能为社会提供稳定的电力供应。
然而,随着风电场的不断扩建和运维,事故的发生潜在风险也随之增加。
因此,风电场事故的预防与应急管理显得尤为重要。
一、风电场事故的主要风险源1. 设备故障:风电场的发电设备包括风力发电机、转子、变频器等,如果这些设备发生故障,不仅会对电力供应造成影响,还可能引发事故。
2. 天气因素:风电场通常建立在开阔的地区,容易受到强风、雷击和其他不利天气因素的影响。
恶劣的天气条件可能导致风电设备受损或发生事故。
3. 人为原因:不当的操作、设备维护不善、安全意识淡漠等人为因素也是风电场事故的主要风险源之一。
二、风电场事故预防措施1. 完善设备管理:风电场应建立完善的设备管理制度,包括定期检查设备运行状态、进行维护和升级,并定期对设备进行保养和维修,以确保设备的正常运行。
2. 加强安全培训:风电场工作人员应接受专业的安全培训,了解设备操作规程以及各种应急处理情况,并掌握安全意识和应对能力,以及时发现并消除风险。
3. 完善监测系统:风电场应建立健全的设备监测和预警系统,及时监测设备状态、风速、温度等各项指标,通过数据分析预测潜在问题,并采取相应的措施进行修复和预防。
三、风电场事故应急管理1. 应急预案制定:风电场应制定完善的应急预案,明确应急救援组织机构、职责和工作流程,以及信息沟通和协调机制,确保在事故发生时能够迅速、有序地响应。
2. 事故报告与分析:风电场应建立事故报告与分析机制,记录每起事故的过程和原因,及时汇总分析事故数据,总结教训,为后续的风险管理提供参考。
3. 应急演练培训:定期组织应急演练,模拟真实事故情景,检验预警、报警、疏散等应急措施的有效性,并通过演练强化人员的应急意识和应对能力。
4. 社会协同合作:加强与相关部门和社区的合作,建立沟通渠道,共享信息资源,提高应对突发事件的能力,形成整体联动的应急管理体系。
2024年风电场运行、检修和安全工作的基本内容风电场的运维工作主要包括运行、检修和安全三个方面,具体如下:一、运行工作内容1、一般规定风电场运行工作主要包括:风电场系统运行状态的监视、调节、巡视检查。
风电场生产设备操作、参数调整。
风电场生产运行记录。
风电场运行数据备份、统计、分析和上报。
工作票、操作票、交接班、巡视检查、设备定期试验与轮换制度的执行。
风电场内生产设备的原始记录、图纸及资料管理。
风电场内房屋建筑、生活辅助设施的检查、维护和管理。
开展风电场安全运行的事故预想和对策。
应根据风电场安全运行需要,制定风电场各类突发事件应急预案。
生产设备在运行过程中发生异常或故障时,属于电网调管范围的设备,运行人员应立即报告电网调度;属于自身调管范围的设备,运行人员根据风电场规定执行。
2、系统运行风电场变电站中属于电网直接调度管辖的设备,运行人员按照调度指令操作;属于电网调度许可范围内的设备,应提前向所属电网调度部门申请,得到同意后进行操作。
通过数据采集与监控系统监视风电机组、输电线路、升压变电站设备的各项参数变化情况,并做好相关运行记录。
分析生产设备各项参数变化情况,发现异常情况后应加强该设备监视,并根据变化情况做出必要处理。
对数据采集与监控系统、风电场功率预测系统的运行状况进行监视,发现异常情况后做出必要处理。
定期对生产设备进行巡视,发现缺陷及时处理。
进行电压和无功的监视、检查和调整,以防风电场母线电压或吸收电网无功超出允许范围。
遇有可能造成风电场停运的灾害性气候现象(沙尘暴、台风等),应向电网调度及相关部门报告,并及时启动风电场应急预案。
3、运行记录风电场的运行数据包括发电功率、风速、有功电量、无功电量、场用电量及设备的运行状态等。
运行记录包括运行日志、运行日月年报表、气象记录(风向、风速、气温、气压等)、缺陷记录、故障记录、设备定期试验记录等。
其他记录还包括交接班记录、设备检修记录、巡视及特巡记录、工作票及操作票记录、培训工作记录、安全活动记录、反事故演习记录、事故预想记录、安全工器具台帐及试验记录等。
浅析风力发电设备运维存在的问题与改进措施摘要:我国近些年不断加大风力能源的研究和转化工作力度,风力发电事业也随之快速发展,极大地缓解了我国的能源压力。
而风力发电设备在运行过程中,易发生一些故障,不仅无法高效转化风力能源,还会制约风力发电事业的进一步发展。
基于此,本文通过分析风力发电设备运维问题,深入探讨风力发电设备运行维护的改进措施,具有重要的现实意义和实践价值。
关键词:风力发电设备;运维问题;改进措施1风力发电设备运维存在的问题因风力发电环境多处于高原地区和沿海地区,其气候特征和地理特点对风力发电设备安全运行的影响不可忽视。
此外,风力发电基站为单一离散式、全线集控方式。
风力发电设备安全管理和运行维护需克服复杂的地理位置、多变的气候环境,这对风力发电设备和运行维护人员都是极大的考验。
特别在暴风雪环境下,风力发电设备需要及时维修时,人员不敢承担维修工作,致使风力发电设备掉线而影响发电质量。
2风力发电设备运维问题的改进措施2.1提高风力发电机组安装质量风力发电机组在运行之前需要进行合理的安装,确保安装的质量可以提高风力发电机组运行的安全性以及稳定性,从而提高风力发电机组的整体经济效益。
一般情况下,风力发电机组主要安装于户外、高山等地区,因此会给安装工作带来一定难度。
在安装的过程中需要严格的根据各个部件进行合理的控制,保证连接点的连接安全,尤其是一些加强电器线缆的接头检查。
如果接头的连接存在紧密性不够的问题,就会导致安全事故的发生,甚至出现短路、起火的现象,最终引起严重的安全火灾事故。
2.2完善风力发电设备安全管理制度风力发电企业要结合风力发电设备安全运行管理工作实际需求,积极完善与风力发电设备安全运行相关的管理制度,为风力发电设备安全、高效运行提供制度保障。
基于此,风力发电企业要积极开展各类制度建设工作,针对风力发电设备各操作规程,进行全面、详细的规定,为相关工作人员规范操作提供保障。
同时,风力发电企业所有工作人员在管理制度的约束下,可以严格按照风力发电设备规范操作步骤完全展开相关工作,便于及时发现风力发电设备运行中潜在的安全问题,采取针对性的措施加以解决,确保风力发电设备安全运行。
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。
系列风电机组事故分析及防范措施(五)——风电场运维与安全隐患机组安全不仅与整机质量有关,而且与风电企业的管理体制、风电场管理与运维人员有着密不可分的关系。
就中国目前大部分风电场的管理体制来看,风电场维护维修人员的技术水平和责任心,对保证机组正常运行及机组安全有着最为直接和关键性的作用。
下面就现场人员、风电场管理、机组运维以及风电场现状等几个方面所存在的问题予以阐述和分析。
相关新闻:系列风电机组事故分析及防范措施(四)——机组改造带来的问题和安全隐患风电场存在的问题一、现场人员的技术水平及运维质量堪忧目前,中国绝大部分风电场,主要依靠现场人员登机判断和处理机组故障,检查和排除安全隐患。
公司总部和片区的技术人员不能通过远程直接参与风电场机组的故障判断和检查,难以给现场强有力的技术支持。
设备厂家的公司总部、片区除了提供备件外,难以对现场机组管理、故障判断和处理起到直接的作用。
风电场与公司总部、片区之间严重脱节。
中国大多数风电场地处偏远地区,条件艰苦,难以长期留住高水平的机组维护维修人才。
再者,不少风电企业对风电场运维的重视度不够,促使现场人员大量流失,造成不少经验丰富的运维人员跳槽或改行。
经验丰富、认真负责的现场服务技术人员严重匮乏,这也是中国风电场重大事故频发的重要原因之一。
如果说在质保期内不少风电场的现场服务存在人才和技术问题,那么,在机组出质保后,众多风电场的运维质量和现场人员的技术水平更令人担忧。
尤其是保护措施完善、技术含量高的双馈机组,由于现场人员的技术水平有限,加之,众多风电场在机组出质保后备件供应不及时,要确保机组正常的维修和运行更加困难。
为了完成上级下达的发电量指标,维修人员不按机组应有的安全保护和设计要求进行维修,不惜去掉冗余保护,采取短接线路、修改参数等方法导致机组长期带病运行,人为制造安全隐患。
在机组出质保后,有些风电场业主以低价中标的方式,把机组维修和维护外包。
而外包运维企业为了盈利,把现场人员的工资收入压得很低,难以留住实践经验丰富的现场人员,现场人员极不稳定,因此,确保机组的安全运行变得更加困难。
风电典型事故分析及防治措施摘要:新能源风电工程是先把风力转化成动力,在自然风转化成机械能的基础上,将机械能转化为电能,以满足人们日常生活用电所需,此类发电方式不仅充分利用了可再生能源,还具有突出的环保性。
新能源风电工程建设意义重大,通过此类工程开发,可对大自然可再生能源实现充分利用,减少环境污染。
同时,在大力建设风电项目的过程中,将逐渐淘汰部分传统发电厂,促进我国可持续发展,并推进建设生态环保型社会。
基于此,本文章对风电典型事故分析及防治措施进行探讨,以供相关从业人员参考。
关键词:风电;典型事故;防治措施引言风电事故给风场造成了巨额的经济损失,也有损企业声誉,甚至危及作业人员及公众的生命安全,成了风电行业健康发展的瓶颈。
我国国家能源局下发了《关于汇报风电设备质量和运行情况的通知》,风电行业各企业也积极响应。
但由于风电事故对厂家和风电开发商的负面影响较大,业内往往对事故消息采取保密措施,行业透明度较差。
一、风电发展现状当前,全球风电技术发展日新月异,新一代数字信息技术、新材料技术的应用,引起新的风电行业,乃至新能源领域产业变革。
智慧风电场、智慧电网、智能变电站等已由设想逐步变为现实。
风电产业日益成熟,建设进度得到较大提升,成本也逐步降低。
随着风电机组的单机容量逐步加大,由此衍生的叶轮直径、机组和叶片重量、塔架高度也将随之增加,巨大的叶片对变桨系统的驱动装置提出了更高的要求,作用在塔架上的重力载荷和气动载荷的交变性和时变性更加显著。
鉴于风电机组的极限载荷和疲劳载荷是影响风电机组及部件可靠性和寿命的主要因素,积极研究风电机组的最优运行和控制规律,通过采用智能化控制技术,与整机设计技术结合,努力减小疲劳何在,避免风电机组运行在极限负荷,是近年主要研究方向。
如何进一步提升风电发电效率、降低发电成本、提高机组可靠性,仍然是风力发电技术发展面临的巨大挑战。
同时,数字电网、虚拟电厂和储能技术是比较热门的领域,也将成为未来新能源行业研究攻坚的方向。
风电运维与检修安全注意事项分析报告风力发电机组是风电企业重要的生产设备,平时有专业的技术人员进行维护管理,--般每半年或1年还要开展---次集中的设备检修维护,以保证风力发电机组正常运行。
在风场现场维护过程中,如何保证人员和设备安全是风电企业关注的永恒主题。
本文通过对现场工作存在主要风险的总结,结合生产实践经验,分析风力发电机组现场维护安全管理要点,防止发生安全事故。
引言风能做为重要的清洁能源和可再生能源,现在已经得到广泛的应用,目前应用的最主要方式足通过风力发电机组将风的动能转变成机械能,再把机械能转化为电能,通过电网输送给用户。
风力发电机组是通过获得风能进行发电的电力设备,一般山风轮、发电机、机舱、铁塔等机械系统和变流器、控制系统、监控系统、安全系统等电气系统共同构成,风轮中心高度通常有几卜米其至上百米。
风力发电机组是风电企业重要的生产设备,为保证风力发电机组正常运行以及发生故障后尽快排除恢复生产,风电企业会配置专业技术人员开展对风力发电机组的检修维护工作,一般每半年或1年还要开展一次集中的设备检修维护。
风力发电机组的检修维护工作涉及到人员和设备安全,如何做好安全管理L作是风电企业关注的永恒主题。
状态检修应用现状国外状态检修的应用情况状态检修在国外始于1970年,由美国杜邦公司首先提议。
20 世纪70年代末,美国电力科学院着重研究和应用了电力设备的状态检修。
时至今日,状态检修已经向RCM发展。
在20世纪80年代,日本开始采用状态检修的技术检测电力设备,欧洲的大多数国家也逐渐向状态检修的方向发展。
目前为止,美国、加拿大等国已经普遍应用了以计算机为基础的事故分析、设备管理和预警系统,并且各个国家开发了多个系统应用版本,这些软件系统结合了当前最新的计算机技术,使电力设备运营的状态管理、事故预警和处理集于一身,提高了电力设备监督管理水平。
国内状态检修应用情况我国主要从20世纪90年代初开展状态检修工作的试点,通过十多年的实践,供电部门已经能结合自己企业运行的特点探索出具有特色的状态检修应用。
防止风电机组事故的安全措施1、防止风电机组倒塔事故1.1 风电机组塔筒选型必须符合设计要求,在招标时应选择技术成熟、质保体系完善、业绩突出的制造厂商。
1.2 风电机组基础浇筑时,监理人员、风电场工程建设人员必须进行全过程旁站,对水泥标号、模板拼接、混凝土强度、钢筋规格、绑筋质量、接地连接等关键技术指标和工艺进行监督,确保基础施工质量满足设计要求。
1.3 养护风电机组基础必须严格按照施工工艺执行,并做好养护记录,基础回填应符合设计要求。
1.4 采用灌注桩锚杆(螺杆)式的风电机组基础,所有预埋锚杆(螺杆)必须进行防腐处理,锚杆(螺杆)紧固扭矩必须100%检验。
1.5 风电机组基础混凝土强度、接地电阻及基础环法兰水平度检测中任何一项不合格,禁止进行塔筒吊装作业。
1.6 定期巡视和检修维护时,必须检查基础表面有无裂纹,裂纹是否扩大,覆土有无松动,发现异常应立即停机处理,必要时应对基础混凝土强度进行检测。
1.7 新投运半年后进行一次沉降观测,此后每年观测一次,连续观测3-5 年,如没有明显变化,天然基础风电机组可延长检测周期或终止观测(某一台机组沉降速率小于0.02mm/天且沉降差控制倾斜率小于0.3%时,可终止观测),桩基础风电机组至少每年开展一次基础沉降观测。
每年进行一次风电机组法兰水平度检测,检测结果应满足设计要求。
同时,还应认真开展数据对比分析工作,对指标变化异常或持续显著增大的机组,应及时进行复测并加强重点监测。
1.8 风电机组塔筒必须由具备专业资质的第三方机构进行监造,禁止塔筒生产厂商将塔筒分包生产。
1.9 塔筒法兰、板材、焊料、底漆、面漆等关键物料必须由具备相应资质的供应商提供,并提供完整的质量证明文件。
塔筒生产时,应严格按照经审核批准的技术规范执行下料、切割、卷板、焊接、组对、喷砂、防腐涂层等工艺标准。
1.10 塔筒板材进厂时,必须进行复检。
复检内容包括:牌号、几何尺寸、机械性能和无损检测(超声波探伤、磁粉探伤)等。
风电运维风险分析本帖最后由 hysamson 于 2010-6-8 21:54 编辑风电运维风险分析及对策一、风电机组维修费用控制风险风电机组通常由塔架、发电机、齿轮箱、偏航、变浆等若干大部件构成,大部件的可靠性对于机组性能和安全具有重大影响,且故障恢复成本极其高昂。
设计年等效满负荷利用小时数2200的1.5MW机组,每度电按0.5元计,单台年满发收入165万,但发生一次齿轮箱重大故障,更换费用总和可能突破百万,这样的损失如发生在质保期外,即使不考虑还贷因素也难于为业主接受。
对策:锁定维修成本风电厂可通过保险锁定大部件维修的成本总量,具体步骤如下:1、通过保险合同转嫁除自然磨损外全部大部件潜在风险;2、明确合同约定各种损失的赔偿标准;3、明确保险赔偿方式和赔付时限。
降低维修成本由于保险价格主要是依据平均风险情况厘定,所以本质上只是能量守恒,能够锁定却难以本质降低大部件维修成本,我们降低维修成本主要途径有三:1) 降低单次故障修理更换成本并压缩时间目前机组大部件多数产品处于质保期,所以维修费用项目和标准等细节并未完全公开,没有竞争自然也无法客观揭示真实成本。
但对于规模实力类似的制造商而言,成本技术并无本质区别,借鉴整机造价下降的经验,可以进行大部件维修招标,这样既掌握了维修成本又控制了管理成本。
2) 降低故障频率机组故障通常来自于产品质量、外来风险、使用保养情况等原因,在产品质量一定的情况下,加强对外来风险的预警和规避,提升保养维护水平,可以有效降低故障频率。
我们有相应的监测设备,也能保证维护人员的专业性和尽职尽责。
3) 建立检修基地,减少故障恢复伴随成本的项目并压缩金额大部件因体积大、价值高、技术复杂,其故障修复通常伴随吊装、运输等成本。
我们通过监测和预警及早发现故障并计划安排维修,对于降低吊装成本有积极作用。
建立检修基地,大部件的就近快捷高品质维修,既能满足性能要求,又能最大限度压缩运输成本,对于降低风电场运营成本具有重要作用。
一、前言十九大报告指出:“我们要坚持绿水青山就是金山银山,突出自我修复,加强生态治理,打好治理大气、水、土壤污染攻坚战”。
我国是一个富煤、贫油、少气的国家,随着不可再生能源的日益紧张,以及化石能源对环境的严重污染,发展清洁能源成为解决能源危机,治理大气污染的最有效手段。
2005年,第十届全国人大常委会通过了《中华人民共和国可再生能源法》,该项法律的颁布和实施,为我国发展可再生能源,提供见了坚实保障。
我国地域辽阔,风能资源十分丰富,可供开发的风能储量超过10亿KW ,其中陆上风能2.53亿KW ,海上风能7.5亿KW ,风能开发又是全世界可再生能源开发中技术和设备较为成熟领域,因此,大力建设风电,发展风电清洁能源,不仅可以获取取之不尽的清洁能源,还能有序调整火电在发电领域“一家独大”的格局,大幅降低化石能源燃烧过程中排放的温室气体及其它污染物,改善被污染的大气环境,促进生态文明建设。
从风电发展来看,从2003年-2007年的8年间,国内新增风电装机复合增速达115%,到2010年,当年我国风电新增装机18.9GW ,累计装机达44.7GW ,一举超过美国跃居世界第一位。
风电产业迅猛发展带来环境红利的同时,也产生了很多安全问题,尤其是风电机组防火问题,成为风电企业安全生产管理的难点。
二、国内外风电机组火灾事故虽然在2010年,我国就成为风电机组装机体量最大的国家,但截至2011年之前,我国在风电机组防火研究方面依然基础薄弱,甚至是媒体对于风电机组失火的报道都寥寥无几,防火安全重视程度可见一斑。
而同期在国外,风电机组的报道很多,根据凯斯内斯风电场信息论坛的不完全统计,截至到2009年10月31日,火灾已成为风电机组最常见的安全事故,仅论坛中列出的火灾事故就有138起之多。
近些年,随着我国对安全发展、高质量发展要求日益严格,以及媒体对安全生产事故进行跟踪报道,各风电企业,尤其是国有风电企业加强了风电机组防火安全管理力度,加大了研发投入,风电项目安全管理形势有了一定好转,但是风电安全事故尤其是火灾事故,依然会时不时经常出现在各类新闻报道中。
系列风电机组事故分析及防范措施(六)——风电场运维与安全隐患业主在风电机组选型时,通常考察的是最优机组性能价格比,即以最低的价格购买到性能、质量最好的风电机组。
首先以发电成本最小为指标,充分考虑发电机组的投资经济性。
其次,还有产品的质量认证,制造商业绩,风能资源因素,如:额定风速、极限风速、切出风速以及特殊环境要求等。
但对机组的使用和维修方便与否,是否便于远程管理,远期维修维护成本及机组安全性高低等却考虑较少,或没有考虑。
然而,这些因素也是体现机组综合性能和判断机组优劣的重要方面。
相关新闻:系列风电机组事故分析及防范措施(五)——风电场运维与安全隐患下面就风电机组的一些特殊性能、管理方式以及行业问题等进行分析和阐述。
风电机组综合性能及行业问题一、相关人员缺乏对风电机组特性的深入认识和了解我国“三北地区”风电场限电问题相当严重,风电机组及部件生产大都处于产能过剩状态,行业内出现了低价竞争的恶性循环,还出现了重权势不重技术,重关系轻质量等不正常现象,导致机组及部件的生产和服务质量难以保证。
在我国风电发展初期,不少风电从业人员是初次涉入风电,缺乏对风电机组综合性能的辨识能力,不能全面、深入地认识和了解风电产品。
采购时,普遍对机组安全、机组使用、运维便捷性等方面考察较少。
更有甚者,已安装机组的主控系统本已具备数据上传、完善的权限管理和远程故障判断等功能,可以远程定位机组故障和排查安全隐患,使用方便。
但是,由于对其所引进技术缺乏深入研究,主控的这些功能没有得到设备厂家和业主的广泛运用,反而被貌似配置更高、采用国外品牌硬件的主控改造掉,而这些主控的软件普遍还不够完善。
风电企业对机组的管理仍然沿用以往的方式进行设备管理:每个风电场必须固定地配备规定数量的维修人员;只有到现场登机,才能对机组实施安全检查和机组故障判断等。
我国的风电技术大都是从国外引进,从无到有。
部分风电企业因缺乏对所引进技术的深入研究,没能掌握引进机组的整体设计思路及关键技术,导致了机组事故频发;由于机组配套随意造成了整机性能差;因缺乏适应风电场管理经验以及风电思维方式,导致了研发和现场服务模式严重偏离正常的风电发展方向;有的厂家在技术引进时,因决策者缺乏对机组综合性能的判断能力,在引进技术时就存在某些不足或缺陷。
系列风电机组事故分析及防范措施(五)——风电场运维与安全隐患机组安全不仅与整机质量有关,而且与风电企业的管理体制、风电场管理与运维人员有着密不可分的关系。
就中国目前大部分风电场的管理体制来看,风电场维护维修人员的技术水平和责任心,对保证机组正常运行及机组安全有着最为直接和关键性的作用。
下面就现场人员、风电场管理、机组运维以及风电场现状等几个方面所存在的问题予以阐述和分析。
相关新闻:系列风电机组事故分析及防范措施(四)——机组改造带来的问题和安全隐患风电场存在的问题一、现场人员的技术水平及运维质量堪忧目前,中国绝大部分风电场,主要依靠现场人员登机判断和处理机组故障,检查和排除安全隐患。
公司总部和片区的技术人员不能通过远程直接参与风电场机组的故障判断和检查,难以给现场强有力的技术支持。
设备厂家的公司总部、片区除了提供备件外,难以对现场机组管理、故障判断和处理起到直接的作用。
风电场与公司总部、片区之间严重脱节。
中国大多数风电场地处偏远地区,条件艰苦,难以长期留住高水平的机组维护维修人才。
再者,不少风电企业对风电场运维的重视度不够,促使现场人员大量流失,造成不少经验丰富的运维人员跳槽或改行。
经验丰富、认真负责的现场服务技术人员严重匮乏,这也是中国风电场重大事故频发的重要原因之一。
如果说在质保期内不少风电场的现场服务存在人才和技术问题,那么,在机组出质保后,众多风电场的运维质量和现场人员的技术水平更令人担忧。
尤其是保护措施完善、技术含量高的双馈机组,由于现场人员的技术水平有限,加之,众多风电场在机组出质保后备件供应不及时,要确保机组正常的维修和运行更加困难。
为了完成上级下达的发电量指标,维修人员不按机组应有的安全保护和设计要求进行维修,不惜去掉冗余保护,采取短接线路、修改参数等方法导致机组长期带病运行,人为制造安全隐患。
在机组出质保后,有些风电场业主以低价中标的方式,把机组维修和维护外包。
而外包运维企业为了盈利,把现场人员的工资收入压得很低,难以留住实践经验丰富的现场人员,现场人员极不稳定,因此,确保机组的安全运行变得更加困难。
二、目前风电场开“工作票”所存在的问题在风电场机组进入质保服务期以后,大部分风电场的机组故障处理流程通常是:在风电场监控室的业主运行人员对机组进行监控,当发现机组故障停机后,告诉设备厂家的现场服务人员;能复位的机组,在厂家现场人员的允许下,对机组复位;不能复位的,通知设备厂家人员对机组进行维修;在维修之前,厂家人员必须到升压站开工作票;只有经过风电场业主相关部门的审批同意后,厂家现场人员方可进行故障处理;机组维修后,厂家服务人员再次到升压站去完结工作票。
在风电合同中,通常把机组利用率作为出质保考核的重要指标,一些风电场开工作票的时间远远超过机组维修时间。
因此,开工作票、结工作票等一系列工作流程直接会影响机组利用率,同时还会造成不必要的发电量损失。
有的风电场还有这样的要求,如设备厂家的现场服务人员第一次到该风电场服务,则需先在风电场接受为期三天至一周的入场教育,方能入场登机处理现场问题。
然而,在质保期内,监控机组的运行状态及故障处理理应由设备厂家及现场人员完成,以上流程则会造成设备厂家的现场人员处于被动处理机组故障的状态,使得不少风电场的厂家现场人员对其机组运行状态难以进行长期、持续地监控和故障跟踪。
由于缺乏对机组运行状态及故障产生过程的了解,还可能错过提前发现机组安全隐患的机会,最终导致重大事故的发生。
从原则上讲,业主人员可以对厂家服务人员的日常维修和维护工作进行监督、提出异议,但不应过度参与其中,以免造成管理混乱,影响正常的机组维修和维护工作。
以上开“工作票”的方式,不仅增加了机组故障的处理时间,更重要的是造成了职责不清,责任不明,管理错位等问题。
设备厂家现场人员的培训工作应由设备厂家进行,派遣到现场的每一位服务人员,无论是技术水平,还是安全知识都应符合相应的标准,满足现场要求。
如存在问题,则应由设备厂家负责实施再次培训,或重新指派现场服务人员。
从风电场“工作票”执行效果来看,风电场的现实情况告诉我们,不少烧毁机组的风电场在这方面的管理还相当到位,然而,并没能阻止重大事故的发生。
机组运维的工作流程在不断增多,但机组倒塌、烧毁事故并未减少,甚至有与日俱增的趋势。
究其原因,就是风电场的工作质量并未因管理流程的增加而得到提高。
在质保期内,业主人员不负责机组维修维护的具体工作,也没有义务为厂家进行机组监控。
通常业主人员也不能给故障处理者以指导,不能对故障做出客观的分析,且机组故障处理完毕后,也不能对机组是否仍然存在问题,或是否因故障处理而留下了某些安全隐患,做出合理判断。
因此,在质保服务期内的这种开“工作票”方式,不仅降低了工作效率,与风电场的具体情况不相适应,而且与职责权利相结合的基本管理原则相违背。
在现场机组维护维修时,如需开据“工作票”,由设备厂家通过网络开出,并对其职工及工作过程进行管理,可能更符合管理原则,以及具有实际的意义和作用。
三、风电场维护的一些错误认识由于兆瓦级风电机组的技术难度普遍较高,尤其是从国外引进、保护措施完善、设计先进的双馈机组,因其技术难度大,风电技术人员需具有相当雄厚的理论基础,并具有较长时间的风电场实践和深入学习经验,方能领会其关键技术,把握机组运维的关键点,有重点地检查和消除安全隐患。
在风电场机组的长期运行中,风电机组的整机性能以及风电企业的各项工作得到了充分的检验和验证。
机组的设计、制造、配套、车间装配、现场安装、调试、维修、维护、整改和改造等都可能出现问题和产生安全隐患。
机组如存在安全隐患,在现场运行时又未能及时发现和排除,则可能导致机组烧毁、倒塌事故的发生。
目前,中国的大部分风电场没能实现“集中监控,区域维修”。
只有现场人员具备相当高的技术水平和责任心,才能保证机组故障判断和安全隐患排查的质量。
因此,风电场日常运维对机组的正常运行、安全隐患排查、预防和避免重大事故起到了决定性的作用。
然而,不少风电企业却把风电场的机组维护工作,当成是一种“打螺钉、做清洁、给机器加油”等低技术含量工作,甚至被等同于一般的“民工”工作,例如:某出质保风电场,在风电场附近的当地居民中,找来一些没有经过任何培训的人员来实施机组维护。
还有人错误地认为,只要严格按“维护指导书”、单位规定和固定程序办事就定能保证机组运维质量和机组安全。
殊不知,所谓“维护指导书”,其意思就已经说明,它仅仅是作为现场维护的“指导”,并不是机组运维的全部,很多现场具体的问题及处理办法,还需要根据实际情况自行进行判断和实施。
在机组维护时,应根据机组前期运行出现的故障和问题对机组进行检查和调整。
有的“维护指导书”则是在机组维修、维护经验严重不足条件下编制的,难以给现场以准确的“指导”,如果现场维护人员仅是严格按“维护指导书”进行,在维护过程中,可能会漏掉对机组关键部位的检查和安全隐患的排除。
四、某出质保两年以上风电场的机组调查情况某风电场在机组出质保之前,业主从设备厂家的原留守维修人员中招聘了一名他们认为技术过硬的维修人员来充当出质保后该风电场的机组维修负责人。
出质保两年后,机组运行状况很不理想,业主又再次请设备厂家的技术人员对其机组进行全面检查和评估。
其中两台故障机组的检查结果如下:其中一台机组存在以下问题:主轴轴承润滑油泵缺油;液压站缺油;机舱主轴上方的天窗未关;主轴刹车磨损/ 反馈传感器线未接,信号线短接;主轴刹车器罩壳未安装;发电机集碳盒上方的排碳管损坏;发电机冷却风扇排气罩未安装到位;机舱控制柜上维护开关的触点脱落;机组长时间没有运行而主齿轮箱的轴承1 温度高出轴承2 温度二十摄氏度以上;变桨电机温度保护参数设置错误;机组处于停机状态,但变桨电机一直还存在电流;机舱后端通风口未安装好;热风幕机不能运行;主齿轮箱和液压站油管有漏油现象等;塔基的环网通信接线盒标号、熔纤不规范,光纤接线、布置混乱。
另一台机组存在以下问题:马鞍处动力电缆保护胶皮脱落;液压站缺油;主轴轴承润滑油泵的参数设置错误;主轴轴承排出的废油脂颜色不正常;主齿轮箱高速轴机头侧轴承外圈跑圈;主齿轮箱高速轴小齿齿面有啮合黑线,轴的表面有锈蚀;发电机后轴承有严重异响;发电机排气罩脱落;风速传感器接线头损坏;刹车磨损信号短接;主轴刹车器罩壳未安装;变桨润滑油泵损坏;主控参数设置错误;变桨电池充电器损坏;在电池柜内,电池之间的连接线不规范;塔基的环网通讯接线盒插座以及接线尾纤没有按规定标号,光纤接线混乱等。
有个别问题可能在质保期内就存在,一直未得到解决。
而更多的问题则是在机组出质保后出现的,究其原因:一方面,由于此类风电场机组维修的技术难度较大,业主运维人员的技术水平有限。
当机组出现疑难故障时,没有技术水平更高、维修经验更丰富的技术人员到现场处理故障或进行技术指导;另一方面,没有机组部件厂家和设备厂家及时提供备件。
因此,机组的运行状况很差,并存在安全隐患。
由这两台机组的抽查结果可知,出质保后的短期内,机组出现的新问题就相当多。
在机组出质保后,风电场的维修和维护工作基本在没有设备厂家参与和技术支持的条件下进行,风电场的日常维修维护主要依靠从设备厂商招聘来的现场维修人员和维护指导书,加之,不少风电场的管理方法及体制源于火电,与风电场实际情况不相适应,且部分相关领导(尤其是基层领导,如:场长、片区经理)来自火电或水电,未参与具体的机组运维,对风电场的具体业务不了解,做决策时,会出现偏差和错误。
因此,这些风电场的安全隐患随处可见。
如不采取有效措施,风电场发生机组烧毁、倒塌的概率极高。
应对措施目前,中国的众多风电场,运维人员的技术水平和责任心对保证机组正常运行、排查机组的安全隐患、减少故障几率、产品改进都起着关键性的作用。
下面仅就风电场的机组维修维护及运行管理谈一些看法及应对措施。
一、充分发挥风电场维护的作用,减少机组故障,避免重大事故的发生加强风电场的机组维护及安全隐患的排除,以达到提高机组利用率、减少维修、避免重大事故发生的目的。
在中国,不同风电场间区别较大,在现场运维时,需要根据机组的具体情况进行维护,有时还需要针对现场的具体情况特殊处理。
例如:在机组维护时,发现电缆的某个部位出现了严重磨损或损坏,需立即根据具体情况进行适当的处理。
对于类似问题,有时还需根据现场状况进行深入分析,以便从根本上消除隐患,方便后期机组的改进。
在机组维修的过程中,根据机组实际所报的故障状况,可能要对机组的某个部位进行重点维护;有时还需根据机位和机组的实际运行状况对主控参数进行适当地调整,以达到保护设备、降低机组报故障次数,把机组调至最佳状态的目的。
每年,或半年一次的机组维护工作则是对机组的全面检查和再次调整,通过对机组的维护,防患于未然。