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风电机组重大事故分析

2014-10-30 09:18来源:《风能》作者:王明军 高原生 杜作义关键词:风电机组风电事故风力发电收藏点赞

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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。

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