風電機組重大事故分析（二）

　　中國風電材料設備網：在中國風電的快速發展時期，不少風電場出現了機組飛車、倒塌事故。事故原因多種多樣。在事故分析時，只有遵從風電機組運行的基本原理、設計理念，方能找出事故產生的真實原因，以避免類似事故的再次發 生。下面就某風電場的飛車、倒塌事故進行分析。
　　某風電場機組的飛車倒塌事故
　　一、事故現象
　　某風電場監控人員發現監控系統報發電機超速，在短暫的停機后，風電機組的葉片又再次不明原因運轉。事故機組發生飛車以后，機艙已經全部燒毀，不能從監控軟件和控制器獲取信息，除了事故現象和燒毀機組外，能夠得到的有用信息很少，這給事故分析帶來了一定的困難。而事發過程留下了很多謎團，通過剖析事發時諸多特殊的現象，可找到事故發生時的確切原因。
　　該機組使用的是LUST直流變槳系統，Mita控制器WP3100，后臺為Getway軟件，由于事發時機組控制器數據沒有傳到后臺，機組全部燒毀，數據無法讀取。只能從現場人員那里知道當時的一些現象和細節。
　　事發時風速大約在10m/s左右。一方面，現場維修人員在事發時看到，事故機組在機艙冒煙后完全停下來了，其后又迅速啟機，并飛速旋轉，迅速倒塌;另一方面，控制室的監控人員從監控軟件上看到，機組達到的最高轉速在2700rpm以上。由于廠家維修人員和業主監控人員離出事機組距離較近，當第一次停機時，機組的機艙部分已經冒煙，所以引起了他們的特別關注，第二次啟機的旋轉速度又與平常機組啟機有明顯的區別，因此，所有現場人員都一致地描述到：“機組是完全停下來之后，經過短暫停機，機組又再次迅速啟機”。
　　機組全部燒毀后，現場勘查發現，三支葉片都沒有順槳;在第二節塔筒的中部位置折斷;主軸剎車器處于制動狀態，剎車盤和主軸剎車片嚴重磨損。而其他部位沒有卡死和劇烈磨損的現象。
　　從以上的現象和現場勘測留下的疑問有：當時機組是因什么故障而停機的;在機組停下來的同時，機艙因何冒煙、火源來自何方;而停機之后，沒有人復位，又怎么會自動迅速啟機(在正常情況下，只有當機組故障消除后，才能自動復位);是主軸剎車器剎不住還是自動解開了?如果主軸剎車器自動解開，又因何而解開等眾多疑問。
　　然而，此次事故最為關鍵的是：事后三支葉片都在零度位置，沒有任何收槳的痕跡。為何三支槳葉都沒有順槳?
　　二、事故的思考與問題
　　1、是否因屏蔽狀態碼造成飛車倒塌事故
　　該機組使用的是Mita公司所生產的風電機組控制器，其設計較為完善。該控制器把風電機組所處的狀態都用與之對應代碼表示，可以表明風電機組的運行狀態、故障信息以及剎車等級等，這就是狀態碼。
　　對于絕大部分的狀態碼，根據維修人員的技術水平與當時的需要可以屏蔽(使其失效);而有的狀態碼則由程序設定不能屏蔽，即使是用最高權限也不能屏蔽，例如：手動停機(13)、電池檢測(95)、輪轂電池故障(57)、電池電壓低(1182、1184、1186)、變槳速度太慢(1919、1920、1921)、剎車反饋(429、455)、剎車磨損(415)以及與安全鏈有關的狀態碼等。也就是說，任何現場人員都不能對這些狀態碼進行操作。這樣，既能保證機組安全和人身安全，又能在處理故障時采取靈活多變的措施，根據維修人員的經驗、判斷和處理故障能力，在保證部件安全的前提下，以達到迅速分析、判斷、確認并排除故障。
　　經過以上分析，此次事故不可能是因現場人員屏蔽狀態碼造成，而事故原因何在?
　　2、有多道超速保護機組為何沒有停下來
　　當機組第二次啟機時，機組轉速從0rpm一直飛升到2700rpm，中間順利通過了多道超速保護，而沒有順槳，則是交、直流順槳均沒有起作用。
　　該控制器為限制機組超速而設置的狀態碼有：213、1905、1411、310、311、312、317、328、319、320。除狀態碼213是只報警不停機之外，其他的9道超速保護均為停機保護。
　　以上狀態碼,除213、1905、1411之外，其他超速狀態碼都由機組控制器的程序設定不能屏蔽。雖然狀態碼1905能夠屏蔽，但是，它的執行是完全由變槳控制器控制的，即使在機組控制器中被屏蔽了，只要滿足觸發條件，葉輪順槳依然是要執行的。
　　第一，狀態碼213(極端陣風)，限制超速，只報警不停機。
　　在出現瞬時颶風時，報狀態碼213是降低額定轉速，把機組的額定轉速降至安全轉速，即：機組在達到1960rpm，時間超過0.2秒，葉片以5°/s順槳，通過軟件把機組的額定轉速由1780rpm降到1720rpm，使機組轉速迅速下降。當轉速下降后，機組的額定轉速還可以再次上升且不停機。這樣，既保證發電又降低轉速，不至于超速。
　　第二，狀態碼1905(變槳自主運行)，剎車程序BP52，交流供電順槳。