風電機組重大事故分析（二）

　　通過以上分析可以看出，即便是存在1159故障，在輪轂與機組控制器通訊正常時也能保證機組安全，造成三支槳葉同時不能順槳的概率很低。
　　如果電池順槳控制回路，或旁路限位開關回路被強行供上24V直流，報此故障后不作任何處理，采用一定的方法機組又可以順利啟機并網，不影響機組運行。如果沒有出現高級別剎車和電池檢測，機組則不會報任何故障。因此，這種飛車、倒塌事故往往發生在“運行得很好”的機組上。
　　如果沒有認識到此故障的嚴重性，即便是機組在電池檢測時報出來了，也大都不會引起足夠的重視;從現場的故障處理來看，因涉及器件及電路較多，分析和處理此故障較為困難，這又進一步增加了這種安全隱患存在的概率。
　　從故障的產生原因來看，這個故障也容易產生。在風電機組廠內生產調試時，一般都沒有把輪轂與機艙放在一起加以調試，因此，在出廠之前很難發現這種故障;在現場調試時，有不少風電場存在以趕工期、趕進度、多發電為根本目標，只求并網、不求質量的現象，不能及時排除此故障也在所難免;另外，當維護葉片螺釘時，需要手動變槳，如果機組控制柜的沒有維護開關鑰匙，不能利用鑰匙對機組進行操控時，有的維護人員，通過給電池順槳控制回路，或旁路開關回路強行供電，以達到葉片維護葉片的目的，而在葉片維護之后又忘記了把線路還原，致使機組埋藏了這樣的安全隱患。
　　三、事故現象還原
　　由于某種原因，事故機組的電池順槳控制回路，或旁路限位開關回路被強行提供24V直流，事故發生時，風速較大，發電功率在1MW以上。由于沒有達到滿負荷發電功率，機組在事故之前葉輪的三支葉片都處在零度位置。此時，由于某種原因機組報“變槳通訊故障”(1157)，剎車180，機組脫網、甩負荷，因存線路問題，不能切換到電池順槳，三支葉片同時不能順槳，機組控制器因不能接收到應有的變槳角度值，于是報“變槳速度太慢”，剎車190。在正常情況下，此時會電池順槳，同時主軸剎車器動作，因電池順槳控制回路存在故障，不能切換到電池順槳，三支槳葉維持在零度位置。由于機組已經脫網，葉輪儲存的勢能轉化為動能，葉輪飛升轉速很高，主軸剎車器參與制動，以兩倍滿負荷扭矩進行制動。由于三支槳葉同時不能順槳，機組已處于完全失控狀態，輪轂吸收的巨大能量全部消耗在主軸剎車器和剎車盤上，機組具有很大的火災和倒塌風險。當時主軸剎車器的罩殼沒有蓋上，主軸剎車器制動產生的大量飛濺火花引燃了機艙罩殼、周圍的油污和其他可燃物，機組冒煙。
　　主軸剎車的制動力矩最終使機組停了下來，機組報“變槳速度太慢(BP190)”之后超過30s，主軸剎車器自動松開，此時，由于風的作用，風輪再次迅速旋轉起來，轉速快速上升(類似再次自動啟機)，葉輪旋轉起來的角加速度遠超過正常啟機時的加速度。
　　在第二次葉輪轉速從0rpm旋轉起來后，因機組存在故障，到達并網轉速時，不能并網，葉輪所吸收的風能完全轉化為機組的轉速和角加速度，旋轉到1950rpm時，超速模塊動作，機組可能執行狀態碼1905，三支槳葉本應該以5°/s的速度進行交流供電順槳，但是，由于葉輪的轉速很高，還沒等到300ms延時，葉輪轉速已經到了硬件超速的設定值，或者，由于某種原因機艙的輪轂400V交流供電開關已經跳閘，機組沒能順槳;當機組到達軟件超速值1960rpm時，可以執行狀態碼213;在2000rpm時，可以執行變頻器超速;到2178rpm時，還可以執行軟件超速順槳，但是，因存在變槳通訊故障，機組控制器不能通過軟件對輪轂變槳進行控制，這些順槳都不能執行;最后到達2400rpm時，觸及硬件超速值，松開后的主軸剎車器再次參與制動。
　　此時，由于機組采用的是兩個被動式主軸剎車器，靠彈簧壓力對機組進行制動，而前一次停機制動時，剎車片已經磨損嚴重，使得主軸剎車器的彈簧形變減小，制動扭矩大大降低。機組第二次轉動后巨大的勢能和很高的旋轉速度，主軸軸剎車器已不可能使機組的旋轉速度迅速降低，轉速繼續上升，機組旋轉速度超過2700rpm。此時，主軸剎車器制動產生的劇烈火花加劇了機艙可燃物著火，發生火災，并且，在主軸剎車器制動時，產生了巨大的翻轉扭矩，最終使機組沿葉輪的旋轉方向倒塌，在塔筒的應力集中點，即第二節塔筒處斷裂。
　　從機組設計和現場實踐來看，如果只是空轉到2700rpm，而主軸剎車器不參與制動，機組能在較長時間旋轉，而不至于很快倒塌，塔筒的折斷是由于葉輪高速旋轉時，主軸剎車器在制動產生了巨大翻轉力矩所致。本次事故，機組本有多次順槳的機會，由于多種偶然如存在1159故障，同時在運行過程中又發生了變槳通訊故障、且風能量足夠大等，才促成了機組倒塌的必然。
　　從本次事故來看，要排除機組存在的安全隱患，才是減少和避免機組飛車倒塌的關鍵。