10月24日某風(fēng)電場(chǎng)17風(fēng)電機組機艙著(zhù)火事件分析報告
一、風(fēng)電場(chǎng)簡(jiǎn)介
某風(fēng)電場(chǎng)位于內蒙古自治區,安裝33臺1.5MW 風(fēng)電機組,風(fēng)電場(chǎng)總裝機49.5MW。33臺機組于2013年4月全部投產(chǎn)運行,2017年5月全部退出質(zhì)保,目前由風(fēng)電場(chǎng)自主運維管理。2019年9月,完成全部風(fēng)電機組高電壓穿越改造;2020年4月,完成風(fēng)電機組消防改造;2020年9月,完成風(fēng)電機組定檢工作;2020年10月,開(kāi)展了風(fēng)電場(chǎng)秋檢督查;2020年10月15日,現場(chǎng)人員對#17風(fēng)電機組巡視檢查;2020年10月24日16時(shí)30分遠程對#17風(fēng)電機組進(jìn)行程序升級并重啟PLC。
二、風(fēng)電機組齒輪箱結構及工作原理
2020年10月24日19時(shí)51分某風(fēng)電場(chǎng)#17風(fēng)電機組發(fā)生著(zhù)火事件。
經(jīng)現場(chǎng)勘查發(fā)現:#17風(fēng)電機組機艙嚴重燒損、葉片根部過(guò)火,其中一支葉片比較嚴重、頂端塔筒輕微過(guò)火。該機組為1.5MW雙饋風(fēng)電機組,機艙內有風(fēng)冷式發(fā)電機、齒輪箱、電控柜等,變頻器柜、開(kāi)關(guān)柜等位于塔基平臺。
三、事件經(jīng)過(guò)
10月24日,天氣晴,當日全場(chǎng)平均風(fēng)速5.02m/s,未限電;220kV母線(xiàn)、1號主變、35kV母線(xiàn)、1號接地變、1號無(wú)功補償裝置均運行正常,35kV三條集電線(xiàn)路運行正常;33臺風(fēng)電機組運行正常。
16:30,風(fēng)速3.85m/s,風(fēng)電場(chǎng)值班人員遠程刷新#17風(fēng)電機組PLC控制程序,更新完畢后重啟#17風(fēng)電機組PLC,機組狀態(tài)正常,處于待機狀態(tài)。
16:32:30-16:39:59,機組啟動(dòng)運行。
16:39:59-19:23:58,風(fēng)速較小,機組處于待機狀態(tài)。
19:23:58,風(fēng)速逐漸變大,機組啟動(dòng)并發(fā)電。
19:50,#17風(fēng)電機組平均風(fēng)速4.3m/s,瞬時(shí)風(fēng)速6.8m/s,功率488kW。
19:51,遠程集控中心值班人員監視發(fā)現某風(fēng)電場(chǎng)#17風(fēng)電機組報“主軸剎車(chē)
盤(pán)完全磨損”、“液壓系統油位低報警狀態(tài)持續了10秒”、“發(fā)電機碳刷磨損報警”故障,檢查發(fā)現機組處于停機狀態(tài),隨后電話(huà)通知現場(chǎng)值班長(cháng)進(jìn)行處理。
19:52,值班長(cháng)在中控室查看#17風(fēng)電機組故障信息和運行數據,進(jìn)行初步故障判斷和分析,并著(zhù)手準備就地進(jìn)行檢查。
20:02,值班長(cháng)在中控室查看#17風(fēng)電機組運行數據,顯示齒輪箱驅動(dòng)端溫度為-3011.72℃;20:07,齒輪箱非驅動(dòng)端溫度為-3277.7℃;其他運行數據暫未發(fā)現異常,隨后值班長(cháng)安排檢修人員兩人前往#17風(fēng)電機組進(jìn)行檢查。
20:15,檢修人員兩人到達#17風(fēng)電機組塔下進(jìn)行檢查,發(fā)現風(fēng)電機組葉片處于順槳位置,葉輪未轉動(dòng),外部觀(guān)察風(fēng)電機組無(wú)異常情況,排除風(fēng)電機組飛車(chē)隱患,隨后兩名檢修人員返回升壓站。
20:23,值班長(cháng)在中控室監視風(fēng)電機組運行狀態(tài),再次檢查機艙通訊模塊狀態(tài)未發(fā)現異常,隨后遠程重啟#17風(fēng)電機組PLC,故障告警未消除。決定次日天亮再登塔檢查處理。
22:32,風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)長(cháng)接到村民電話(huà),告知附近有風(fēng)電機組著(zhù)火,風(fēng)電場(chǎng)人員5人立即前往#17風(fēng)電機組,并撥打119火警電話(huà)報警。
22:44,現場(chǎng)人員到場(chǎng)后確認風(fēng)電機組機艙著(zhù)火,隨后將#17風(fēng)電機組所在的312集電線(xiàn)路停電,在風(fēng)電機組周?chē)O置圍欄,及時(shí)撲滅掉落地面的明火,防止事故擴大。
25日02:00,風(fēng)電機組機艙明火熄滅,經(jīng)初步觀(guān)察發(fā)現:風(fēng)電機組機艙外殼全部燒損,輪轂罩大部分燒損,機艙控制柜、齒輪箱、發(fā)電機、主軸以及其它輔助設備大面積過(guò)火,三支葉片中一支葉片葉根及后緣燒損,另外兩支葉片葉根處輕微過(guò)火,塔基下風(fēng)向有部分散落的燃燒物及灰燼等。
四、數據收集及分析
4.1 文件查閱
專(zhuān)家組查閱了風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)管理、技術(shù)文件、工作記錄等資料,詳見(jiàn)表1。
4.2 數據收集
專(zhuān)家組收集了#17風(fēng)電機組及鄰近機組相關(guān)數據、振動(dòng)監測數據和遠程診斷平臺數據詳見(jiàn)表2。
事故風(fēng)電機組的PLC部分數據缺失,PLC存儲卡記錄最后時(shí)間為2019年8月9日,SCADA系統與PLC部分故障點(diǎn)表不對應,本次分析主要依靠SCADA所記錄數據進(jìn)行分析。
4.3 事件還原
10月24日16:30,值班人員遠程刷新#17風(fēng)電機組PLC控制器程序,并啟動(dòng)PLC,機組通訊數據中斷,高速軸制動(dòng)器抱閘。
16:31:47,機組中斷數據恢復,處于待風(fēng)狀態(tài),未啟動(dòng)。
16:32:30-16:39:59,機組啟動(dòng)運行。
16:39:59-19:23:58,風(fēng)速較小,機組處于待機狀態(tài)。
19:23:58,開(kāi)始風(fēng)速逐漸變大,機組啟動(dòng)并發(fā)電。
19:50,#17風(fēng)電機組平均風(fēng)速4.3m/s,瞬時(shí)風(fēng)速6.8m/s,功率488kW。
19:51,風(fēng)電機組SCADA系統先后報“378ST0電源故障”、“主軸剎車(chē)盤(pán)完全磨損”、“液壓系統油溫高報警”、“液壓系統油位低報警狀態(tài)持續了10秒”、“液壓系統壓力小報警”、“液壓系統油位低報警”,具體如下:
19:51:46,報“378ST0電源故障”(B7SC02_02_017),顯示機組順槳停機、高速軸制動(dòng)器剎車(chē)未投入。
19:51:48,報“液壓系統油溫高報警”(B7SC02_09_016)、“主軸剎車(chē)盤(pán)完全磨損”(B7SC02_07_003);
19:51:56,報“液壓系統油位低報警狀態(tài)持續了10秒”(B7SC02_09_014);
19:51:47-19:52:08,變槳角度1秒平均值由-0.5°變?yōu)?/span>88.98°,槳葉順槳,如圖4-1所示;
19:51:53-19:52:14,發(fā)電機功率實(shí)時(shí)值由488kW變?yōu)?、發(fā)電機轉速由1520rpm變?yōu)?,機組由并網(wǎng)發(fā)電狀態(tài)變?yōu)橥C狀態(tài),如圖4-2所示;
20:02:52,報“齒輪箱軸承DE端溫度點(diǎn)故障”(B7SC02_02_058),“齒輪箱軸承DE端10分鐘溫度值小于-20℃”(B7SC02_02_058);
20:07:26,報“齒輪箱軸承NDE端溫度點(diǎn)故障”(B7SC02_02_059),“齒輪軸承NDE端10分鐘溫度值小于-20℃(B7SC02_05_036);
20:23,值班長(cháng)在中控室遠程重啟#17風(fēng)電機組PLC;
20:23:24-20:23:26,報“風(fēng)電機組安全鏈斷開(kāi)”(B7SC03_01_008)、“變頻器Canopen通訊錯誤”(B7SC03_05_006)、“主回路斷路器因故障跳閘”(B7SC03_05_027);
22:34:23,報“363ST0或388ST0電源故障”(B7SC02_02_014);
22:36:44,報“機艙柜溫度>55℃”(B7SC02_02_011);
22:37:16-22:37:18,報出變槳通訊故障、風(fēng)電機組與PCH通訊故障、變頻器Canopen通訊錯誤;
22:38:24,報“發(fā)電機內部風(fēng)扇226Q3分閘狀態(tài)”(B7SC02_02_037);
22:46:11后,機艙運行數據無(wú)變化;
23:48:19,SCADA歷史數據全部中斷。
4.4 事件分析
基于SCADA故障報警信息、運行數據、現場(chǎng)查勘及遠程診斷平臺數據,具體分析如下:
4.4.1 機組運行、故障代碼及邏輯分析
10月24日16:29:35,現場(chǎng)人員在中控室遠程對風(fēng)電機組PLC進(jìn)行程序升級,并遠程重啟PLC,機組通訊中斷,高速軸制動(dòng)器抱閘,16:30:18,機組中斷數據陸續恢復,16:31:47,機組中斷數據全部恢復。
16:32:30-16:39:59,機組轉速由0.4rpm先升高至1100rpm(16:34:44-16:38:29并網(wǎng)發(fā)電,持續3分40秒)后降低至0,期間風(fēng)速3m/s左右。16:38:30-19:23:58,機組為待機狀態(tài),未啟動(dòng)。19:23:58開(kāi)始風(fēng)速逐漸變大,機組啟動(dòng)并發(fā)電。各時(shí)間段風(fēng)速和轉速曲線(xiàn)如圖4-3。
后查看并分析該風(fēng)電機組在16時(shí)30分前后風(fēng)速、發(fā)電機轉速、發(fā)電機功率數據,發(fā)現16時(shí)30分以后在相同風(fēng)速下,發(fā)電機轉速和功率都略低于16時(shí)30分以前值,說(shuō)明傳動(dòng)系統有異常摩擦或卡澀導致發(fā)電機轉速和功率較正常數值低。如圖4-4、圖4-5所示。
19:51:46,機組報出“378ST0電源故障”(B7SC02_02_017),經(jīng)現場(chǎng)實(shí)驗驗證,SCADA系統與PLC部分故障點(diǎn)表不對應,該時(shí)刻實(shí)際故障為“PLC模塊的電源模塊出現故障(用于液壓主軸剎車(chē))”(SC02_02_016),如圖4-6所示。
經(jīng)核對SCADA系統與PLC控制故障點(diǎn)表,發(fā)現有9個(gè)故障代碼不對應,如表4-3所示。
后經(jīng)現場(chǎng)測試,“378ST0電源故障”為“PLC模塊的電源模塊出現故障(用于液壓主軸剎車(chē))”(SC02_02_016),如圖4-7所示。
19:51:48,機組報出“主軸剎車(chē)盤(pán)完全磨損故障”(B7SC02_07_003)、“液壓系統油溫高報警”(B7SC02_09_016)。
19:51:56,機組報出“液壓系統油位低報警狀態(tài)持續了10秒”(B7SC02_09_014)
查閱“MY1.5Se電控系統原理圖”,321ST0電源模塊給321DI1、321DI5、323DI1模塊供電,處于同一24V供電回路,如圖4-8、圖4-9所示。其中,321DI5的11口為321ST0電源模塊供電24V是否正常的檢測回路,當供電電壓低于預定電壓(19V)時(shí),首先報出“PLC模塊的電源模塊出現故障”(SC02_02_016),并發(fā)報出“主軸剎車(chē)盤(pán)完全磨損故障”(B7SC02_07_003)、“風(fēng)電機組液壓系統油溫高報警”(B7SC02_09_016)、“液壓系統油位低報警狀態(tài)持續了10秒”(B7SC02_09_014)、“發(fā)電機碳刷磨損報警”(B7SC02_08_006);后經(jīng)現場(chǎng)驗證與實(shí)際相符,由此判斷引起故障原因可能為:321ST0模塊故障或回路發(fā)生短路故障。
19:51:50-19:52:16,機組故障停機,發(fā)電機轉速從1520rpm降到0。
22:38:24,風(fēng)電機組報出“發(fā)電機內部風(fēng)扇226Q3分閘狀態(tài)”(B7SC02_02_037)等故障,如圖4-12所示。數據顯示發(fā)電機內部風(fēng)扇未啟動(dòng),說(shuō)明此時(shí)機艙柜內發(fā)電機內部風(fēng)扇保護空開(kāi)信號回路或故障檢測模塊出現故障,其他故障原因類(lèi)似,說(shuō)明因火勢擴大至機艙柜內導致模塊等電氣元件及回路電纜燒損。
22:46:11,機艙所有數據無(wú)變化,推斷此時(shí)機艙柜內通訊模塊或光纖燒毀。
23:48:31,所有數據中斷,推測此時(shí)塔基PLC失電(UPS電源耗盡)。
由以上分析可知:從故障發(fā)生到通訊中斷,未見(jiàn)電氣主回路故障,由電氣主回路故障引發(fā)火災可能性較小。
4.4.2 溫度數據分析
10月24日19:23:58,機組開(kāi)機,相關(guān)溫度值緩慢上升。
20:02:53,“齒輪箱DE端軸承溫度1秒平均值”由49℃變?yōu)?3277,20:07:31,“齒輪箱N(xiāo)DE端軸承溫度1秒平均值”由56℃變?yōu)?3277,如圖4-13所示,判斷該溫度測量回路短路。
齒輪箱DE端軸承、NDE端軸承PT100位于齒輪箱高速軸附近,其測量回路經(jīng)過(guò)高速軸剎車(chē)附近。
22:37:31-22:38:22,“齒輪油溫1秒平均值”由47.3℃逐漸上升至212℃,判斷此時(shí)齒輪箱油溫PT100附近有明火,火勢逐漸擴大。22:39:37,“齒輪油溫1秒平均值”變?yōu)?1530℃,說(shuō)明測量回路線(xiàn)纜燒損,發(fā)生短路;“發(fā)電機DE端軸承溫度1秒平均值”由35℃變?yōu)?661℃,說(shuō)明測量回路線(xiàn)纜燒損,發(fā)生斷路或接地。
22:39:37,除“塔基電柜溫度1秒平均值”和“輪轂溫度1秒平均值”外,其它溫度測點(diǎn)均發(fā)生突變,如圖4-14所示,說(shuō)明此時(shí)信號電纜簇受損導致短路或斷路。
由以上分析可知:起火位置位于齒輪箱高速端附近(齒輪箱驅動(dòng)端/非驅動(dòng)端軸承PT100、齒輪箱油溫PT100、制動(dòng)器磨損反饋回路均在齒輪箱高速端制動(dòng)器附近),機艙控制柜內起火可能性較小。
4.4.3 現場(chǎng)查勘分析
通過(guò)對著(zhù)火風(fēng)電機組的查勘:高速軸剎車(chē)盤(pán)主動(dòng)側有明顯的異常摩擦痕跡,存在大量磨痕,痕跡較深,有金屬熔融物,制動(dòng)器主動(dòng)側剎車(chē)片厚度為21.9-23.4mm(中間為21.9mm,兩側為23.4mm);被動(dòng)側輕微磨損,剎車(chē)片厚度為23.7-24.8mm,新剎車(chē)片厚度為25mm,如圖4-17所示。
高速軸主動(dòng)側剎車(chē)片距離剎車(chē)盤(pán)間隙較小,中間部位間隙為0,兩側為0.2mm,如圖4-18所示,觀(guān)察現場(chǎng)摩擦痕跡,說(shuō)明剎車(chē)盤(pán)與制動(dòng)器主動(dòng)側剎車(chē)片發(fā)生異常摩擦。
高速軸主動(dòng)側剎車(chē)片彎曲、磨損嚴重,液壓缸活塞未完全回位,突出2.7mm(正常剎車(chē)時(shí)活塞最大行程突出4mm,完全回位時(shí)活塞突出0mm),后在制動(dòng)器拆卸過(guò)程中,因制動(dòng)器活塞卡澀取出時(shí)力矩較大,取出后檢查未見(jiàn)活塞和液壓缸有明顯劃痕,液壓缸下部有輕微摩擦痕跡,活塞表面有橡膠材料粘接如圖4-19所示。
發(fā)電機定子繞組端部絕緣未損壞,發(fā)電機冷卻器尾端冷卻管上部已融化、下部完好(該管材料為鋁合金,其熔點(diǎn)在660℃),說(shuō)明熱源來(lái)自頂部,而非發(fā)電機內部,如圖4-21所示。
4.4.4 新能源遠程診斷平臺分析
1. 診斷平臺停機監測結果
新能源遠程診斷平臺于10月24日20:00監測到該臺機組處于停機狀態(tài),與SCADA報警時(shí)間基本一致。如圖4-22、4-23所示。
2. 診斷平臺SCADA數據監測結果
機艙溫度、環(huán)境溫度、齒輪箱油溫等參數于10月24日22:40分明顯超出合理范圍,機組測量回路發(fā)生短路或斷路,與現場(chǎng)實(shí)際情況一致。如圖4-24所示。
3. 診斷平臺振動(dòng)數據分析結果
查看振動(dòng)分析結果,10月份未發(fā)生振動(dòng)報警事件。調取10月22日-24日齒輪箱高速軸非驅動(dòng)端軸承測點(diǎn)4組振動(dòng)原始數據,詳細如下表所示。
從頻譜中可以發(fā)現,10月22-23日數據未見(jiàn)以轉頻為間隔的邊頻帶,10月24日19:20頻譜數據中存在大量等間隔的邊頻帶,說(shuō)明齒輪箱高速軸存在以發(fā)電機轉頻為周期的沖擊或磨損成分。
4.4.5 消防裝置滅火情況分析
風(fēng)電機組安裝自動(dòng)消防系統,在溫度達到設定值(消防裝置感溫探頭溫度達到95±5℃,或熱敏線(xiàn)溫度達到170℃)時(shí),消防裝置會(huì )觸發(fā),觸發(fā)報警反饋采用常開(kāi)節點(diǎn),當消防裝置觸發(fā)后常開(kāi)節點(diǎn)閉合,報警信號傳輸到PLC及SCADA系統。
結合運行數據查詢(xún)和現場(chǎng)勘查情況,消防裝置報警信號未接入SCADA系統,導致SCADA系統無(wú)法及時(shí)報警。根據以上分析推測,起火點(diǎn)在齒輪箱高速端附近,消防裝置熱敏線(xiàn)布置在高速軸剎車(chē)最頂端和高速軸剎車(chē)下端電纜槽內,開(kāi)始火勢較小,感溫探頭和熱敏線(xiàn)附近溫度不足以觸發(fā)消防裝置,后火勢變大后,消防裝置觸發(fā),但已不能將火勢完全撲滅。
4.4.6 現場(chǎng)實(shí)驗
(1)液壓油、齒輪油點(diǎn)燃實(shí)驗
經(jīng)實(shí)驗,動(dòng)力電纜、金屬鐵板上噴灑液壓油、齒輪油后,用明火無(wú)法點(diǎn)燃;齒輪油、液壓油無(wú)法直接點(diǎn)燃;在抹布、捆綁的蛇皮管線(xiàn)纜、滅火毯上噴灑液壓油、齒輪油、或者二者混合液,見(jiàn)明火后即刻點(diǎn)燃。
(2)電氣故障實(shí)驗
選取正常運行的#4風(fēng)電機組,通過(guò)切斷如下模塊電源,查看SCADA系統所報故障及是否觸發(fā)高速軸制動(dòng)器抱閘。
1)斷開(kāi)機艙控制柜內321DI5模塊1腳,SCADA系統報“風(fēng)機378ST0電源故障”(B7SC02_02_017),與#17風(fēng)電機組故障時(shí)報警信號代碼相同,高速軸剎車(chē)未抱閘。
2)斷開(kāi)321ST0模塊2腳,SCADA系統報“液壓系統油溫高”(B7SC02_09_016)、“主軸剎車(chē)盤(pán)完全磨損”(B7SC02_07_003)、“378ST0電源故障”(B7SC02_02_017)、“液壓系統油位低報警”(B7SC02_09_013)、“發(fā)電機碳刷磨損報警”(B7SC02_08_006)、“風(fēng)機液壓系統油位低報警狀態(tài)持續了10秒”(B7SC02_09_014),與#17風(fēng)電機組故障時(shí)報警信號代碼相同,高速軸剎車(chē)未抱閘。
3)斷開(kāi)378ST0模塊2腳,SCADA系統報“400VAC204Q1分閘狀態(tài)”(B7SC02_02_018);
4)斷開(kāi)388ST0模塊2腳,SCADA系統報“363ST0或388ST0電源故障”(B7SC02_02_014)、“安全鏈斷開(kāi)”(B7SC03_01_008)、“槳葉在91度位置”(B7SC02_05_011),現場(chǎng)檢查高速軸剎車(chē)抱閘,SCADA系統未見(jiàn)抱閘報警信號。
經(jīng)實(shí)驗確認,斷開(kāi)321ST0模塊電源,SCADA系統所報故障與#17風(fēng)電機組故障時(shí)所發(fā)故障信號一致?,F場(chǎng)檢查高速軸制動(dòng)器未觸發(fā)抱閘。
(3)#17風(fēng)電機組PLC存儲卡實(shí)驗
查看#17風(fēng)電機組存儲卡“Statuscode”文件夾,文件夾內文本數量為1000個(gè)。
1)將原#17風(fēng)電機組PLC與存儲卡同時(shí)安裝在#27機組上運行,存儲卡無(wú)法存儲數據。將#17風(fēng)電機組存儲卡“Statuscode”文件夾中文本刪除2個(gè),在#27機組上運行后可記錄當日數據。
2)排查風(fēng)電場(chǎng)所有風(fēng)電機組,發(fā)現有28臺機組PLC存儲卡存儲文件數量為1000個(gè),已不能更新數據,其他5臺機組PLC存儲卡文件數量未達到1000個(gè),可正常存儲數據。
說(shuō)明風(fēng)電機組PLC存儲卡最多允許存儲1000個(gè)文件。
(4)PLC重啟后SCADA系統是否報出“安全鏈斷開(kāi)”實(shí)驗
1)將#3風(fēng)電機組PLC重啟待系統恢復1s,先報出“安全鏈斷開(kāi)”故障,后進(jìn)行復位操作,故障消除;
2)將#3風(fēng)電機組PLC重啟后立即進(jìn)行復位操作,未報出“安全鏈斷開(kāi)”故障。
說(shuō)明重啟風(fēng)電機組PLC后經(jīng)復位操作后可阻斷PLC向SCADA系統傳送“安全鏈斷開(kāi)”故障記錄,與#17風(fēng)電機組記錄一致。
4.4.7 綜合分析
綜上分析,可判斷此次著(zhù)火原因由剎車(chē)片與剎車(chē)盤(pán)異常摩擦引起,可以排除制動(dòng)器異常頻繁抱閘、電氣短路等原因。結合現場(chǎng)實(shí)際情況,導致異常摩擦的原因為制動(dòng)器活塞未正?;匚?,造成剎車(chē)片與剎車(chē)盤(pán)發(fā)生側摩,引起著(zhù)火。
高速軸制動(dòng)器主動(dòng)側液壓缸活塞未正?;匚坏目赡茉蛴校夯匚粡椈蓮椓Σ蛔?、液壓缸密封圈老化破損卡澀、液壓油存在雜質(zhì)導致卡澀、液壓缸或活塞存在質(zhì)量問(wèn)題導致變形卡澀、泄壓閥未正常打開(kāi)液壓缸未完全泄壓等?,F場(chǎng)檢查發(fā)現回位彈簧外觀(guān)正常,螺栓未見(jiàn)松動(dòng),后拆卸制動(dòng)器活塞時(shí)因卡澀嚴重,無(wú)法取出,液壓缸或活塞未見(jiàn)明顯損傷和變形。由于液壓缸及周?chē)嚓P(guān)附件嚴重燒損,具體制動(dòng)器活塞未正?;匚坏脑蛞褵o(wú)法確定。
五、分析結論
10月24日16:30,風(fēng)電場(chǎng)現場(chǎng)工作人員遠程進(jìn)行PLC重啟,安全鏈動(dòng)作,制動(dòng)器抱閘,16:32:30-16:39:59、19:23:58-19:51:46期間風(fēng)速變大,風(fēng)機啟動(dòng)運行。由于制動(dòng)器動(dòng)作后液壓缸活塞未正?;匚?,導致制動(dòng)器主動(dòng)側剎車(chē)片與剎車(chē)盤(pán)側摩共35分鐘,高溫產(chǎn)生火花和熔融物,引燃制動(dòng)器下部易燃物(推測為下部的滅火毯上面有油污),引起著(zhù)火。著(zhù)火后燒損制動(dòng)器附近齒輪箱軸承溫度、剎車(chē)盤(pán)磨損等信號線(xiàn)纜而發(fā)生短路或接地,觸發(fā)故障及報警信號,機組停機。后火勢逐漸漫延,最終燒毀機艙。
六、暴露問(wèn)題
(1)落實(shí)上級公司要求不到位。集團公司要求對風(fēng)電機組故障進(jìn)行分級、分類(lèi)管理,在發(fā)生影響風(fēng)電機組安全的故障后,嚴禁遠程復位重啟,必須立即就地登塔檢查處理,本次風(fēng)電機組故障發(fā)生后嘗試遠程重啟風(fēng)機,也未及時(shí)登塔檢查。
(2)安全意識淡薄,安全責任不落實(shí)。對歷次風(fēng)電設備事故教訓汲取不夠深刻,設備出現明顯異常時(shí)沒(méi)有引起足夠重視,存在僥幸心理,未及時(shí)匯報和妥善處置,人員責任心和技能水平有待提高。
(3)缺陷管理不規范,缺陷長(cháng)期不消除、風(fēng)機長(cháng)期帶病運行。一是缺陷處理不及時(shí)、不徹底,如#17機組2020年多次發(fā)生液壓系統壓力低、齒輪箱油溫高故障,但未及時(shí)處理;二是未按制度要求定期對頻繁發(fā)生的缺陷進(jìn)行認真分析;三是缺陷記錄不規范,#17機組2020年發(fā)生多次故障停機,只記錄1月16日和10月24日兩條缺陷。
(4)風(fēng)電機組定檢管理不到位。一是檢修前未對風(fēng)機運行情況進(jìn)行認真分析,檢修作業(yè)文件包修前分析中顯示“設備運行正?!?;二是檢修質(zhì)量不高,檢修后仍頻繁報齒輪箱油溫高等故障,修后不久發(fā)生事故。
(5)隱患排查流于形式。一是2020年4月27日、6月30日、8月22日開(kāi)展三次專(zhuān)項隱患檢查,檢查結果均為“液壓系統各部件完好,無(wú)滲漏”;二是2020年1-10月份每月對#17風(fēng)電機組進(jìn)行巡視檢查,未發(fā)現液壓系統和齒輪箱油冷系統存在異常。風(fēng)電機組SCADA系統9條故障代碼與PLC故障代碼不一致、機組狀態(tài)信號不能發(fā)送到SCADA系統保存等隱患也未及時(shí)發(fā)現。
(6)設備技術(shù)改造和異動(dòng)管理不到位。開(kāi)展風(fēng)電機組消防裝置改造工作,技術(shù)協(xié)議要求將報警信號接入風(fēng)電機組監控系統,實(shí)際未接入,監管和驗收存在不到位現象;未按集團公司風(fēng)機消防裝置配置技術(shù)措施要求,在機艙配置點(diǎn)型感煙火災探測器;進(jìn)行風(fēng)電機組程序優(yōu)化升級,修改控制參數,未按要求履行異動(dòng)審批手續,也未開(kāi)展相關(guān)驗收工作。
(7)兩票三制執行不嚴。進(jìn)行程序升級前未辦理工作票,存在無(wú)票作業(yè)情況。機組PLC存儲卡未定期進(jìn)行檢查清理,長(cháng)時(shí)間不能正常存儲數據,也未及時(shí)拷貝數據,設備定期檢查試驗工作不到位。
(8)技術(shù)監督工作不到位。風(fēng)機長(cháng)期存在缺陷和隱患,風(fēng)電機、熱工、化學(xué)等有關(guān)專(zhuān)業(yè)的監督未有效發(fā)揮作用。
(9)生產(chǎn)制度規程不完善,習慣性違章嚴重。一是制度規程不完善,缺乏指導性,且未及時(shí)修編,集團公司和區域公司相關(guān)要求未納入制度規程。二是不嚴格執行制度規程,違章作業(yè)嚴重。
七、防范措施
(1)立即開(kāi)展風(fēng)電機組著(zhù)火安全隱患專(zhuān)項排查治理。重點(diǎn)檢查風(fēng)電機組高速軸剎車(chē)片、剎車(chē)盤(pán)或剎車(chē)防護罩是否存在因設計安裝不合理導致的異常摩擦情況,剎車(chē)防護罩是否采用耐高溫材料,高速軸剎車(chē)周?chē)娎|、油管等可燃物是否采取有效防火措施,檢查剎車(chē)盤(pán)和制動(dòng)器剎車(chē)片間隙是否符合規程要求,制動(dòng)器剎車(chē)片是否存在偏摩情況以及螺栓松動(dòng)或彈簧彈力不足現象,制動(dòng)器剎車(chē)片固定是否牢固,檢查液壓缸活塞是否有卡澀現象,檢查液壓系統高速軸剎車(chē)電磁閥是否動(dòng)作可靠、蓄能器壓力是否足夠。檢查液壓系統、齒輪箱油冷系統是否存在滲漏油情況,機艙內油污是否及時(shí)清理。
(2)加強運行管理。集控中心要全面履行運行職責,進(jìn)一步完善運行相關(guān)規程制度,規范運行工作,監視內容跟現場(chǎng)保持一致,嚴格風(fēng)機復位管理;遠程運行監控或將監控權限移交現場(chǎng)后,運行人員要認真監視設備運行狀態(tài),做好風(fēng)機運行數據分析工作,及時(shí)發(fā)現設備異常,及時(shí)通知現場(chǎng)維護人員處理;加強運行監視手段,研究布置機艙視頻監視系統,實(shí)時(shí)掌握風(fēng)機運行情況。
(3)加強缺陷管理。進(jìn)一步梳理風(fēng)電機組故障等級,高度重視并認真對待風(fēng)電機組SCADA系統報出的每一個(gè)故障和報警,發(fā)現有影響風(fēng)電機組安全的故障或頻繁發(fā)生的故障,嚴禁遠程復位重啟,要及時(shí)就地檢查處理;及時(shí)分析查找根本原因,及時(shí)采取有效措施,杜絕發(fā)生因處理不及時(shí)、不正確導致的故障擴大;強化缺陷閉環(huán)管理,嚴格執行缺陷管理制度,杜絕缺陷長(cháng)期不消除、風(fēng)機長(cháng)期帶病運行情況的發(fā)生。
(4)加強定期維護管理。高度重視設備定期維護工作,嚴格按照規范要求對設備進(jìn)行維護保養,做好定期加注油脂、清理集電環(huán)碳粉、清理機艙內油污等工作,定期檢查液壓系統和高速軸剎車(chē)有無(wú)異常、風(fēng)電機組PLC、SCADA系統數據是否正常存儲,確保維護工作到位。
(5)加強定檢管理。要嚴格定檢項目管理,修前全面檢查風(fēng)機存在的缺陷和隱患,科學(xué)合理制定定檢項目計劃,加強過(guò)程管理和質(zhì)量驗收,確保項目按計劃完成,修后風(fēng)機能安全穩定運行,做到“應修必修、修必修好”。
(6)加強設備異動(dòng)管理。對設備控制和保護系統定值或參數等進(jìn)行修改時(shí),必須按規定履行異動(dòng)審批手續。
(7)加強技術(shù)監督管理。做好風(fēng)電機、熱工、化學(xué)等專(zhuān)業(yè)定期巡查、現場(chǎng)檢查、試驗檢測等工作,加強專(zhuān)業(yè)人員培訓,充分發(fā)揮技術(shù)監督對安全生產(chǎn)的保駕護航作用。
(8)完善制動(dòng)器剎車(chē)溫度保護功能,增加制動(dòng)器剎車(chē)片溫度測點(diǎn)或熱敏開(kāi)關(guān)。梳理對照PLC、SCADA系統、遠程集控數據信號點(diǎn)表,確保PLC、SCADA系統、遠程集控信號一致,PLC數據信號能及時(shí)傳輸到SCADA系統和遠程集控中心并保存。
(9)進(jìn)一步深入系統研究風(fēng)電機組防止火災的措施。一是消防裝置改造完成后要盡快組織有資質(zhì)的第三方機構進(jìn)行驗收,檢驗各項功能是否符合要求,消防裝置觸發(fā)后是否能報警停機,及時(shí)將報警信號接入風(fēng)電機組SCADA系統和遠程集控中心。二是加強著(zhù)火源頭治理,重點(diǎn)針對并網(wǎng)回路、變頻柜、控制柜、剎車(chē)系統等部位進(jìn)行治理,控制消除著(zhù)火隱患;三是加強機艙火災監測預警功能和停機保護完善工作,要側重于以預防為主的智能化消防系統應用,采取安裝攝像頭、感煙探頭、完善消防裝置動(dòng)作報警功能等措施,實(shí)現機艙著(zhù)火情況和消防裝置動(dòng)作情況的遠方實(shí)時(shí)監控。
(10)繼續完善遠程診斷平臺功能,將風(fēng)電機組安全鏈動(dòng)作報警信號接入平臺,增加溫度趨勢等異常預警功能,及時(shí)診斷發(fā)現設備異常并預警,及時(shí)通知現場(chǎng)人員檢查處理。
(11)嚴格執行兩票三制,進(jìn)一步修編完善安全生產(chǎn)相關(guān)管理制度規程,重點(diǎn)完善運行和檢修規程,巡檢和缺陷管理等制度,強化制度落實(shí),杜絕違章作業(yè),不斷夯實(shí)管理基礎。
(12)深刻汲取本次事件及歷次風(fēng)機火災事件教訓。舉一反三,認真梳理設備本身和管理方面存在的問(wèn)題,對發(fā)現的問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行整改,采取有效防范措施,加強管理,堅決杜絕類(lèi)似事件發(fā)生。