1倒塔事件

2021年12月18日，黑龍江某風(fēng)電場(chǎng)18號風(fēng)機發(fā)生倒塔事件。公司生產(chǎn)部、某公司、電科院、主機廠(chǎng)家迅速趕往現場(chǎng)，成立技術(shù)小組開(kāi)展事件調查分析工作。倒塔第一現場(chǎng)拍照見(jiàn)圖1-1和圖1-2。

圖1-118號風(fēng)機倒塔后現場(chǎng)情況

圖1-218號風(fēng)機倒塔后第3節塔筒變形形貌情況

2風(fēng)電場(chǎng)簡(jiǎn)介

黑龍江某風(fēng)電場(chǎng)總建設規模為99MW，分兩期建設。一期安裝33臺單機容量1.5MW機組，總裝機容量為49.5MW，2009年9月24日投產(chǎn)運行，2015年12月31日全部退出質(zhì)保，場(chǎng)站內部維護、定檢外包；二期安裝單機容量1.5MW機組，總裝機容量為49.5MW，2012年全部投產(chǎn)，2020年8月24日全部退出質(zhì)保；兩期工程均已接入遠程集控平臺，運檢模式采用自主運維、檢修外委方式；18號風(fēng)機為黑龍江某風(fēng)電場(chǎng)一期機組。

3設備檢測及改造概況

2020年7月，黑龍江某風(fēng)電場(chǎng)一期風(fēng)機對19、26號風(fēng)電機組高強度螺栓進(jìn)行100%無(wú)損探傷檢測，檢測結果合格。2021年6月，完成33臺風(fēng)電機組低電壓穿越和超速主動(dòng)偏航改造。2021年10月25日，完成18號風(fēng)電機組定檢工作，未發(fā)現異常。

2021年7月，黑龍江某風(fēng)電場(chǎng)對二期35、59號風(fēng)電機組高強度螺栓進(jìn)行100%無(wú)損探傷檢測，檢測結果合格。

4事件經(jīng)過(guò)

12月18日事件前機組運行情況：天氣晴，一期全場(chǎng)平均風(fēng)速10m/s，負荷40MW，未限電；一期110kVⅠ母線(xiàn)運行正常，1號主變運行正常，35kVⅠ母線(xiàn)運行正常，1號接地變運行正常，1號無(wú)功補償裝置檢修，35kV3501、3502、3503、3504、3505、3506、3507集電線(xiàn)路運行正常；一期風(fēng)電機組運行31臺，11號機組及20號機組故障停機，18號風(fēng)電機組平均風(fēng)速10.89m/s，瞬時(shí)風(fēng)速9.06m/s，負荷1531kW。

12月18日8時(shí)00分，遠程集控中心值班人員監視發(fā)現，黑龍江某風(fēng)電場(chǎng)一期18號機組報警，查看18號機組故障信息時(shí)，1~18號機組失去通訊連接，立即通知現場(chǎng)人員排查處理。

8時(shí)00分，現場(chǎng)值班員在中控室聽(tīng)到SCADA報警，準備查看風(fēng)電機組故障信息和運行數據，突然1~18號風(fēng)電機組失去通訊連接，此時(shí)值班長(cháng)接到遠程集控中心排查指令，立即調閱歷史數據，發(fā)現機組存在超速情況，馬上匯報給場(chǎng)長(cháng)并聯(lián)系就地消缺工作組（正在處理11號機組變槳電機過(guò)流消缺）前往查看情況。

8時(shí)08分，就地消缺工作組到達18號風(fēng)機機位，發(fā)現18號機組倒塔，風(fēng)機基礎環(huán)與第一級塔筒連接處螺栓全部脫開(kāi)，機組整體跌落至半山坡（見(jiàn)圖1-1、1-2）。

立即使用對講機將此情況匯報風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)長(cháng)，風(fēng)場(chǎng)場(chǎng)長(cháng)詢(xún)問(wèn)現場(chǎng)情況后，安排值班長(cháng)將18號風(fēng)電機組所在的3號集電線(xiàn)路3503運行轉檢修（8時(shí)15分操作完成）。

安排安全員前往18號風(fēng)電機組基礎周?chē)O立安全警戒線(xiàn)，現場(chǎng)安排人留守，防止無(wú)關(guān)人員誤入危險區域。

8時(shí)14分，黑龍江某風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)長(cháng)向公司生產(chǎn)副總經(jīng)理匯報?，F場(chǎng)值班員調取風(fēng)機SCADA數據，記錄顯示：18號風(fēng)電機組報出“塔基緊急停機（首出）”、“安全鏈急?！?、“主軸超速模塊緊?！?、“主軸軟超速緊?！?、“塔筒1、2級左右極限”、“傳動(dòng)鏈1、2級左右極限”等故障。

事件發(fā)生后，黑龍江省公司啟動(dòng)應急預案，直屬單位成立事件調查組開(kāi)展調查分析工作，同步開(kāi)展倒塔風(fēng)電機組拆除及修復等相關(guān)事宜。

5現場(chǎng)檢查情況

5.1文件查閱

電科院分析人員查閱了風(fēng)電場(chǎng)生產(chǎn)管理、工作記錄等資料，詳見(jiàn)表5-1。

通過(guò)查閱，現場(chǎng)文件資料齊全。

表5-1現場(chǎng)文件

5.2SCADA數據收集

電科院事件分析人員收集了18號風(fēng)電機組SCADA數據、臨近風(fēng)機SCADA數據，詳見(jiàn)表5-2。

5.3數據分析

5.3.1時(shí)間修正

經(jīng)現場(chǎng)勘查發(fā)現風(fēng)電場(chǎng)電腦時(shí)鐘功能顯示不正確，根據時(shí)鐘修正結果，超速故障實(shí)際開(kāi)始時(shí)間為2021年12月18日08時(shí)00分08秒（系統記錄時(shí)間是2021年12月18日07時(shí)27分50秒），本報告所有分析以修正后的時(shí)間為準，見(jiàn)圖5-1。

圖5-1機組故障后故障情況截圖

5.3.2事件還原

12月18日08時(shí)00分前，18號風(fēng)電機組處于額定功率運行狀態(tài)，10分鐘平均風(fēng)速0.89m/s，瞬時(shí)風(fēng)速9.06m/s，負荷1531kW，風(fēng)速風(fēng)向變化平穩。

12月18日08時(shí)00分08秒風(fēng)電機組主斷路器跳開(kāi)，機組SCADA系統首發(fā)報出塔基緊急停機故障，同時(shí)報出主軸超速模塊緊停、安全鏈緊停（見(jiàn)圖5-1）。

主控執行緊急停機程序，此時(shí)槳葉未收槳，風(fēng)機脫網(wǎng)后轉速迅速上升，08時(shí)00分38秒時(shí)，發(fā)電機轉速升至4480r/min。08時(shí)00分52秒至01分03秒報出傳動(dòng)鏈上下振幅2級超限、傳動(dòng)鏈左右振幅2級超限、塔筒左右振幅2級超限等振動(dòng)超限故障，風(fēng)機超速后偏航電機啟動(dòng)，由于轉速過(guò)快，轉矩過(guò)大，偏航電機過(guò)載，08時(shí)00分54秒偏航電機13熱繼跳閘，08時(shí)01分08秒報停機失效應急偏航故障，見(jiàn)圖5-2、5-3。

圖5-2SCADA系統18號風(fēng)機執行緊急停機程序后槳葉、發(fā)電機轉速變化情況

圖5-3SCADA系統18號風(fēng)機執行緊急停機程序傳動(dòng)鏈及振塔筒動(dòng)情況

12月18日08時(shí)08分，就地消缺工作組到達18號風(fēng)機機位，發(fā)現18號機組倒塔，風(fēng)機基礎環(huán)與第一級塔筒連接處螺栓全部脫開(kāi)，機組整體跌落至半山坡，見(jiàn)圖1-1、1-2。

查看28號風(fēng)機就地視頻監控回放（28號風(fēng)機就地視頻監控可以遠處看見(jiàn)18號風(fēng)大致運行狀況，其他風(fēng)機視頻監控無(wú)法看到全貌），發(fā)現18號風(fēng)機倒塔前葉輪轉速逐漸上升，一葉片斷裂，風(fēng)機塔筒出現傾斜，最后完全倒塌，見(jiàn)圖5-4、5-5、5-6。

圖5-418號風(fēng)機超速后已葉片斷裂前

圖5-518號風(fēng)機超速后正在倒塔

圖5-618號風(fēng)機超速后完全倒塔前

5.3.3運行數據分析

12月22日14時(shí)03分，在電科院、風(fēng)場(chǎng)人員及主機廠(chǎng)家共同見(jiàn)證下，就地取回塔基前置機。

5.3.3.1“塔基緊急停機”信號分析

查閱18號機組SCADA系統和塔基前置機數據，SCADA系統顯示“塔基緊急停機”故障信息，但在風(fēng)機PLC和塔基前置機中無(wú)此故障信息，見(jiàn)圖5-7。抽取30號風(fēng)機做主軸超速觸發(fā)安全鏈動(dòng)作試驗，發(fā)現SCADA系統報“安全鏈緊?！?、“主軸超速模塊緊?！?、“塔基緊急停機”故障信息，且顯示塔基緊急停機為首發(fā)故障，但塔基前置機也并未報出“塔基緊急停機”故障信息，見(jiàn)圖5-8、圖5-9。

經(jīng)現場(chǎng)查驗，該故障信息為涉網(wǎng)改造過(guò)程中SCADA系統與風(fēng)機PLC點(diǎn)表映射錯誤所致：“0”代表正常狀態(tài)，“1”代表動(dòng)作狀態(tài)?！八蓖C”信號狀態(tài)應設置“0”，但實(shí)際設置的是“1”。當主軸超速模塊動(dòng)作啟動(dòng)安全鏈后，主軸超速信號狀態(tài)變?yōu)椤?/span>1”，此時(shí)塔基急停雖未真正動(dòng)作，但因塔基急停信號設置的是“1”（見(jiàn)圖5-10），當“主軸超速”等故障報出時(shí)，PLC最先接收到塔基急停機“1”信號，其后才相繼接收到主軸超速動(dòng)作等信號。故當超速模塊等保護動(dòng)作時(shí)，SCADA系統均會(huì )伴隨報出“塔基緊急停機”信息且為首發(fā)故障。經(jīng)檢查確認，一期33臺風(fēng)機均存在此錯誤。

主機廠(chǎng)家技術(shù)人員將一期33臺風(fēng)機的SCADA系統改正升級后，再次現場(chǎng)測試30號風(fēng)機主軸超速安全鏈，SCADA系統與就地前置機故障報送一致，未報塔基急停機故障信號，詳見(jiàn)圖5-11。抽取23號風(fēng)機做超速試驗，結果與30號風(fēng)機相同。

結論：“塔基緊急停機”系SCADA系統設置錯誤造成的誤發(fā)信號，與本次風(fēng)機倒塔事件無(wú)關(guān)聯(lián)性。

圖5-7 18號風(fēng)機SCADA系統與塔基前置機記錄的機組故障差異

圖5-83 0號風(fēng)機超速安全鏈測試后SCADA系統故障日志情況

圖5-9 30號風(fēng)機超速安全鏈測試后機艙前置機故障顯示情況

圖5-10 18號風(fēng)機超速安全鏈動(dòng)作后塔基急停信號狀態(tài)

圖5-11SCADA系統升級后30號風(fēng)機主軸超速安全鏈測試后SCADA與前置機故障顯示情況

5.3.3.2主軸超速模塊動(dòng)作分析

根據2021年12月18日事件前后18號風(fēng)機前置機快照數據繪制的主軸轉速與主軸超速狀態(tài)表變化曲線(xiàn)，發(fā)現“主軸超速模塊緊?！惫收嫌|發(fā)時(shí)刻風(fēng)機主軸實(shí)際轉速為19.05rpm，見(jiàn)圖5-12，并未達到廠(chǎng)家給出的“主軸超速模塊急停（B200_7）”故障觸發(fā)條件（轉速超過(guò)23.1rpm觸發(fā)），主軸保護動(dòng)作值小于廠(chǎng)家給出的故障觸發(fā)邏輯定值，見(jiàn)圖5-13。

經(jīng)與風(fēng)電場(chǎng)現場(chǎng)人員交流，一期33臺風(fēng)電機組涉網(wǎng)改造后，除4、5號機組主軸轉速被限制在18rpm未發(fā)生過(guò)主軸超速模塊動(dòng)作外，其他31臺機組均發(fā)生過(guò)主軸超速模塊動(dòng)作，累計182臺次，經(jīng)黑龍江某風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)人員檢查確認全部為誤動(dòng)作。調取部分運行記錄故障，發(fā)現主軸超速模塊動(dòng)作均發(fā)生在滿(mǎn)負荷，主軸轉速均在19rpm左右。針對主軸超速報出故障，公司在2021年6月28日向主機廠(chǎng)家發(fā)函，主機廠(chǎng)家未對此問(wèn)題作出回應。2021年8月20日在涉網(wǎng)改造驗收會(huì )再次發(fā)函要求處理此故障，截至目前仍未作出回應，詳見(jiàn)附件1、2。

圖5-12塔基前置機故障日志存儲情況

圖5-13主軸軟硬超速故障觸發(fā)邏輯表

經(jīng)分析認為，本次倒塔事件中，18號風(fēng)機在不滿(mǎn)足觸發(fā)條件情況下報出“主軸超速模塊緊?！币鸢踩渼?dòng)作，是主軸超速保護誤動(dòng)作。

18號風(fēng)機主軸超速模塊出廠(chǎng)日期為2011年3月7日，查閱主軸超速模塊DN2131脈沖繼電器相關(guān)資料，DN2131說(shuō)明書(shū)內技術(shù)參數，工作電壓范圍為24V±10%（21.6V~26.4V)。

現場(chǎng)分別選取報出“主軸超速模塊緊?！惫收陷^多的14號、故障數一般的17號、故障數較少的29號風(fēng)機超速模塊（DN2131）進(jìn)行動(dòng)作試驗。首先利用DN2131轉速監測保護模塊組態(tài)顯示軟件讀取超速模塊設置值10Hz，可確定超速模塊設置值與手動(dòng)旋鈕設置值一致，排除東方電氣提出的手動(dòng)旋轉設置值未被固化到模塊內的可能。利用方波發(fā)生器模擬風(fēng)機轉速脈沖，每個(gè)模塊做三次動(dòng)作試驗，9次試驗結果顯示，模塊均能在設定值10Hz（相當于高速軸2400rpm）時(shí)準確動(dòng)作。當測速探頭的脈沖信號幅值低于17.6VDC時(shí)，模塊對采集的頻率值判斷失效，無(wú)論頻率高于10Hz還是低于10Hz，超速模塊均不動(dòng)作，因不是誤動(dòng)作，故不做進(jìn)一步論述。

檢查現場(chǎng)安全鏈供電模塊設計圖以及現場(chǎng)配置發(fā)現：現場(chǎng)供電系統中接入光端機和塔基前置機等附屬裝置，安全鏈電源未能實(shí)現獨立供電；超速模塊24V電源供電模塊功率為120W，光端機功率24W，前置機功率23W。

現場(chǎng)選擇28號風(fēng)機對安全鏈供電模塊及回路電壓進(jìn)行測量，測量?jì)x器為萬(wàn)用表與示波器，示波器信號輸入端測點(diǎn)選擇主軸超速模塊MS22.1電源接線(xiàn)端子2，見(jiàn)附件，萬(wàn)用表的測點(diǎn)為安全鏈各個(gè)節點(diǎn)處。測試發(fā)現：電源24V始端電壓穩態(tài)值為23.8V，測試超速模塊MS22.1電源接線(xiàn)端子2處電壓穩態(tài)值為20.4V(小于最低工作電壓21.6V)，干擾信號微弱，見(jiàn)圖5-14；啟動(dòng)風(fēng)電機組模擬正常運行狀態(tài)，再次測試主軸超速模塊MS22.1電源接線(xiàn)端子2處，示波器顯示電壓值在20.4V±2V內波動(dòng)，表明現場(chǎng)客觀(guān)存在干擾源，見(jiàn)圖5-15、5-16；經(jīng)多次模擬測試，超速模塊在17-18V工作電壓范圍內有誤動(dòng)作現象，見(jiàn)圖5-17；抽查風(fēng)場(chǎng)內其余改造機組進(jìn)行同樣試驗，發(fā)現超速模塊工作電壓均處于低壓狀態(tài)。

圖5-14靜態(tài)回路最低電壓為20.4V與干擾情況

圖5-15并網(wǎng)后24V電壓波動(dòng)圖

圖5-16并網(wǎng)瞬間24V電壓波動(dòng)圖

圖5-17超速模塊測試試驗

通過(guò)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)運行測試數據可知，發(fā)電機系統電磁場(chǎng)是超速模塊24V工作電壓的干擾電源，風(fēng)電機組在并網(wǎng)瞬間和并網(wǎng)后運行時(shí)產(chǎn)生的電磁場(chǎng)對超速模塊24V電源干擾值達到±2V。因安全原因，現場(chǎng)未進(jìn)行高轉速的干擾電壓測試，如在額定轉數條件下測試干擾電壓數值一定≥2V。18號風(fēng)機最近的快照日志顯示：

11月24日13：00超速誤動(dòng)作但收槳成功，此時(shí)主軸轉速為19.0rpm，機為額定功率運行狀態(tài)，說(shuō)明發(fā)電機系統額定功率工況下的電磁場(chǎng)對超速模塊24V電源干擾最大。抽查30號風(fēng)機發(fā)現12月14日、12月15日超速保護模塊各誤動(dòng)作一次，對應主軸轉速分別為19.05rpm、19.01rpm。

結論：18號風(fēng)機在不滿(mǎn)足觸發(fā)條件情況下報出“主軸超速模塊緊?！币鸢踩渼?dòng)作，是主軸超速保護誤動(dòng)作；風(fēng)電機組主軸超速模塊24V電壓降低后抗干擾性差，誤動(dòng)作現象頻發(fā)。

5.3.3.3槳葉未及時(shí)回槳分析

風(fēng)機正常運行時(shí)變槳距或正常停機時(shí)的收槳電源采用驅動(dòng)器供電，安全鏈啟動(dòng)時(shí)屬于事故停機，收槳電源切換至蓄電池。12月25日上午，安全措施完成后，在公司、電科院、廠(chǎng)家共同見(jiàn)證下，進(jìn)入18號風(fēng)機輪轂內檢查發(fā)現：槳葉1蓄電池出廠(chǎng)時(shí)間部分是2015年，部分是2016年，槳葉2、槳葉3蓄電池出廠(chǎng)時(shí)間均是2016年（主機廠(chǎng)家規定蓄電池更換周期為3.5年）；現場(chǎng)測量蓄電池電壓，槳葉1、2、3電壓分別為0V、10V、0V，說(shuō)明蓄電池均已處于無(wú)容量狀態(tài)。

查看圖紙（見(jiàn)附錄），蓄電池供電時(shí)6K1接觸器、6K2接觸器是關(guān)鍵電氣元器件：6K1接觸器為電池供電時(shí)收槳電機電氣主回路元器件，只有其主觸頭接通，電機才能轉動(dòng)收槳；6K2接觸器為電池供電時(shí)收槳電機軸承剎車(chē)裝置的電氣主回路元器件，只有其主觸頭接通，剎車(chē)裝置才能釋放，否則剎車(chē)裝置會(huì )將收槳電機抱死使其無(wú)法轉動(dòng)收槳。

（1）1號槳葉未及時(shí)回槳分析

將1號槳葉塔基前置機存儲數據繪制成曲線(xiàn)（圖5-18）并分析可以發(fā)現：7:46:33（修正前時(shí)間）1號槳葉電機啟動(dòng)，啟動(dòng)電流約22安培，并平滑下降，槳葉角度未變化，一直處于0度位置，40秒后，電機電流下降至6安培左右，此時(shí)槳距角開(kāi)始變化，并迅速到達70度位置（電池變槳速率最快20度/秒）。對6K2接觸器進(jìn)行試驗，發(fā)現動(dòng)作時(shí)主觸頭時(shí)而接通、時(shí)而不通，拆開(kāi)解體后發(fā)現有主觸頭燒熔現象，見(jiàn)圖5-19。

因此分析判斷：當事故收槳信號發(fā)出后，6K1接觸器吸合，1號電機有電流，但由于接觸器6K2主觸頭燒熔造成接觸不良導致此時(shí)不通電，剎車(chē)裝置抱死，造成收槳電機無(wú)法轉動(dòng)，葉片角度不變；由于電池本身性能下降，40秒左右后電池電壓跌落到80V（接觸器脫扣動(dòng)作電壓）左右，6K1接觸器釋放，直流電機斷電；停止供電后電池電壓有所上升，6K1接觸器又重新吸合，而此時(shí)6K2接觸器處于吸合導通狀態(tài)，剎車(chē)裝置通電釋放，葉片迅速收槳；待葉片收槳到70度左右后，因電池電量最終消耗殆盡而終止，事故收槳系統停止工作。6K2接觸器燒熔的原因：直流電和交流電最大的不同點(diǎn)是交流電弧過(guò)零點(diǎn)而直流電弧不過(guò)零點(diǎn)，接觸器開(kāi)斷時(shí)，直流電弧由于其不過(guò)零點(diǎn)，接觸器頻繁動(dòng)作時(shí)導致其主觸頭易損壞。

查看18號風(fēng)機收槳動(dòng)作記錄，4月19日-11月24日共發(fā)生收槳15次，見(jiàn)下圖。

圖5-18 1號槳葉電機電流和槳矩角曲線(xiàn)（右縱坐標單位為安培）

圖5-19 18號風(fēng)機槳葉1接觸器6K2主觸頭燒熔

（2）2號槳葉未及時(shí)回槳分析

將2號槳葉塔基前置機存儲數據繪制成曲線(xiàn)（圖5-20，左縱坐標單位為安培）并分析可以發(fā)現：7:46:33（修正前時(shí)間）2號電機電流為零，收槳電機未通電轉動(dòng)，葉片角度維持在3.8度左右不動(dòng)。拆開(kāi)2號6K1接觸器后發(fā)現線(xiàn)圈的鐵心有凸出部分，導致其無(wú)法吸合，故主觸頭無(wú)法接通，收槳電機未通電轉動(dòng)；測量6K1接觸器線(xiàn)圈，發(fā)現其直流電阻比其他兩個(gè)槳葉未損壞的6K1接觸器線(xiàn)圈少189歐姆，且鐵心凸出部分的線(xiàn)圈已變色并有燒糊的氣味（見(jiàn)圖5-21），判斷2號槳葉6K1接觸器線(xiàn)圈短路過(guò)熱造成變形凸出無(wú)法吸合，最終導致收槳電機未動(dòng)作。

圖5-20 2號槳葉電機電流和槳矩角曲線(xiàn)（左縱坐標單位為安培）

圖5-21 18號風(fēng)機槳葉2接觸器6K1拆開(kāi)后鐵心凸出部分

（3）3號槳葉未及時(shí)回槳分析

將3號槳葉塔基前置機存儲數據繪制成曲線(xiàn)（圖5-22，左縱坐標單位為安培）并分析可以發(fā)現：7:46:33（修正前時(shí)間）3號槳葉電機啟動(dòng)，啟動(dòng)電流約27安培，并平滑下降，槳葉角度未變化，一直處于0度位置。從直流電機啟動(dòng)電流大小可知，3號槳葉電池容量比1號電池容量大些。對6K2接觸器進(jìn)行試驗，發(fā)現動(dòng)作時(shí)主觸頭時(shí)而接通、時(shí)而不通，拆開(kāi)解體后發(fā)現有主觸頭燒熔現象，見(jiàn)圖5-23。

因此分析判斷：當事故收槳信號發(fā)出后，6K1接觸器吸合，1號電機有電流，但由于接觸器6K2主觸頭燒熔造成接觸不良導致此時(shí)不通電，剎車(chē)裝置抱死，造成收槳電機無(wú)法轉動(dòng)，葉片角度不變；如3號槳葉的電池容量也和1號槳葉電池容量一樣，或者比1號槳電池容量略低，當電池電壓跌落到只有80伏左右的時(shí)候，電池收槳主接觸器6K1也會(huì )斷開(kāi)，電池電壓上升再吸合，剎車(chē)裝置接觸器6K2吸合，剎車(chē)裝置通電打開(kāi)，電機通電轉動(dòng)收槳。因3號電池容量比1號電池容量大些，所以無(wú)斷開(kāi)又吸合的過(guò)程，剎車(chē)裝置打不開(kāi)，電機無(wú)法轉動(dòng)收槳。

圖5-22 3號槳葉變槳電機電流和槳葉角度曲線(xiàn)（左縱坐標單位為安培）

圖5-23 18號風(fēng)機槳葉3接觸器6K2主觸頭燒熔

結論：槳葉1、3的接觸器6K2主觸頭燒熔，造成剎車(chē)裝置未通電，電機被抱死無(wú)法轉動(dòng)收槳；槳葉2接觸器6K1部分線(xiàn)圈短路發(fā)熱致使鐵心變形凸出，接觸器無(wú)法吸合，直流電機無(wú)法通電轉動(dòng)收槳。

5.4綜合分析

綜合現場(chǎng)檢查情況、數據分析以及現場(chǎng)檢測試驗情況，綜合分析認為：超速模塊電壓小于最低工作電壓，抗干擾性差，誤動(dòng)作概率較大；超速保護誤動(dòng)后，觸發(fā)安全鏈動(dòng)作，變槳系統未完成收槳，風(fēng)機發(fā)生超速，塔架劇烈振動(dòng)失穩倒塔。本次事件中，倒塔過(guò)程事件致因邏輯見(jiàn)圖5-24：

圖5-24倒塔過(guò)程事件致因邏輯圖

6暴露的主要問(wèn)題

6.1集團公司設備事故防范技術(shù)措施落實(shí)不力?！讹L(fēng)力發(fā)電機組安全技術(shù)措施》和《風(fēng)電（光伏）設備技術(shù)防范重點(diǎn)要求》均明確要求“安全鏈的電源應獨立設置，禁止其他用途電源并接”、黑龍江某風(fēng)電場(chǎng)一期風(fēng)電機組將通訊轉換模塊、人機交換界面、數據存儲器接入安全鏈電源，不符合反措要求，也未及時(shí)進(jìn)行整改，長(cháng)期存在安全隱患。

6.2設備缺陷管理不規范。黑龍江某風(fēng)電場(chǎng)一期33臺風(fēng)電機組近半年內共有31臺機組頻繁報主軸超速故障，數量達182臺次，未引起足夠重視，未及時(shí)分析查找原因，僅簡(jiǎn)單檢查即復位啟機，安全隱患未及時(shí)消除。

6.3定期檢修管理不到位。未按要求在檢修前對設備運行情況進(jìn)行分析，機組主軸超速、變槳接觸器拒動(dòng)等頻發(fā)故障未列入檢修計劃，相關(guān)安全隱患未得到及時(shí)處理。

6.4技術(shù)改造工作把關(guān)不嚴。2021年6月，風(fēng)電場(chǎng)完成低電壓穿越和偏航保護改造后，造成機組PLC和SCADA系統部分故障點(diǎn)表和時(shí)鐘不對應，變槳后備電源自檢參數設置錯誤，驗收時(shí)未及時(shí)發(fā)現。

6.5其他問(wèn)題

（1）技術(shù)防范措施要求“在變槳系統工作電源正常供電情況下，應優(yōu)先使用工作電源執行變槳動(dòng)作”。黑龍江某風(fēng)電場(chǎng)一期風(fēng)電機組在安全鏈觸發(fā)后優(yōu)先使用后備電源供電，不符合反措要求。

（2）黑龍江某風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機組維護檢修規程不完善，相關(guān)后備電源和安全鏈測試要求不明確。

（3）技術(shù)監督工作不全面不細致。未按要求每年至少測試一次變槳蓄電池（超級電容）的內阻（容量），僅對后備電源電壓進(jìn)行測量，未能及時(shí)掌握變槳蓄電池的運行狀態(tài)。對存在的主控無(wú)法監測變槳蓄電池溫度、塔基主控UPS電源容量不足等問(wèn)題未能及時(shí)發(fā)現。

7防范措施

7.1立即開(kāi)展風(fēng)電機組飛車(chē)隱患排查治理。嚴格按照要求對風(fēng)電機組故障進(jìn)行分級分類(lèi)管理，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。重點(diǎn)檢查風(fēng)電機組安全鏈是否完整、各節點(diǎn)是否能正確觸發(fā)，變槳系統供電電源是否存在無(wú)后備供電保障的情況，變槳系統鉛酸電池是否存在內阻、電壓、容量、放電時(shí)間不滿(mǎn)足要求的情況，變槳系統機械結構是否存在卡滯現象。

7.2加強檢修管理。立即修訂檢修管理制度，完善檢修項目及標準，將重要電氣回路接觸器、繼電器、蓄電池加熱系統檢修列入定期檢修計劃。加強巡檢維護人員培訓，提高人員技能水平，確保巡檢消缺工作落實(shí)到位，及時(shí)發(fā)現消除設備隱患。

7.3強化隱患排查整改力度。開(kāi)展安全鏈供電回路整改，安全鏈回路必須獨立供電，嚴禁混合供電。立即開(kāi)展機組隱患排查工作，重點(diǎn)對風(fēng)電機組安全鏈保護回路、電氣保護、蓄電池電源、防雷性能等進(jìn)行全面排查、試驗，確保安全鏈、蓄電池電源動(dòng)作準確可靠，設備安全可靠運行。針對不具備變槳電源切換功能和電池狀態(tài)監測等問(wèn)題，持續推進(jìn)變槳系統直流改交流項目，實(shí)現保護功能。是否有無(wú)關(guān)負載接入機組控制系統UPS，符合要求仍然不滿(mǎn)足，應對UPS進(jìn)行升級增容。

7.4加強缺陷管理。風(fēng)電機組安全鏈故障或頻繁發(fā)生的故障，嚴禁簡(jiǎn)單處理就復位重啟，要及時(shí)就地全面檢查處理；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。

7.5深刻吸取本次事件教訓。舉一反三，對照以往發(fā)生的人身和設備事件，暴露問(wèn)題和防范措施，立即組織排查，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，避免類(lèi)似事件發(fā)生，增加系統對時(shí)功能。

7.6規范風(fēng)機技改工作管理，統一SCADA數據格式、風(fēng)機故障編碼。