1.事故簡(jiǎn)稱(chēng)：#33機組葉輪墜落事故

2.事故起止時(shí)間：2021年12月05日06時(shí)33分-12月05日06時(shí)35分

3.事故發(fā)生時(shí)氣象及自然災害情況：

氣溫：-8℃  風(fēng)速：9.05m/s  風(fēng)向：西南  天氣：陰

4.事故等級（事故性質(zhì)）：C類(lèi)一般事故

5.本次事故損失及影響情況

#33機組齒輪箱主軸斷裂，葉輪整體墜落損壞；三線(xiàn)#15轉角塔損壞，6根水泥桿損壞，LGJ-150導線(xiàn)約1500米損壞。

6.事故前工況

事故發(fā)生前風(fēng)速9.05m/s，發(fā)電機轉速1801rpm，槳距角-1°，#33機組出力1533kW。

7.事故設備情況

機組類(lèi)型：1500kW

8.事故經(jīng)過(guò)

（1）故障象征

2021年12月5日6時(shí)35分，三線(xiàn)限時(shí)電流速斷保護動(dòng)作，故障電流Ia=47.52A，故障錄波器顯示BC相間短路（附件2.繼電保護信息），測量線(xiàn)路絕緣為零。

7時(shí)05分，檢修人員巡視三線(xiàn)，未見(jiàn)異常。

10時(shí)03分，對通訊中斷的#33風(fēng)機進(jìn)行檢查，發(fā)現#33風(fēng)機葉輪掉落；塔筒劃痕約20米；葉片掉落導致相鄰東升三線(xiàn)15號轉角塔折斷，16號至21號共6根水泥桿不同程度損壞，其中桿頂頭鐵8個(gè)變形彎曲，橫擔及其他相關(guān)金具6套損壞；線(xiàn)路光纜金具損壞，光纜存在磨損（附件3.事故現場(chǎng)照片圖1-4）。

10時(shí)10分，安排檢修人員登機檢查發(fā)電機、控制柜、電氣元件等其他部件損壞情況，未見(jiàn)異常。

（2）保護裝置動(dòng)作信息

從服務(wù)器導出PLC記錄數據，查看該機組事件日志中風(fēng)機控制系統采集和發(fā)出的指令信息：輪轂掉落前，發(fā)電機轉速1872rpm，風(fēng)電機組驅動(dòng)鏈方向的擺動(dòng)為1.5%；機組機艙加速度傳感器測得的驅動(dòng)和非驅動(dòng)加速度為0.01m/s2。

9.事故報告情況

12月5日10時(shí)57分，省公司向上級單位安環(huán)部、生技部、運營(yíng)監控中心匯報事故初報。12月6日上級單位安環(huán)部前往現場(chǎng)指導事故調查。

10.事故處置情況

為防止次生事故發(fā)生，在事故發(fā)生的關(guān)鍵路口設置警戒隔離帶，組織人員現場(chǎng)值守。遼寧公司組織成立事故調查組，分為數據分析、事故調查、設備恢復三個(gè)工作組，迅速開(kāi)展事故調查和設備恢復工作。

11.事故原因分析

（1）調取省級監控系統秒級數據繪制時(shí)間、風(fēng)速、功率、轉速、槳葉角度等數據進(jìn)行控制邏輯分析，未見(jiàn)異常。 

6時(shí)33分，機組報出“52變槳2驅動(dòng)錯誤”、“19輪轂驅動(dòng)故障”、“14 振動(dòng)傳感器”、“34制動(dòng)器轉子過(guò)速”故障。6時(shí)34分，機組變槳系統通訊中斷、400V電源中斷、主控系統通訊中斷。（附件4.圖1）

06:33:47#2葉片變槳電機扭矩由42.44Nm變?yōu)?/span>0Nm，槳葉角度從此刻開(kāi)始一直為0.13°；#1和#3葉片角度及扭矩數據變化符合槳距角調節邏輯。推斷#2葉片變槳變頻器進(jìn)入異常狀態(tài)。（附件4.圖2）

06:33:48機組報出“52 變槳2驅動(dòng)錯誤”、“19 輪轂驅動(dòng)故障”故障，機組狀態(tài)由“7發(fā)電狀態(tài)”變至“1故障狀態(tài)”。

06:33:48-06:33:53瞬時(shí)風(fēng)速由9.05m/s降到8.81m/s；機組停機過(guò)程中，葉輪轉速由1772轉下降至1761轉；發(fā)電機轉速由1811轉升高至1872轉。在53秒時(shí)刻，葉輪轉速1和葉輪轉速2數據丟失。從葉輪轉速和發(fā)電機轉速變化趨勢不一致及葉輪轉速1和葉輪轉速2數據丟失推斷，主軸在53秒時(shí)刻斷裂。（附件4.圖3）

（2）現場(chǎng)勘查情況

機組主軸斷裂位置為圓度段主受力區（附件5.圖1），斷口兩側呈現疲勞源、擴展及特征區，中間區域為瞬斷區（附件5.圖2）。發(fā)現兩處主要問(wèn)題：一是主軸斷口邊緣存在大面積異常銹蝕坑（附件5.圖3），并形成貝紋擴展區，二是主軸斷口兩側出現條狀疲勞斷裂區，有明顯疲勞源和貝紋擴展區，且有清晰銹蝕（附件5.圖4）。

（3）上海寶冶工程技術(shù)有限公司《失效分析報告》（附件6）結論：送檢主軸斷裂模式為多源疲勞斷裂。其中12點(diǎn)區域明顯可見(jiàn)軸向深度33mm、長(cháng)度430mm的疲勞裂紋；6點(diǎn)區域明顯可見(jiàn)軸向深度43mm，長(cháng)度440mm的疲勞裂紋。

綜上，本次事故原因為：齒輪箱內嵌主軸主受力區存在兩處隱性裂紋，分別為12點(diǎn)區域深度33mm、長(cháng)度430mm的疲勞裂紋和6點(diǎn)區域深度43mm、長(cháng)度440mm的疲勞裂紋（安裝位置所限，外觀(guān)檢查無(wú)法發(fā)現），在機組運行過(guò)程中，受風(fēng)輪交變載荷作用催化主軸裂紋擴展，最終造成主軸斷裂，葉輪整體墜落。

12.事故暴露問(wèn)題

齒輪箱維修廠(chǎng)家提供的主軸存在質(zhì)量問(wèn)題

齒輪箱內嵌主軸的主受力區存在隱形裂紋；齒輪箱出廠(chǎng)前未對主軸開(kāi)展探傷檢測，未提供主軸探傷檢測報告。對本次事故負有全部責任。

13.預防事故重復發(fā)生的措施

（1）立即開(kāi)展該品牌機組該廠(chǎng)家齒輪箱專(zhuān)項檢查。全面檢查該品牌機組該廠(chǎng)家齒輪箱油溫、軸承溫度、地腳螺栓等運行情況，發(fā)現異常立即分析原因采取措施。

（2）開(kāi)展該品牌機組該廠(chǎng)家齒輪箱主軸探傷。廠(chǎng)家維修且在質(zhì)保期內的齒輪箱，廠(chǎng)家負責開(kāi)展主軸探傷工作，出具檢測報告；其他該品牌機組該廠(chǎng)家齒輪箱主軸探傷檢測工作委托工程技術(shù)公司開(kāi)展，發(fā)現問(wèn)題立即處理。

（3）加強大部件返廠(chǎng)維修質(zhì)量管控。制定大部件返廠(chǎng)維修質(zhì)量管控標準，維修過(guò)程的關(guān)鍵節點(diǎn)應派遣技術(shù)人員現場(chǎng)見(jiàn)證和監督。

（4）加強返廠(chǎng)維修后設備驗收管理。完善設備檢修管理辦法，要求設備返廠(chǎng)維修后維修廠(chǎng)家必須出具全面的產(chǎn)品質(zhì)量合格報告，報告應包括各部件質(zhì)量檢測報告和整體傳動(dòng)試驗報告。

14.對事故的責任分析和對責任人的處理意見(jiàn)

《#33風(fēng)機齒輪箱維修合同》（KP2020-43）7.3條款“質(zhì)保期間乙方負責針對維修中更換的零件實(shí)行“三包”:質(zhì)保期間出現質(zhì)量問(wèn)題的，由乙方承擔齒輪箱維修及恢復正常運行的所有費用，賠償給甲方造成的直接損失和間接損失”的約定（附件10）。

由廠(chǎng)家承擔全部經(jīng)濟損失，包括設備恢復和電量損失。

15.附件

圖1 線(xiàn)路跳閘保護信息

圖2 故障錄波信息

圖3 事故現場(chǎng)整體情況

圖4 主軸斷裂斷面

圖5 損壞鐵塔

圖6 受損水泥桿塔

圖7 #33機組故障時(shí)刻信息

圖8 #33機組槳距角控制數據

圖9 #33機組葉輪轉速和發(fā)電機轉速對比

圖10 主軸裝配結構示意圖

圖11 主軸斷口圖

圖12 片狀銹蝕區域