从安全方面来说,与此类风电机组相配的箱变,应具有多重自动跳闸功能,以保护机组与人身安全;从现场实践来看,只要箱变低压侧断路器具有自动分闸的功能跳闸,就能避免事故扩大,从而避免机组烧毁事故的发生;从系统设计来看,此类机组存在变频器并网开关无法正常脱开的可能,需要箱变低压侧断路器具有自动分闸功能,以及时切断电网给机组的供电,避免恶性事故的发生。
一、监控数据分析
在事故之前,机组多次报低风切出,并在8小时内几次报变频器故障,并均是变频器自动复位,可能由并网开关机械故障引起。
在事故前的一次“低风切出”后,复位启机,机组的有功功率一直维持正值,说明此时机组运行正常,处于发电状态;其后机组因风速降低有功功率逐渐下降,于12:37:04触发“低风切出”停机,因变频器并网开关不能断开,随后触发“变频器错误”等一系列故障。
该机组在触发“变频器错误”等故障后,叶片顺利收桨到92°,即叶片处于安全位置,主控信息与现场的实际情况相符。首先,说明机组变桨系统正常,事故之前没有出现高级别刹车和电池检测,轮毂变桨电机及其供电接触器是交流供电收桨,且电流不大,机组起火的原因不在轮毂。其次,说明机组的控制系统所报信息真实可靠;另外,在低风切出时,机组高速轴转速不高,主控没有主轴刹车器的动作信息。所以,排除由于主轴刹车器动作,或其他部位由于转速过高导致摩擦起火的可能。
按照所报故障发生的时间顺序:变频器电网故障、暂态电网错误、相电压过低等。由于变频器并网开关不能脱网,发电机定子线圈与电网直接相连,消耗电网功率不断转化为热能。从后面触发的故障可以看出,发动机定子温度在短时间内急剧上升,耗电电流不断增大。12:40:04,机组主控报“电网掉电”,电网至少有一相断开;报“低风切出”的3分零2秒后,主控报“交流电源故障”,即:12:40:06,说明机组完全断电。
二、集电线路及箱变高压侧断路器跳闸分析