风电机组重大事故分析（二）

　　一般情况下，在报“轮毂电池故障”之前，电池检测或高级别刹车时，会报“变桨速度太慢”。按照设定一周一次电池检测，在前一次电测检测时，三支桨叶都没有报“变桨速度太慢”，也没有报“轮毂电池故障”故障(从现场人员了解，事故机组运行很好)，而在需要电池顺桨时，不只是一支桨叶在零度位置不能顺桨，而是三支叶片都因轮毂电池故障不能顺桨，从概率来讲也是很难讲得通。
　　假设，因轮毂电池故障有一支叶片停在零度位置不能顺桨的概率为：1×10^-3
　　那么，三支叶片同时在零度位置的概率为：1×10^-9
　　因此，在轮毂的其他元器件没问题且接线正确的情况下，三支叶片同时因电池供电不足停在零度位置不能顺桨的概率极低。从概率来讲，这样的事件低到不可能发生的程度。
　　再从现场实践来讲，当时所使用的LUST直流变桨系统，因轮毂电池故障而造成两支叶片同时出现顺桨问题，并保持在零度位置，至今还没有发生过。所以，当电池顺桨时，因轮毂电池故障而造成三支桨叶同时在零度位置，既没有理论依据，也没有实践依据。
　　机组飞车、烧毁和倒塌原因分析
　　一、该风电机组的刹车原理分析
　　采用直流变桨系统的Mita控制器WP3100，每一个状态码都对应一个刹车程序。当一个状态码激活时就会执行与之相对应的刹车程序。当有多个状态码激活时，刹车级别最高的状态码优先执行。在刹车过程中刹车程序不能降低，在执行刹车程序期间，即使是具有最高刹车程序的状态码复位了，也要执行完这个高级别刹车。
　　三支桨叶同时不能收桨时，当转速上升到2400rpm时，则执行硬件超速BP200刹车。此时完全通过硬件动作执行。在这种情况下，只与硬件有关，而与风电机组控制器和轮毂软件程序无关，也跟风电机组外部供电与否及人为参与无关。
　　当主轴刹车器在叶轮高速旋转时进行制动，要使机组停下来，一方面，叶片有巨大的惯性，主轴刹车制动减速会产生很大的翻转扭矩，有使塔筒沿叶轮旋转方向折断的趋势，当翻转扭矩足够大时，就会从塔筒的应力集中点折断;另一方面，要使叶轮停止转动，叶轮的动能、势能和叶轮继续吸收的风能都消耗在主轴刹车器和刹车盘上，会释放巨大的热量，同时可能产生剧烈的火花。因此，主轴刹车器上设计有主轴刹车器罩壳，避免火花飞溅造成机舱起火。但是，当叶轮的能量足够大时，刹车器产生的剧烈火花还是会烧穿刹车器罩壳，或者引燃周围的可燃物着火导致机舱起火。
　　二、三支桨叶同时不能顺桨原理分析
　　该机组使用的直流变桨系统，其安全性很高。在正常情况下，电池顺桨电路是：电池→接触器→变桨电机，其顺桨方式与机组的控制软件无关，包括轮毂控制软件和机组控制软件。
　　依据LUST电路图，如果电池顺桨控制回路，或旁路限位开关回路被强行供上24V直流，那么，需要执行电池顺桨时，电池顺桨控制回路就不能断电，不可能切换到电池顺桨。在执行高级别刹车(需要电池供电顺桨)或电池检测时，机组会报“限位开关故障”(1159)故障。
　　在轮毂交流400V供电，以及机组控制器与轮毂控制器通讯正常的条件下，还可以通过：交流400V→接触器→轮毂驱动器→变桨电机顺桨，按照控制器WP3100程序控制，三叶片都准确回到90度，保证机组安全。
　　但是，如果存在以上的线路故障(1159)，在机组运行过程中，又报变桨通讯故障，则必然导致机组的三支叶片同时不能顺桨。这将严重危及机组安全，也许正是由于这个原因，Mita控制器WP3100的状态码1159，由程序设定不能屏蔽。
　　在上述情况下，如果机组在运行过程中，没有变桨通讯故障，轮毂驱动器供电的交流400V断开，或不正常，对于LUST轮毂，能解开变桨电机的电器刹车，但是，轮毂驱动器内部不能切换到直流供电状态，三支叶片不能完全顺桨，在风能和重力的作用下使叶片在一定程度上顺桨，且三支叶片收桨的程度很难保持一致，从而使叶轮旋转困难，有利于降低叶轮转速，保证机组安全。
　　当存在以上的线路故障(1159)，在变桨通讯和轮毂驱动器的交流400V供电都正常的情况下，运行机组在紧急顺桨，或电池检测时，由机组控制器程序设定使三支叶片回都到90度位置。由于机组故障不能切换到正常的电池顺桨回路，此时，在变桨通讯和变桨电机的交流供电都正常的情况下，机组通过外界供电，按照Mita控制器WP3100的程序设定使三支叶片同时回到90位置。也就是说，此时，机组执行交流供电顺桨，保证机组安全。