风电机组重大事故分析（二）

　　通过以上分析可以看出，即便是存在1159故障，在轮毂与机组控制器通讯正常时也能保证机组安全，造成三支桨叶同时不能顺桨的概率很低。
　　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，报此故障后不作任何处理，采用一定的方法机组又可以顺利启机并网，不影响机组运行。如果没有出现高级别刹车和电池检测，机组则不会报任何故障。因此，这种飞车、倒塌事故往往发生在“运行得很好”的机组上。
　　如果没有认识到此故障的严重性，即便是机组在电池检测时报出来了，也大都不会引起足够的重视;从现场的故障处理来看，因涉及器件及电路较多，分析和处理此故障较为困难，这又进一步增加了这种安全隐患存在的概率。
　　从故障的产生原因来看，这个故障也容易产生。在风电机组厂内生产调试时，一般都没有把轮毂与机舱放在一起加以调试，因此，在出厂之前很难发现这种故障;在现场调试时，有不少风电场存在以赶工期、赶进度、多发电为根本目标，只求并网、不求质量的现象，不能及时排除此故障也在所难免;另外，当维护叶片螺钉时，需要手动变桨，如果机组控制柜的没有维护开关钥匙，不能利用钥匙对机组进行操控时，有的维护人员，通过给电池顺桨控制回路，或旁路开关回路强行供电，以达到叶片维护叶片的目的，而在叶片维护之后又忘记了把线路还原，致使机组埋藏了这样的安全隐患。
　　三、事故现象还原
　　由于某种原因，事故机组的电池顺桨控制回路，或旁路限位开关回路被强行提供24V直流，事故发生时，风速较大，发电功率在1MW以上。由于没有达到满负荷发电功率，机组在事故之前叶轮的三支叶片都处在零度位置。此时，由于某种原因机组报“变桨通讯故障”(1157)，刹车180，机组脱网、甩负荷，因存线路问题，不能切换到电池顺桨，三支叶片同时不能顺桨，机组控制器因不能接收到应有的变桨角度值，于是报“变桨速度太慢”，刹车190。在正常情况下，此时会电池顺桨，同时主轴刹车器动作，因电池顺桨控制回路存在故障，不能切换到电池顺桨，三支桨叶维持在零度位置。由于机组已经脱网，叶轮储存的势能转化为动能，叶轮飞升转速很高，主轴刹车器参与制动，以两倍满负荷扭矩进行制动。由于三支桨叶同时不能顺桨，机组已处于完全失控状态，轮毂吸收的巨大能量全部消耗在主轴刹车器和刹车盘上，机组具有很大的火灾和倒塌风险。当时主轴刹车器的罩壳没有盖上，主轴刹车器制动产生的大量飞溅火花引燃了机舱罩壳、周围的油污和其他可燃物，机组冒烟。
　　主轴刹车的制动力矩最终使机组停了下来，机组报“变桨速度太慢(BP190)”之后超过30s，主轴刹车器自动松开，此时，由于风的作用，风轮再次迅速旋转起来，转速快速上升(类似再次自动启机)，叶轮旋转起来的角加速度远超过正常启机时的加速度。
　　在第二次叶轮转速从0rpm旋转起来后，因机组存在故障，到达并网转速时，不能并网，叶轮所吸收的风能完全转化为机组的转速和角加速度，旋转到1950rpm时，超速模块动作，机组可能执行状态码1905，三支桨叶本应该以5°/s的速度进行交流供电顺桨，但是，由于叶轮的转速很高，还没等到300ms延时，叶轮转速已经到了硬件超速的设定值，或者，由于某种原因机舱的轮毂400V交流供电开关已经跳闸，机组没能顺桨;当机组到达软件超速值1960rpm时，可以执行状态码213;在2000rpm时，可以执行变频器超速;到2178rpm时，还可以执行软件超速顺桨，但是，因存在变桨通讯故障，机组控制器不能通过软件对轮毂变桨进行控制，这些顺桨都不能执行;最后到达2400rpm时，触及硬件超速值，松开后的主轴刹车器再次参与制动。
　　此时，由于机组采用的是两个被动式主轴刹车器，靠弹簧压力对机组进行制动，而前一次停机制动时，刹车片已经磨损严重，使得主轴刹车器的弹簧形变减小，制动扭矩大大降低。机组第二次转动后巨大的势能和很高的旋转速度，主轴轴刹车器已不可能使机组的旋转速度迅速降低，转速继续上升，机组旋转速度超过2700rpm。此时，主轴刹车器制动产生的剧烈火花加剧了机舱可燃物着火，发生火灾，并且，在主轴刹车器制动时，产生了巨大的翻转扭矩，最终使机组沿叶轮的旋转方向倒塌，在塔筒的应力集中点，即第二节塔筒处断裂。
　　从机组设计和现场实践来看，如果只是空转到2700rpm，而主轴刹车器不参与制动，机组能在较长时间旋转，而不至于很快倒塌，塔筒的折断是由于叶轮高速旋转时，主轴刹车器在制动产生了巨大翻转力矩所致。本次事故，机组本有多次顺桨的机会，由于多种偶然如存在1159故障，同时在运行过程中又发生了变桨通讯故障、且风能量足够大等，才促成了机组倒塌的必然。
　　从本次事故来看，要排除机组存在的安全隐患，才是减少和避免机组飞车倒塌的关键。