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【技術】風電機組聯軸器及機組燒毀事故的回放與勘測(圖表)(上)

2014-11-19 來源:《風能產業》 瀏覽數:1427

  如表1 所示,15:13:25 機組觸發“發電機軸承1 溫度偏高”(參數設置值100℃),在事故回放記錄中,此時的溫度104.1℃。發電機軸承的測溫點在軸承外圈,當發電機軸承1抱死后,軸承內部的熱量不斷向外傳遞,在停機后,隨著時間的推移,發電機軸承1 的溫度繼續上升(見圖2)。20 秒之后,15:13:45 觸發“發電機軸承1 溫度過高”(設置值110℃),回放記錄的溫度值111.4℃。
  從事故回放記錄來看,該機組在15:12:52 以前, 一直處于滿負荷發電狀態,發電機前軸承等各個部位的狀態值未見明顯異常,并且,事故機組的發電機軸承1 在一個小時以前,即:14:00:02 的溫度65.1℃(見,表1),與其他正常機組相比基本沒有區別,15:00:05 溫度81.7℃,在事故前15:12:52 溫度81.3 ℃, 這兩個溫度值,與同時刻該風電場其他正常機組相比發電機前軸承溫度值約偏高10 ℃ 左右, 但是, 在15:12:52之后,發電機軸承1 的溫升出現了迅速上升的趨勢,停機后溫度上升速度更快。
  2.3 監控數據記錄及分析
  在15:13:15 機組報“ 發電機超速”停機,從故障的回放機組看,15:13:28 秒機組的三支槳葉均收到90°,機組正常停機。
  從機組報警、停機記錄和歷史回放中的數據分析,有以下幾個現象:
  2.3.1 在機組停機兩分鐘后,機艙溫度、齒輪箱軸承2 溫度和齒輪箱入口溫度的變化。在15:13:15,即:機組停機時,機艙溫度34.5℃,齒輪箱軸承2 的溫度77.4 ℃, 齒輪箱入口溫度57℃,發電機軸承1 溫度97.5 ℃; 在15:15:14 時, 機艙溫度34.5 ℃, 齒輪箱軸承2 的溫度74.6℃,齒輪箱入口溫度56.6℃,發電機軸承1 溫度123.6℃。
  由上可知,在機組停機兩分鐘后,機艙內溫度沒有變化;齒輪箱軸承2 和齒輪箱入口溫度略有下降,因機組停機,轉速降低,這兩個溫度值下降,這與正常情況下的停機情況基本一致。僅是發電機軸承1溫度上升很快。
  2.3.2 在機組停機28 分鐘后,機艙溫度還在不斷升高。在15:41:14,即:機組停機28 分鐘之后,觸發“機艙溫度偏高”(設置值50℃),說明機艙溫度超過50℃,大約每分鐘機艙溫度上升0.55℃;說明機組停機后機艙有火源。
  在15:42:14 又觸發了“ 機艙溫度過高”(設置值55℃)故障,機艙溫度應超過了55℃。僅在一分鐘之內機艙內溫度就上升了5℃。這說明在停機后28 至29 分鐘時分鐘之間,在這一分鐘內,機艙內的火勢可能更大。
  2.3.3 在機組停機40 分鐘后,齒輪油進口溫度和齒輪箱軸承2 的溫度也不斷升高。15:53:59,即停機40分鐘后,觸發“齒輪箱軸承2 溫度偏高”(參數設置值85℃),從停機到報“齒輪箱軸承2 溫度偏高”期間,每分鐘上升0.19℃;同樣說明,在機組停機后,機艙內還有使齒輪箱軸承2 溫度升高的火源或熱源存在。
  再經過25 秒后的15:54:24,即:停機41 分鐘后,觸發“齒輪箱軸承2溫度過高” (參數設置值90℃)。從觸發“齒輪箱軸承2 溫度偏高”到觸發“齒輪箱軸承2 溫度過高”的時間段內,每分鐘溫度上升11.9℃,在機組停機后,齒輪箱軸承2 的溫度不斷上升。而且在停機40 分鐘前后機艙內的火勢更大,這與機艙溫度上升相互印證,在停機后,機艙的火勢有時更大。如表2 所示,與齒輪箱軸承2 的情況一致,在機組停機后,齒輪箱入口溫度也在不斷上升。
  2.3.4 機組停機15 分鐘后,又反復觸發發電機軸承1“偏高”與“復位”。在停機15 分鐘后,15:38:05“發電機軸承1 溫度偏高”復位(設置值90℃); 15:38:52 再次觸發“發電機軸承1 溫度偏高”; 15:39:22,“發電機軸承1 溫度偏高”又再次復位。這說明在15:38 左右在機艙內火勢較大。
  由以上分析可知,在機組停機后,機艙內有火源在持續燃燒。火勢并不是隨停機時間的增長而減小,而是時大時小。
  2.3.5 事故前后機組的部分狀態參數比較。表2 是事故機組的當天14、15、16、17 時的記錄數據,以及在事發時15:13:14 秒、15:13:15 秒的記錄數據,沒有記錄有事故機組16、17 時的發電機軸承1 溫度和風速數據,其值均為0,可能是因為傳感器燒壞,或接線燒斷所致。
  從表2 可以看出,在16:00:02秒,即機組停機47 分鐘之后,機艙內溫度、齒輪箱軸承2 的溫度、齒輪箱進口油溫這3 個溫度不僅沒有降低反而上升;而齒輪油溫度、齒輪箱軸承1 溫度、發電機軸承2 溫度、發電機定子溫度都隨著停機時間的增加溫度不斷降低,這與正常停機的實際情況相吻合。表2 中數據與表1 中的狀態記錄相互應證,說明在停機很長時間以后,機艙內仍有火源存在。

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