2020年注定是不平凡的一年,一場席卷全球、掠奪數(shù)十萬生命且仍未見緩的肺炎疫情讓我們見證了太多歷史:武漢封城、奧運推遲、高考延遲、美股多次熔斷等等,足夠悲傷也足夠震撼。災難之下,人類發(fā)現(xiàn)自己在大自然面前是多么渺小,束手無策。但疫情同樣給了我們一個自我反思的機會,讓我們懂得敬畏自然,敬畏生命,珍惜當下,珍惜親情。
對于風電行業(yè),今年同樣也是多事之秋,受疫情影響,全球風電產業(yè)供應鏈持續(xù)吃緊,葉片、主軸承、IGBT芯片等部件進出口受限,讓原本因國家補貼退坡政策引發(fā)的“吊裝小高峰”不斷延遲交付,延期施工。而風電運維行業(yè)也是事故頻發(fā),僅東北地區(qū)近幾個月就發(fā)生了兩起倒塔、三起失火的重大安全事故,包括:
01
2019年12月4日,黑龍江某風電場#1風電機組停機過程中葉尖制動盒內支架與彈簧套筒碰撞發(fā)生變形,導致限位擋圈卡死,葉尖無法正常甩出,機組長時間超速且葉輪氣動不平衡,達到塔筒最大疲勞載荷,引發(fā)風機倒塔。
02
2020年1月2日,黑龍江某風電場#29號機組因檢修人員未能辨識大風天氣(約16m/s)工作的危險因素,盲目開展轉速測試時,比例閥、邏輯閥因液壓油中含有雜質造成卡澀,導致葉片開槳速度快而回槳速度慢,風電機組發(fā)生葉輪超速倒塔。
03
2020年1月12日,遼寧某風電場45號機組因外包廠家不規(guī)范使用螺栓及墊片,導致螺栓有效連接長度不足,受負荷與震動的影響,造成機械連接點松動,導致相間短路,最終電氣柜內起火。事故造成機艙燒損,輪轂及三支葉片根部過火,箱變高壓側C相熔斷器爆熔噴出,箱變門輕微變形。
04
2020年3月20日,中廣核吉林來福風電場所處的科爾沁草原東部邊緣因天氣原因,枯草干燥突發(fā)火情,風向不利,火勢很快將蔓延至風機、箱變及附近村屯。在滅火救援組與當?shù)叵拦俦恍r的緊急救援下,火情才得以控制。
05
2020年4月21日,遼寧興城某風電場一機組因機艙內部電氣設備發(fā)生著火,大火向上燃燒引發(fā)一個葉片燃燒掉落,嚴重危及旁邊易燃易爆廠房,現(xiàn)場消防人員近三小時奮力撲救下,火情才得以控制。
(來源:電力安全生產)
分析事故原因,無外乎三大方面,一是天災,風電機組運行環(huán)境惡劣,極易遭受雷擊、野火等自然威脅;二是人員,安全意識不強,技能水平不高,運維管理不到位;三是設備本身,風機零部件眾多,發(fā)生損壞時無法及時發(fā)現(xiàn),長時間帶“病”運行最終造成機組不可逆的損傷,嚴重時引起倒塔等事故。
首先惡劣的自然條件是造成風電事故的最主要原因,而且有些災害是不可避免的,比如要使風力機完全不被雷電擊中和損壞是不可能的,但可以通過各種技術手段和預防手段來提高機組惡劣環(huán)境的適應性,降低自然災害發(fā)生時的造成的損失。
比如針對雷電破壞特性,可在葉片上翼面復合材料中加入具有良好導電性能和比重輕的碳纖維,改善機組防雷設計。比如為應對南方冬季溫度低、濕度大,風電機組受冰凍影響嚴重,可通過對槳葉使用被動式涂層技術和主動式加熱技術,有效解決機組覆冰現(xiàn)象。
大多數(shù)本可避免的風電事故往往是因為運維人員的“二次犯錯”造成的,即機組相關運動發(fā)生錯誤或偏差后,現(xiàn)場人員不按照程序的規(guī)定盲目開展后續(xù)處理措施,違規(guī)操作造成嚴重后果。
考慮到風場人員流動性大、專業(yè)化單一,短期難以快速提高現(xiàn)場人員技術水平,所以避免事故發(fā)生的有效方法還是強化安全意識和嚴格管理制度。定期開展安全教育和培訓,同時針對各類突發(fā)情況,制定針對性的處理流程,具體到每個程序,責任到個人。
在上述事故(2)中,如運維人員按照檢修手冊規(guī)定步驟:必須確認變槳測試正常,運行狀態(tài)無故障,相關責任人確認后才可進行能使葉輪轉動的測試(包括轉速測試、電氣超速測試、葉輪超速測試),那么就有可能避免一起倒塔事故的發(fā)生。
隨著運行年限增長,我國大批風機即將超過質保期進入運維檢修期,據(jù)不完全統(tǒng)計,截至到2019年,我國已有近10萬臺風機出質保期,規(guī)模達到1.2億KW。與此同時因機組本身故障引發(fā)的安全事故也日漸增多,細細分析,兩者不無關聯(lián)。
首先,早期魚龍混雜的風電市場、因廠商惡意低價競爭帶來的機組產品質量問題逐漸凸現(xiàn),包括早期進入中國的外資品牌機型未針對中國氣候條件的特殊性做相關適應性改良。2010年后許多整機商退出風電市場,留下大量無人負責“孤兒機”,原廠備件缺失,這些問題都給機組安全運行帶來極大隱患。
其次這些風機在役多年,關鍵部件性能早已下降,運行故障頻繁,許多“慢性、隱性疾病”隨著時間推移逐漸加重并顯現(xiàn)出來,而且傳統(tǒng)的事后維修、定期檢修的運維方式也被證明缺乏一定科學性,而基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、邊云協(xié)同等先進信息通信技術、多種監(jiān)測手段融合的智慧運維則必然是大勢所趨。




