2020年1月12日，遼寧某風電場45號機組機艙發(fā)生著火事故，造成45號機組機艙燒毀，輪轂及三支葉片根部過火。



調查報告

事故經(jīng)過

2020年01月12日7:54，風電場45號風電機組報“（29）網(wǎng)側接觸器690V保險故障”，風電場運維人員查看故障信息后,準備開票前往45號風電機組處理故障。

8:00，變電站監(jiān)控系統(tǒng)報“35kV東升三線零序一段保護動作跳閘”，隨后風電場立即安排人員巡視東升三線，并對東升三線進行停電倒閘操作。

8:27，巡視人員到達東升三線附近，發(fā)現(xiàn)#45風電機組機艙起火，立即逐級上報事故情況，同時撥打火警電話，組織安排人員做好現(xiàn)場安全工作。8:49，消防車到場控制地面火勢，機艙火焰逐漸熄滅。

經(jīng)現(xiàn)場勘察，風電機組機艙燒損，輪轂及三只葉片根部過火，箱變高壓側C相熔斷器爆熔噴出，箱變門輕微變形。

事故情況

1、事故簡稱：某風電場45號機組機艙著火事故

2、事故起止時間：2020年1月12日07時54分至2020年1月12日08時49分

3、事故發(fā)生時氣象及自然災害情況：
氣溫：-6℃ 風速：9.17m/s 風向：西北 天氣：晴

4、安全周期是否中斷： 是（√） 否（）

5、事故等級（事故性質）：B類一般事故

6、本次事故損失及影響情況：事故造成45號機組機艙燒損，輪轂及三支葉片根部過火。

7、事故前工況：
事故發(fā)生前，風電場天氣晴，現(xiàn)場環(huán)境溫度-6℃，風速9.17m/s，風向西北，機組出力1284kW，發(fā)電機轉速1798rpm，槳距角度-1.5°。

8、事故設備情況：

#45機組類型：1500kW
并網(wǎng)時間：2010年2月3日
出質保時間：2014年12月31日
最近定檢時間：2019年12月5日


9、事故報告情況：

事故發(fā)生后，遼寧公司于當日9時，向公司安全監(jiān)督部、生產(chǎn)運營部負責人匯報風電場45號風電機組機艙著火事故情況。安監(jiān)部、生產(chǎn)部立即組織調查組前往現(xiàn)場開展調查。

10、事故搶救情況：

為防止次生災害發(fā)生，現(xiàn)場人員在臨近路口處設置警戒隔離線，并組織人員對現(xiàn)場進行檢查。

11、事故原因分析：

（1）現(xiàn)場勘察情況：

45號風電機組機艙內齒輪箱、發(fā)電機、高速剎車、液壓系統(tǒng)、控制柜等部件過火（見附圖1）。控制柜內部燒毀，未找到轉子回路3只350A保險，L型銅母排部分熔融（見附圖2），定子接觸器觸指、母排、固定背板部分熔融（見附圖3）。測量發(fā)現(xiàn)350A保險與L型銅母排連接螺栓的有效連接長度不足。

控制柜內PLC儲存數(shù)據(jù)和變頻器故障數(shù)據(jù)全部丟失，因風電機組SCADA系統(tǒng)設計缺陷，未能保存45號機組故障時刻秒級數(shù)據(jù)，現(xiàn)場SCADA系統(tǒng)僅有機組故障信息，省級集中監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲的有效性較低，因此本次事故分析以省級集中監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)和臨近機組的故障數(shù)據(jù)作為參考（見附圖4），各設備記錄數(shù)據(jù)存在時間不一致的情況。


經(jīng)整理，45號機組故障關鍵時刻數(shù)據(jù)點如下表所示：


通過分析網(wǎng)側IGBT溫度突變的起始點、溫度達到極限值的終止點數(shù)據(jù)和故障信息可知，機組在正常運行狀態(tài)下，網(wǎng)側IGBT突然出現(xiàn)內部過流故障，造成IGBT內部溫度檢測回路開路（開路會導致溫度達到極限值）。網(wǎng)側IGBT過電流，將直接沖擊上級回路的350A保險，導致保險熔斷，機組報出保險熔斷故障。6min后線路跳閘。

檢查風電機組箱變，發(fā)現(xiàn)高壓側C相熔斷器爆熔噴出約7m遠，箱變組件室柜門被熔斷器頂開。C相熔斷器套管內被爆熔產(chǎn)生的碳化物覆蓋，測量絕緣電阻為0.1-0.5MΩ（見附圖5）。箱變低壓側斷路器處于合閘狀態(tài)（見附圖6），斷路器機構與分合閘線圈在現(xiàn)場試驗時均能可靠動作，斷路器控制盒定值符合要求，但控制盒無法做傳動試驗。


東升三線保護裝置顯示，保護動作情況為“Ic相不接地零序過流跳閘”，動作值和時間符合保護定值要求。

（2）原因分析：

根據(jù)上述數(shù)據(jù)和現(xiàn)場勘察情況，認定本次事故主要原因是：

因電氣柜內690V變頻器供電回路中（見附圖7）連接350A保險與L型銅母排螺栓連接的有效螺紋長度不足（見附圖8），受負荷與震動的影響，造成機械連接松動。當變頻器出現(xiàn)過電流故障時，松動部位持續(xù)發(fā)熱，引燃L型銅母排相間絕緣隔板。絕緣隔板燃燒碳化后絕緣降低，造成電網(wǎng)側L型銅母排發(fā)生相間短路，將變頻器側L型銅母排燒熔。燃燒產(chǎn)生的碳化物造成電氣柜內各處絕緣降低，導致柜內定子接觸器網(wǎng)側母線排發(fā)生單相接地及相間短路，造成主母排和固定背板熔融，最終電氣柜內起火，將機艙引燃。故障時由于箱變斷路器拒動，機組690V回路持續(xù)短路引發(fā)高壓側熔絲爆熔，爆熔碳化物導致箱變高壓側C相短路接地，最終引發(fā)線路跳閘。


12、事故暴露問題：

1.外包技改作業(yè)質量把控不嚴，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，運行時會造成連接點松動，導致相間短路。

2.箱變低壓側斷路器存在質量問題，在母排發(fā)生短路故障時，斷路器控制盒不能可靠切除故障，持續(xù)高溫電弧會導致柜內設備起火。

3. 風電機組SCADA系統(tǒng)存在設計缺陷，風電機組故障數(shù)據(jù)未保存在監(jiān)控計算機上。且省級集中監(jiān)控系統(tǒng)、風電機組現(xiàn)場SCADA系統(tǒng)、保護裝置時間不一致，有效記錄數(shù)據(jù)量少。

4.故障錄波系統(tǒng)管理維護不到位，故障時刻錄波系統(tǒng)死機，未能取得故障時臨近時間段的有效波形文件。

13、預防事故重復發(fā)生的措施：

1.全面排查熔斷器與銅排連接螺栓，內容包括：連接螺栓規(guī)格為M8×8.8；保證螺栓穿過母排和墊片后與熔斷器連接長度有效（即：5螺距≤有效連接長度≤8螺距），連接螺栓扭矩值30Nm，并做扭矩檢驗標示，立即更換不符合要求的螺栓。

2.全面排查300并網(wǎng)柜L型銅母排，內容包括：規(guī)格尺寸為30mm*5mm，螺栓開孔直徑統(tǒng)一為9mm，不允許開橢圓孔；熔斷器右側銅母排和網(wǎng)側主接觸器銅母排搭接長度不小于50mm。

3.將并網(wǎng)柜內350A熔斷器全部更換為可靠性較高的Bussmann牌350A熔斷器，確保性能穩(wěn)定、動作可靠。

4.嚴格按照公司生產(chǎn)外包項目質量管理規(guī)定和設備檢修、技改管理辦法相關要求，明確外包單位的質量管控目標、作業(yè)標準和檢修工藝，加強項目安全、質量、進度的全過程把控，落實三級驗收管理，及時開展項目總結和評估。

5. 積極開展機組變頻器遠程監(jiān)控系統(tǒng)，更新、完善風電機組現(xiàn)有SCADA系統(tǒng)，省級監(jiān)控系統(tǒng)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式、故障代碼，確保設備數(shù)據(jù)遠程采集、監(jiān)控、存儲的準確和可靠。

6.試點開展風電機組箱變低壓斷路器技改，將現(xiàn)有斷路器更換為安全可靠、試驗方便、保護配置合適的抽屜式斷路器。

7.試點開展1.5MW機組300、310、320柜內安裝自動消防系統(tǒng)，做到柜內故障時火焰不蔓延。

8.由技術公司牽頭組織研究機組變頻器供電回路350A保險改造工作，考慮采用斷路器替代保險、將保險移除柜內等技改方案，從根源上消除該處設備隱患。

9.研究解決機組偏航震動缺陷，避免長期強烈震動導致機組各部件出現(xiàn)問題。同時研究機組各控制系統(tǒng)部件對時功能，方便數(shù)據(jù)分析。

處理意見

對事故的責任分析和對責任人的處理意見：

依據(jù)《生產(chǎn)安全事故調查處理規(guī)定（試行）》第十二條第六款規(guī)定，本起事故認定為B類一般設備事故。遼寧公司對設備管理不到位，技改、檢修工作不規(guī)范，在本次事故中負主要責任。對事故相關責任單位及責任人處理意見如下：

1.遼寧公司總經(jīng)理作為公司安全生產(chǎn)第一責任人，對此次事故負有主要領導責任，給予通報批評，并處罰年度績效工資10000元。

2.遼寧公司黨委書記，按照“黨政同責”的要求，對此次事故負有領導責任，給予通報批評，并處罰年度績效工資10000元。

3.遼寧公司分管生產(chǎn)副總經(jīng)理對此次事故負有直接領導責任，給予通報批評，并處罰年度績效工資10000元。

4.遼寧公司安全生產(chǎn)部主任田某某對此次事故負有管理責任，給予通報批評，并處罰年度績效工資15000元。

5.遼寧公司安全監(jiān)察部主任王某某對此次事故負有監(jiān)督責任，給予通報批評，并處罰年度績效工資15000元。

6.風電場場長謝某某對此次事故負有設備維護管理責任，給予警告處分，并處罰年度績效工資15000元。

7.風電場技術員郭某某對此次事故負有技術監(jiān)督管理責任，給予警告處分，并處罰年度績效工資10000元。

8.風電場安全員王某對此次事故負有安全監(jiān)督管理責任，給予警告處分，并處罰年度績效工資10000元。