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消防安全:风力发电机组火灾原因分析及对策

安全 安全生产 安全教育 操作规程 培训 课件 DOC   6页   下载0   2024-11-24   浏览2   收藏0   点赞0   评分-   7.00
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一、风力发电机组成
(一)风轮。大型风力发电机的风轮结构分为水平轴垂直轴达
拉斯和扩散体三种。风轮叶片通常是三片。叶片材料主要是增强型树
脂玻璃纤维增强型聚酯玻璃纤维和碳纤维,表面涂层为浅灰色以防
光反射。风轮的运行是全自动的。风速达到切入风 3-4m/s 时,风
轮起动。发电机通过控制器软切换并网
(二)齿轮箱。低速直接驱动采用无增速齿轮箱;混合驱动采
一级齿轮传动;高速驱动有多级齿轮箱。多级齿轮箱的第一级是结构
紧凑且坚固的高转矩行星齿轮,第二和第三级为旋转级。齿轮箱内的
冷却油与发电机冷却系统的热交换器相连。系统监控油温以确保冷却
油保持恒定或最佳温度值
(三)发电机。目前兆瓦级风力发电机以双馈异步发电机为主,
电励磁同步发电机和永磁同步发电机也在不断发展。发电机设计性能
应满足高效率最佳运行,适合宽范围转速调节,采用 F 级绝缘,可工
作在 B 级绝缘,这样可延长发电机寿命。发电机安装在机舱内比安装
在塔底地面有利于空气流通散热。
(四)偏航系统偏航系统采用四点球轴承回转环确保风轮处
于正确的风向位置。偏航操作由三个行星齿轮完成,每一个由电力电
子控制的电机驱动,这样偏航齿轮的负荷大小均匀。偏航制动由六个
液压制动器控制的大盘制动,且每一个偏航齿轮独立制动,整个系统
保证偏航控制平滑。偏航系统有两个独立的风向标检测风速并送主计
算机,保证风能最佳利用且驱动链应力最小。
(五)雷电保护。风力发电机的塔架一般有圆锥形钢结构和梯形
栅格钢结构两种。塔架基础采用地下钢筋混凝土结构。随着塔身高度
增加,风轮叶片遭受雷击的概率也增加,必须设计防雷系统。
(六)控制器。风轮功率控制采用大功率整流-逆变控制器,以
及有源滤波和无功补偿。信号处理通常有两个独立的计算机或高速数
字信号处理芯片。转自 http://www.800054855.com/。主机在地面控
制室的开关柜内,从机设在机舱内。风力发电机完全实现远程监控
从远程计算机可读取所有风轮数据。
二、风电机组火灾危险性
在任何地方,风电机组和电器设备的运行区域都是在位于距地面
50 米以的高度,且无值守。由于火条件不佳,此火灾的
生对风力发电机组
下:
(一)电气系统分布广泛,线路隐蔽火灾隐患时间长且不易发
现。
(二)机舱中强气流的狭小空间内容纳了各种机械和电气设备。
(三)风力发电机组内部存在着大量的隔音泡沫、油污、润滑用
油、变压器油等可燃、易燃材料不仅增加了危险,同时也会加快火焰
蔓延的速度
(四)设备长时间持续运行,工作环境复杂,零下 40 度到零上
50 度。
(五)风电场均地处偏远,不易救援。机舱位于高空,灭火条件
困难。
(六)发电机组价格昂贵,灭火剂选用不当造成二次伤害。
三、风电机组发生火灾的原因
造成风力发电机组火灾的原因很多,针对国内外造成风力发电
组火灾案例的分析,可概括为以下几个方面:
(一)由雷击导致火灾。大量火灾数据显示,雷击是引起风力发
电机组火灾的主导原因之一。风力发电机组处于 50m 以上的高空,
没有避雷设施或设施维护不当,因雷击导致火灾的风险就特别高
安装的避雷针接触电阻太高,则遭受雷击是无法避免的。
(二)电气短路引发火灾。变压器本体故障或污闪引发电气短路。
火灾由接地故障、电路短路及产生的电弧等造成部件过载,继而过热
引起。污闪是指电气设备绝缘表面附着的污秽物在潮湿条件下,其可
溶物质逐渐溶于水,在绝缘表面形成一层导电膜,使绝缘子的绝缘水
平大大降低,在电力场作用下出现的强烈放电现象。
(三)润滑油泄漏引起火灾。风力发电机组或其中部件的缺陷,
如泄露或液压系统受污染会增加火灾风险另外,由于过载或电机
润滑故障等原因,使风力发电机组设备过热,从而使润滑油等易燃材
料与高温表面接触也能引起易燃物燃烧
(四)过热引发火灾。如果风力发电机组的空气动力制动发生故
障,一般采用机械制动的方式使转子减速,而产生的热量易使可燃物
质燃烧。若发生紧急制动现象,机械制动产生的飞溅火花也能点燃远
处的可燃金属,产生较高的火灾风险。
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