摘要：科技在不断的发展，社会在不断的进步，某风场发生一起风机失速引发倒塔事故，事故的直接原因是风机维护消缺后未合上紧急变桨直流电源开关导致紧急收桨失败、风机失速、飞车。风机紧急变桨电源没有投入机组仍正常开机、维护人员违规操作、风机维护消缺管理不到位、运行维护人员的技术水平低等是事故发生的间接原因。本文在分析故障原因基础上，提出了相应的防范措施。
关键词：风电场;风机;失速;倒塔;事故;分析;措施
引言
目前高层建筑越来越多，使用塔吊日益频繁，特别是大型住宅区使用群塔更是普遍，在施工过程中，由于不正确的使用导致倒塔的情况在施工中时有发生，因此很有必要对倒塔事故原因进行分析。
1风电场概况和事故简述
1.1概况
某风电场有25台单机容量为2000kW的风力发电机组，风机型号为为XE93—2000风力发电机组，风机正常转速为17r/mim。紧急变桨系统采用24V直流蓄电池供电。2013年6月首台风机并网发电，2013年10月30日24号风机并网发电。2017年3月16日全部风机并网发电。质保期起算时间为2017年6月27日，事故发生时，风电机组尚处于质保期内。
1.2事故概况
2014年5月，某工地的一台80t.m塔机在将一捆1.7t的钢筋从大约20米幅度处向外变幅的过程中，塔身突然折断，整个上部结构绕折弯处倾倒，机手也从司机室摔到地面死亡，造成机毁人亡的重大事故。事故发生后，当地政府立即组织成立了事故调查组。在勘查中发现，同品牌、同型号、同期安装使用的近十台塔机在相同部位——塔身标准节主弦杆连接套焊缝处普遍存在长度不等的裂纹。为避免同类事故的发生，当地安监部门下令所有存在裂纹的塔机停止使用，工地停工整顿，造成开发商和施工企业的巨大损失。事故现场勘查结果如下：（1）事故塔机起重臂长度58m，起重臂安装高度48.9m,在17.6m处进行了第一道附着。地下室顶面标高7.934m，为起吊物的落点高度。（2）事故现场勘查表明，塔机后面（平衡臂一侧）的两根塔身标准节主弦杆在高度为23.8m处断裂，前面的两根主弦杆在同一高度处也被撕裂并发生弯折，塔机上部结构整体朝前倾翻，起重臂掉落地面（地下室顶面）。（3）所起吊的钢筋坠落地面后没有散开，仍然为成捆状态；吊钩位置大约落在52m幅度处。（4）主弦杆断裂位置在连接套焊缝处，断口与主弦杆轴线基本垂直，无颈缩；断口有明显的明亮和发暗两个区域，呈现低周疲劳破坏的特性。事故塔机的制造方与使用方在事故发生的原因上出现截然相反的看法。勘查表明倒塔后1.7t的钢筋连同吊钩一起落在52m幅度处。按此计算，实际起重力矩达到了88.4t.m，而对应的额定起重力矩是60.84t.m，超载45%。因此，制造方咬定使用方超载是塔身主弦杆产生裂纹和本次倒塔事故的唯一原因。使用方觉得憋屈,他们说力矩限制器确实没有调动，应该处于正常工作状态，不可能超载。但现场的勘查数据铁证如山，无法回避；倒塔后力矩限制器被破坏，无法证实力矩限制器工作是否正常。但用户心知肚明：塔机质量一定有问题，否则，安装使用不到半年，所有塔机绝不会在相同部位多处开裂，本次倒塔事故也不会发生。为此，调查组委托聘请的专家组进行技术分析，找出本次倒塔事故发生的真正原因。
2验证试验
2.1断开直流蓄电池开关的试验
2018年3月20日，为验证直流蓄电池三个开关对风机启动是否有闭锁功能，随机选择了6号风机开展相关试验。1705，将6号风机三个叶片的直流蓄电池开关全部断开，后台监控机报黄色故障“轮毂供电未准备好”。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆1706，撤离轮毂抵达机舱;1711，现场人员抵达塔基，关闭直流蓄电池开关。1712，中控室人员点击复位，风机启机条件具备。紧急变桨电源未投的情况下仍可以开机。
2.2使用维护管理不当引起的倒塔事故
1)把小塔当大塔用，使力矩限制器短路不起作用，或者加大力矩限制值，抱侥幸心理，从而导致超力矩倒塔。2)保养不善，力矩限制器失灵而没发现，早已超力矩还在往外变幅，造成折臂而失去平衡，引发倒塔。3)在力矩限制器没有调好或失灵的情况下，大幅度起吊不知重量大小的重物，造成严重超力矩而折臂倒塔。4)斜拉、侧拉起吊物。不知道斜拉、侧拉会使起重臂产生很多的横向弯矩，起重臂下弦杆很容易局部弯曲，从而发生折臂。根部折臂会失去前倾力矩，引起平衡重后倾往下砸，打坏塔身而倒塔。a．用塔吊去拔起压在别的东西下的物件，没有负载大小的概念，起升机构的惯性冲击引发严重超力矩，折断起重臂而倒塔。b．在有障碍物的场合下操作回转，快接近障碍物才停车，因惯性太大而停不下来，横向冲击砸坏起重臂，失去平衡引发倒塔。c．在塔机安装起重臂各节连接过程中，因销轴敲击过重而冲坏卡板的焊缝，而检查维护管理中又没发现，使用中销轴慢慢内滑而脱出，造成起重臂突然折断而引起倒塔。有的销轴卡板用螺钉固定，使用中螺钉脱松而没有发现，同样引发严重后果。
2.3技术措施
1)对开机许可条件进行修改。在开机许可条件中加入“紧急变桨电源”开关已投及其蓄电池状态的检测结果，确保紧急变桨电源在机组开机后，满足故障情况下能紧急收桨的要求。2)对变桨控制逻辑进行修改。本次事故中，24号风机从正常变桨转到紧急变桨后，紧急变桨不成功，设备仍保持在紧急变桨状态，导致机组持续超速。要求对变桨控制逻辑进行修改，风机从正常变桨转到紧急变桨后，如果紧急变桨不成功，又可从紧急变桨系统转回到正常变桨系统。3)对同型号风机进行紧急变桨电源投入状态检查。在开机流程未完成之前，要求对同型号风机的紧急变桨电源投入状态进行检查，确保其它同型号风机的紧急变桨电源已投入。
2.3管理措施
1)加强设备检修、维护后的验收工作，制定验收制度，确保设备投入运行前状态良好。2)加强风机保护管理，严格保护逻辑的修改、投退、试验等工作;要进一步规范“两票”工作程序，把好“两票”审核关，定期开展“两票”执行情况检查，加强“两票”执行考核;加强作业现场安全技术交底，强化作业现场安全巡查和监护。3)完善设备缺陷发现、消缺管理及闭环把关等风电场设备缺陷管理制度，严格相关制度措施落实。加强对运行维护人员安全规程、运行规程、检修规程等培训教育，提高运行维护人员的技术水平。
结语
风机维护消缺后未合上紧急变桨直流电源开关导致紧急收桨失败、风机失速、飞车是造成本次事故的直接原因。紧急变桨电源没有投入，风机机组仍能正常开机，维护人员违规操作、风机维护消缺管理不到位，技术培训欠缺，运行、维护人员的技术水平低等，是事故发生的间接原因。在技术上，提出并实施修改开机许可条件、修改变桨控制逻辑等技术措施，可有效防止类似事故发生。在管理上，加强设备检修、维护后的验收工作、严格执行“两票三制”、完善缺陷发现、消缺管理及闭环制度，加强技术培训，提高运行和维护人员的技术水平。
参考文献
〔1〕黄伟，俞犇，王敦敦，等．大型超(超)临界机组汽动引风机调试技术研究〔J〕．湖南电力，2015，35(1):56-57．
〔2〕段铁成．轴流风机失速特性试验研究与防止〔J〕．东北电力技术，2000，21(11):15-18．
〔3〕孙叶柱，孙伟鹏，江永．1036MW机组汽动引风机控制策略优化及其深度节能研究〔J〕．中国电机工程学报，2011，31(1):217-221．
论文作者:姚忠国,
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第09期
论文发表时间:2019/9/19
标签：急变论文; 风机论文; 重臂论文; 力矩论文; 事故论文; 发生论文; 原因论文; 《当代电力文化》2019年第09期论文;