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(yùn)推遲、高考延遲、美股多次熔斷等等,足夠悲傷也足夠震撼。災(zāi)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(jī)會,讓我們懂得敬畏自然,敬畏生命,珍惜當(dāng)下,珍惜親情。
對于風(fēng)電行業(yè),今年同樣也是多事之秋,受疫情影響,全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈持續(xù)吃緊,葉片、主軸承、IGBT芯片等部件進(jìn)出口受限,讓原本因國家補(bǔ)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(fēng)電運(yùn)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(fēng)電場#1風(fēng)電機(jī)組停機(jī)過程中葉尖制動盒內(nèi)支架與彈簧套筒碰撞發(fā)生變形,導(dǎo)致限位擋圈卡死,葉尖無法正常甩出,機(jī)組長時間超速且葉輪氣動不平衡,達(dá)到塔筒最大疲勞載荷,引發(fā)風(fēng)機(jī)倒塔。
02
2020年1月2日,黑龍江某風(fēng)電場#29號機(jī)組因檢修人員未能辨識大風(fēng)天氣(約16m/s)工作的危險因素,盲目開展轉(zhuǎn)速測試時,比例閥、邏輯閥因液壓油中含有雜質(zhì)造成卡澀,導(dǎo)致葉片開槳速度快而回槳速度慢,風(fēng)電機(jī)組發(fā)生葉輪超速倒塔。
03
2020年1月12日,遼寧某風(fēng)電場45號機(jī)組因外包廠家不規(guī)范使用螺栓及墊片,導(dǎo)致螺栓有效連接長度不足,受負(fù)荷與震動的影響,造成機(jī)械連接點(diǎn)松動,導(dǎo)致相間短路,最終電氣柜內(nèi)起火。事故造成機(jī)艙燒損,輪轂及三支葉片根部過火,箱變高壓側(cè)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(fēng)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(fēng)向不利,火勢很快將蔓延至風(fēng)機(jī)、箱變及附近村屯。在滅火救援組與當(dāng)?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(fēng)電場一機(jī)組因機(jī)艙內(nèi)部電氣設(shè)備發(fā)生著火,大火向上燃燒引發(fā)一個葉片燃燒掉落,嚴(yán)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(chǎn))
分析事故原因,無外乎三大方面,一是天災(zāi),風(fēng)電機(jī)組運(yùn)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(qiáng),技能水平不高,運(yùn)維管理不到位;三是設(shè)備本身,風(fēng)機(jī)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(yùn)行最終造成機(jī)組不可逆的損傷,嚴(yán)重時引起倒塔等事故。
首先惡劣的自然條件是造成風(fēng)電事故的最主要原因,而且有些災(zāi)害是不可避免的,比如要使風(fēng)力機(jī)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(shù)手段和預(yù)防手段來提高機(jī)組惡劣環(huán)境的適應(yīng)性,降低自然災(zāi)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(fù)合材料中加入具有良好導(dǎo)電性能和比重輕的碳纖維,改善機(jī)組防雷設(shè)計。比如為應(yīng)對南方冬季溫度低、濕度大,風(fēng)電機(jī)組受冰凍影響嚴(yán)重,可通過對槳葉使用被動式涂層技術(shù)和主動式加熱技術(shù),有效解決機(jī)組覆冰現(xiàn)象。
大多數(shù)本可避免的風(fēng)電事故往往是因?yàn)檫\(yùn)維人員的“二次犯錯”造成的,即機(jī)組相關(guān)運(yùn)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(yán)重后果。
考慮到風(fēng)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(shù)水平,所以避免事故發(fā)生的有效方法還是強(qiáng)化安全意識和嚴(yán)格管理制度。定期開展安全教育和培訓(xùn),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(zé)任到個人。
在上述事故(2)中,如運(yùn)維人員按照檢修手冊規(guī)定步驟:必須確認(rèn)變槳測試正常,運(yùn)行狀態(tài)無故障,相關(guān)責(zé)任人確認(rèn)后才可進(jìn)行能使葉輪轉(zhuǎn)動的測試(包括轉(zhuǎn)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(yùn)行年限增長,我國大批風(fēng)機(jī)即將超過質(zhì)保期進(jìn)入運(yùn)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(fēng)機(jī)出質(zhì)保期,規(guī)模達(dá)到1.2億KW。與此同時因機(jī)組本身故障引發(fā)的安全事故也日漸增多,細(xì)細(xì)分析,兩者不無關(guān)聯(lián)。
首先,早期魚龍混雜的風(fēng)電市場、因廠商惡意低價競爭帶來的機(jī)組產(chǎn)品質(zhì)量問題逐漸凸現(xiàn),包括早期進(jìn)入中國的外資品牌機(jī)型未針對中國氣候條件的特殊性做相關(guān)適應(yīng)性改良。2010年后許多整機(jī)商退出風(fēng)電市場,留下大量無人負(fù)責(zé)“孤兒機(jī)”,原廠備件缺失,這些問題都給機(jī)組安全運(yùn)行帶來極大隱患。
其次這些風(fēng)機(jī)在役多年,關(guān)鍵部件性能早已下降,運(yùn)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(yùn)維方式也被證明缺乏一定科學(xué)性,而基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、邊云協(xié)同等先進(jìn)信息通信技術(shù)、多種監(jiān)測手段融合的智慧運(yùn)維則必然是大勢所趨。