風力發(fā)電機組滅火、風電設備滅火、風力發(fā)電滅火簡稱風電滅火。風力發(fā)電機組是指將風能轉換為電能的系統(tǒng)。
風力發(fā)電機組滅火,也叫風電設備滅火,簡稱風電滅火,是在風力發(fā)電機組內安裝火災自動探測報警控制系統(tǒng)和自動滅火系統(tǒng),實施防火和滅火自動保護。
目前,我國1.5MW和2MW風電機組已是主力機型,3MW風電機組已投入運行,5-6MW風電機組樣機也已下線,我國已經成為全球發(fā)展最迅猛的風電設備研發(fā)和制造基地。但是,風電建設運營管理和風電設備可靠性已是不容忽視的問題。短時間內大批新型風電機組產品投入規(guī)模化生產和裝機運行后,質量和運行可靠性問題突出,安全事故頻發(fā)。在最近幾年發(fā)生的風電機組運行安全事故中,火災事故占有相當大的比例,且往往造成整個機組被全部燒毀,經濟損失巨大。隨著機組運轉時間的增加,機組各個系統(tǒng)的零部件逐漸磨損老化,故障率將會不斷升高,火災風險也將顯著增大。
瑞典曾對1487臺風電機組運行一年中發(fā)生事故進行統(tǒng)計分析。其中,雷電事故有86次,年故障率為5.8%;控制系統(tǒng)3次,年故障率為2.6%;動力系統(tǒng)25次,年故障率為1.7%。德國和丹麥風力發(fā)電機的總事故率分別為3%和8%,其中,控制系統(tǒng)的事故率分別占30%和52%,電氣系統(tǒng)的事故分別占27%和12%。而雷電事故、控制系統(tǒng)和電氣設備事故往往引發(fā)火災。據報道,全球每年約有2%的風力發(fā)電機發(fā)生火災,其中很大一部分是毀滅性火災,約占0.4%。
2010年1月24日,內蒙古通遼寶龍山某風電場發(fā)生火災事故和機組倒塌事故,損毀1.5MW機組一臺,火災原因是由于機械或電氣設備故障,無法制動剎車,風機嚴重超速飛車,摩擦產生大量熱量導致輪轂著火,火勢在大風中迅速蔓延。隨后超速飛車產生劇烈震動引起機艙和塔筒共振,機艙和塔筒轟燃倒塌。
2011年7月初,某集團公司下屬的江蘇南通某風電場,燒毀1.5MW進口機組一臺。經分析查明,由于機艙內照明線路和照明燈具設置安裝存在嚴重問題,事故中燈具故障過熱(鎮(zhèn)流器)引燃導線和機艙頂部的隔熱吸音棉而引發(fā)火災,且火災發(fā)展異常迅速,艙內溫度在40s內急速上升了近400℃。據悉,該集團同型號機組在國內已安裝500余臺,經排查,所有機組大多存在類似問題。
016年5月19日,18:14,國華能源投資有限公司呼倫貝爾分公司新右旗風電場19號風機報變頻器故障、溫度傳感器故障、隨后該機組箱變低壓側開關跳開,風機通訊中斷,經檢查,該臺風力發(fā)電機組已經燒毀。經初步分析,著火點為發(fā)電機定子接線箱,火勢蔓延后燒毀整個機艙。
2016年5月5日,國投白銀風電有限公司酒泉第一風電場33號風機(DF77B)著火。機組燒毀。
以上事故原因正在調查分析中。
經過對國內外風力發(fā)電機組火災事故案例的調查分析以及開展的大量試驗研究,概括起來,
風電火災原因主要包括以下幾個方面。
如果機組沒有避雷設施或避雷設施安裝和維護不當、避雷針接觸不良或接地電阻過大等,任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能引發(fā)火災。對于處于野外的風力發(fā)電機組來說,雷擊幾乎是無法避免的,因此雷擊導致的火災風險特別高。
由于技術錯誤和安裝不當,出現(xiàn)連接件接觸不良、電路短路、接地故障、絕緣強度不夠、過載保護裝置選用錯誤或裝置失效都可能導致火災發(fā)生。.
正常運行溫度較高的裝置表面和高溫飛濺物,具有較高的火災風險。機械制動裝置緊急制動時產生的大量飛濺火花也可能引燃附近積存的滲出油品等易燃物,液壓油管爆裂,高溫油品噴濺遇靜電自燃而引發(fā)火災。.
變槳電機故障、蓄電池虧電或其他故障導致順漿不成功,制動失效,機組高速飛車。輪轂高速運轉可引燃輪轂內的可燃物、且可損毀發(fā)電機滑環(huán)引起發(fā)電機內部短路起火,制動裝置可能產生大量飛濺火花引燃周圍的油污和其他可燃物。
液壓油、潤滑油長期泄漏積存,如不及時清理,積存越來越多且容易污染附近的其他物品,如電線電纜、吸音棉和維護用的棉紗紙張等,不但使火災風險顯著增加,而且增加火災荷載、加快火焰蔓延速度。
在機艙的狹窄空間中進行電氣焊、切割、磨削等熱工作業(yè),火災風險更高。在維修施工中,一旦維修人員麻痹大意,不按規(guī)定操作,未采取必要的防火保護措施,未及時清理高溫碎屑、潤滑油品及其他易燃廢棄物等,都極易導致火災事故的發(fā)生。
自動報警滅火系統(tǒng)的選擇
針對風力發(fā)電機內部結構特殊、電器和機械設備復雜、高溫和高電壓等火災風險因數設計,能有效避免因為風力發(fā)電設備工作環(huán)境惡劣,晝夜溫差大,控制系統(tǒng)周邊的電磁環(huán)境惡劣等因素對系統(tǒng)造成的干擾,提高了產品的可靠性與穩(wěn)定性。
采用新型清潔滅火裝置作為主要滅火設備,高效、快速,在火災發(fā)生初期就能迅速控制火情并滅火。同時應該無毒無腐蝕性,符合環(huán)保要求的滅火介質,無溫室效應,無有毒氣體釋放,不導電,不吸濕,無污染,不會對設備帶來二次傷害。.
火災自動報警滅火系統(tǒng)是由觸發(fā)器件、火災報警裝置、火災警報裝置以及滅火系統(tǒng)組成。它能夠在火災初期,將燃燒產生的煙霧、熱量和光輻射等物理量,通過感溫、感煙和感光等火災探測器變成電信號,傳輸到火災報警控制器,并同時啟動相應的滅火裝置。
超長的設計壽命。適應各種極端工作環(huán)境。使用壽命周期內完全免維護,能夠節(jié)約了大量的人力和物力。若系統(tǒng)設計合理,當滅火器使用壽命到期后,只需更換該系統(tǒng)中的氣體滅火器就可以繼續(xù)使用。

