2020年1月12日，遼寧某風電場45號機組機艙發生著火事故，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

事故經過

2020年01月12日7:54，風電場45號風電機組報“（29）網側接觸器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，變電站監控系統報“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，發現#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。

經現場勘察，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：
事故發生前，風電場天氣晴，現場環境溫度-6℃，風速9.17m/s，風向西北，機組出力1284kW，發電機轉速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：

事故發生后，遼寧公司于當日9時，向公司安全監督部、生產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。安監部、生產部立即組織調查組前往現場開展調查。

10、事故搶救情況：

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

11、事故原因分析：

（1）現場勘察情況：

45號風電機組機艙內齒輪箱、發電機、高速剎車、液壓系統、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）。測量發現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儲存數據和變頻器故障數據全部丟失，因風電機組SCADA系統設計缺陷，未能保存45號機組故障時刻秒級數據，現場SCADA系統僅有機組故障信息，省級集中監控系統數據存儲的有效性較低，因此本次事故分析以省級集中監控系統數據和臨近機組的故障數據作為參考（見附圖4），各設備記錄數據存在時間不一致的情況。


經整理，45號機組故障關鍵時刻數據點如下表所示：


通過分析網側IGBT溫度突變的起始點、溫度達到極限值的終止點數據和故障信息可知，機組在正常運行狀態下，網側IGBT突然出現內部過流故障，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，發現高壓側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（見附圖6），斷路器機構與分合閘線圈在現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：

根據上述數據和現場勘察情況，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。當變頻器出現過電流故障時，松動部位持續發熱，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，造成電網側L型銅母排發生相間短路，將變頻器側L型銅母排燒熔。燃燒產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側母線排發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回路持續短路引發高壓側熔絲爆熔，爆熔碳化物導致箱變高壓側C相短路接地，最終引發線路跳閘。


12、事故暴露問題：

1.外包技改作業質量把控不嚴，廠家不規范使用螺栓及墊片，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，在母排發生短路故障時，斷路器控制盒不能可靠切除故障，持續高溫電弧會導致柜內設備起火。

3. 風電機組SCADA系統存在設計缺陷，風電機組故障數據未保存在監控計算機上。且省級集中監控系統、風電機組現場SCADA系統、保護裝置時間不一致，有效記錄數據量少。

4.故障錄波系統管理維護不到位，故障時刻錄波系統死機，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并網柜L型銅母排，內容包括：規格尺寸為30mm*5mm，螺栓開孔直徑統一為9mm，不允許開橢圓孔；熔斷器右側銅母排和網側主接觸器銅母排搭接長度不小于50mm。

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

4.嚴格按照公司生產外包項目質量管理規定和設備檢修、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控系統，更新、完善風電機組現有SCADA系統，省級監控系統，統一數據格式、故障代碼，確保設備數據遠程采集、監控、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，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問題。同時研究機組各控制系統部件對時功能，方便數據分析。

處理意見

對事故的責任分析和對責任人的處理意見：

依據《生產安全事故調查處理規定（試行）》第十二條第六款規定，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.遼寧公司總經理作為公司安全生產第一責任人，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.遼寧公司分管生產副總經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.遼寧公司安全監察部主任王某某對此次事故負有監督責任，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督管理責任，給予警告處分，并處罰年度績效工資10000元。