風電機組因運行環境或者自身質量的原因發生火災,會引起飛車、倒塔等惡性事故,如果風機周圍是草原或者林區又可能引發草場、山林火災,后果不堪設想。風力發電機組起火之后就是這么的瘋狂和駭人。一旦發生火災,救火將面臨很多難題。
風電機組火災頻發的原因分析
(一)高空不易救援
風電機組的主要部件如機艙和葉片運行在距離地面七八十米的高空,相當于30層樓高,通?;馂陌l生的時候風都比較大,一般的消防車的水壓難以到達如此高度,起火時只能“忘火興嘆”。
(二)野外不易救援
風電場通常都遠離城市,消防車輛很難及時到達。海上風電機組的火災救援更是遙不可及,發生了火災,常常只能任其燒毀。
火災救援困難是一方面,風機自身的火災隱患又是另一方面
(三)野外雷擊
風機機組多架設在野外風速比較大的地方,如山脊、開闊的平原等處,而這些地方恰恰是容易遭受雷擊的區域。雷擊能量的大小很難預測,而風機的防雷設計系統都是按照一定的標準設計,是有容量限度的。當防雷系統缺陷或者實際的雷擊超過設計標準時,就會發生火災。
(四)風機設計制造缺陷
風機的設計要符合當地運行環境的特點,但是某些風機設計上制造上有缺陷。如在海邊或者海上運行的風機,需要考慮鹽霧對電氣設備腐蝕的影響,有的風機未安裝潮濕空氣過濾系統,導致機艙里高壓變壓器等設備的接線端子銹蝕,產生污閃電暈放電現象,最后造成相間短路發生火災。有的風機齒輪箱漏油嚴重,地板上會有一些積油,遇到緊急剎車時,剎車盤濺出的火星會引起火災。有的風機防雷性能較差,未能正確按照防雷分區的要求設計相應的防雷措施,有的制造質量較差接地線未能正確安裝,或者風電場自身的接地網長期銹蝕導致接地性能下降等。這些因素均會在運行中由于自身(電氣防護等級下降)或外界的原因(雷擊)導致火災發生。
(五)服務不到位
由于風電近幾年裝機量猛增,人員培訓跟不上,很多維修人員在工作時沒有風機防火意識。風電機組的維修人員由于工作粗心,有時候會在維修結束后在機艙里留下沾染油污的棉絲、或者齒輪箱滲油沒有及時擦洗干凈。當機組發生緊急剎車時,剎車片會擦出火星,濺到棉絲上可能會引燃棉絲導致火災。
由于以上問題的存在,風電機組必須自身配套有自動探測、自動滅火功能且性能穩定的消防裝置。國內風電行業曾經照搬城市樓宇用管網式消防系統,但由于風電機組特殊運行環境,管網水基、儲壓七氟丙烷等幾代滅火裝置均未能實現理想的消防功能,并且存在著如下問題:
(六)容易誤觸發
當風電場發生雷擊時,系統容易發生誤觸發,多個風電場曾經發生過多臺甚至整場誤觸發,給風電機組的運行帶來很大的困擾。
(七)系統容易失敗
對有源傳感器(煙感、溫感)來說,其供電系統本來就是火災的風險之一,供電系統發生故障導致傳感器失效,系統就成了聾子瞎子,無法有效觸發滅火裝置。通常有源傳感器耐低溫性能差,在低溫時候功能失效,在火情發生時,無法有效觸發。
(八)壓力容器帶來風險
有的系統使用的壓力容器高達15MPa,不符合“被保護區域不允許存放壓力容器”的規定。風電場的晝夜或者冬夏溫差較大,導致滅火介質流失,如果不能及時補充,則系統滅火效率就會大打折扣。
(九)維護工作繁雜
有源傳感器通常要求每二年要做傳感器測試,定期清理沙塵;壓力容器需要定期檢查壓力,機艙里面需要布置復雜的管網。這都給日常的運行維護工作帶來了額外的負擔。