辽宁某风电场45号机组机舱着火事故调查报告

1、事故简称：某风电场45号机组机舱着火事故

2、事故起止时间：2020年1月12日07时54分至2020年1月12日08时49分

3、事故发生时气象及自然灾害情况：

气温：-6℃   风速：9.17m/s   风向：西北   天气：晴

4、安全周期是否中断：  是（√）  否（）

5、事故等级（事故性质）：B类一般事故

6、本次事故损失及影响情况：事故造成45号机组机舱烧损，轮毂及三支叶片根部过火。

7、事故前工况：

事故发生前，风电场天气晴，现场环境温度-6℃，风速9.17m/s，风向西北，机组出力1284kW，发电机转速1798rpm，桨距角度-1.5°。

8、事故设备情况：

#45机组类型：1500kW

并网时间：2010年2月3日

出质保时间：2014年12月31日

最近定检时间：2019年12月5日

9、事故经过：

2020年01月12日7:54，风电场45号风电机组报“（29）网侧接触器690V保险故障”，风电场运维人员查看故障信息后,准备开票前往45号风电机组处理故障。

8:00，变电站监控系统报“35kV东升三线零序一段保护动作跳闸”，随后风电场立即安排人员巡视东升三线，并对东升三线进行停电倒闸操作。

8:27，巡视人员到达东升三线附近，发现#45风电机组机舱起火，立即逐级上报事故情况，同时拨打火警电话，组织安排人员做好现场安全工作。8:49，消防车到场控制地面火势，机舱火焰逐渐熄灭。

经现场勘察，风电机组机舱烧损，轮毂及三只叶片根部过火，箱变高压侧C相熔断器爆熔喷出，箱变门轻微变形。

10、事故报告情况：

事故发生后，辽宁公司于当日9时，向公司安全监督部、生产运营部负责人汇报风电场45号风电机组机舱着火事故情况。安监部、生产部立即组织调查组前往现场开展调查。

11、事故抢救情况：

为防止次生灾害发生，现场人员在临近路口处设置警戒隔离线，并组织人员对现场进行检查。

12、事故原因分析：

（1）现场勘察情况：

45号风电机组机舱内齿轮箱、发电机、高速刹车、液压系统、控制柜等部件过火（见附图1）。控制柜内部烧毁，未找到转子回路3只350A保险，L型铜母排部分熔融（见附图2），定子接触器触指、母排、固定背板部分熔融（见附图3）。测量发现350A保险与L型铜母排连接螺栓的有效连接长度不足。

控制柜内PLC储存数据和变频器故障数据全部丢失，因风电机组SCADA系统设计缺陷，未能保存45号机组故障时刻秒级数据，现场SCADA系统仅有机组故障信息，省级集中监控系统数据存储的有效性较低，因此本次事故分析以省级集中监控系统数据和临近机组的故障数据作为参考（见附图4），各设备记录数据存在时间不一致的情况。

经整理，45号机组故障关键时刻数据点如下表所示：

通过分析网侧IGBT温度突变的起始点、温度达到极限值的终止点数据和故障信息可知，机组在正常运行状态下，网侧IGBT突然出现内部过流故障，造成IGBT内部温度检测回路开路（开路会导致温度达到极限值）。网侧IGBT过电流，将直接冲击上级回路的350A保险，导致保险熔断，机组报出保险熔断故障。6min后线路跳闸。

检查风电机组箱变，发现高压侧C相熔断器爆熔喷出约7m远，箱变组件室柜门被熔断器顶开。C相熔断器套管内被爆熔产生的碳化物覆盖，测量绝缘电阻为0.1-0.5MΩ（见附图5）。箱变低压侧断路器处于合闸状态（见附图6），断路器机构与分合闸线圈在现场试验时均能可靠动作，断路器控制盒定值符合要求，但控制盒无法做传动试验。

东升三线保护装置显示，保护动作情况为“Ic相不接地零序过流跳闸”，动作值和时间符合保护定值要求。

（2）原因分析：

根据上述数据和现场勘察情况，认定本次事故主要原因是：

因电气柜内690V变频器供电回路中（见附图7）连接350A保险与L型铜母排螺栓连接的有效螺纹长度不足（见附图8），受负荷与震动的影响，造成机械连接松动。当变频器出现过电流故障时，松动部位持续发热，引燃L型铜母排相间绝缘隔板。绝缘隔板燃烧碳化后绝缘降低，造成电网侧L型铜母排发生相间短路，将变频器侧L型铜母排烧熔。燃烧产生的碳化物造成电气柜内各处绝缘降低，导致柜内定子接触器网侧母线排发生单相接地及相间短路，造成主母排和固定背板熔融，最终电气柜内起火，将机舱引燃。故障时由于箱变断路器拒动，机组690V回路持续短路引发高压侧熔丝爆熔，爆熔碳化物导致箱变高压侧C相短路接地，最终引发线路跳闸。

13、事故暴露问题：

1.外包技改作业质量把控不严，厂家不规范使用螺栓及垫片，导致螺栓有效连接长度不足，运行时会造成连接点松动，导致相间短路。

2.箱变低压侧断路器存在质量问题，在母排发生短路故障时，断路器控制盒不能可靠切除故障，持续高温电弧会导致柜内设备起火。

3. 风电机组SCADA系统存在设计缺陷，风电机组故障数据未保存在监控计算机上。且省级集中监控系统、风电机组现场SCADA系统、保护装置时间不一致，有效记录数据量少。

4.故障录波系统管理维护不到位，故障时刻录波系统死机，未能取得故障时临近时间段的有效波形文件。

14、对事故的责任分析和对责任人的处理意见：

依据《生产安全事故调查处理规定（试行）》第十二条第六款规定，本起事故认定为B类一般设备事故。辽宁公司对设备管理不到位，技改、检修工作不规范，在本次事故中负主要责任。对事故相关责任单位及责任人处理意见如下：

1.辽宁公司总经理作为公司安全生产第一责任人，对此次事故负有主要领导责任，给予通报批评，并处罚年度绩效工资10000元。

2.辽宁公司党委书记，按照“党政同责”的要求，对此次事故负有领导责任，给予通报批评，并处罚年度绩效工资10000元。

3.辽宁公司分管生产副总经理对此次事故负有直接领导责任，给予通报批评，并处罚年度绩效工资10000元。

4.辽宁公司安全生产部主任田某某对此次事故负有管理责任，给予通报批评，并处罚年度绩效工资15000元。

5.辽宁公司安全监察部主任王某某对此次事故负有监督责任，给予通报批评，并处罚年度绩效工资15000元。

6.风电场场长谢某某对此次事故负有设备维护管理责任，给予警告处分，并处罚年度绩效工资15000元。

7.风电场技术员郭某某对此次事故负有技术监督管理责任，给予警告处分，并处罚年度绩效工资10000元。

8.风电场安全员王某对此次事故负有安全监督管理责任，给予警告处分，并处罚年度绩效工资10000元。

15、预防事故重复发生的措施：

1.全面排查熔断器与铜排连接螺栓，内容包括：连接螺栓规格为M8×8.8；保证螺栓穿过母排和垫片后与熔断器连接长度有效（即：5螺距≤有效连接长度≤8螺距），连接螺栓扭矩值30Nm，并做扭矩检验标示，立即更换不符合要求的螺栓。

2.全面排查300并网柜L型铜母排，内容包括：规格尺寸为30mm*5mm，螺栓开孔直径统一为9mm，不允许开椭圆孔；熔断器右侧铜母排和网侧主接触器铜母排搭接长度不小于50mm。

3.将并网柜内350A熔断器全部更换为可靠性较高的Bussmann牌350A熔断器，确保性能稳定、动作可靠。

4.严格按照公司生产外包项目质量管理规定和设备检修、技改管理办法相关要求，明确外包单位的质量管控目标、作业标准和检修工艺，加强项目安全、质量、进度的全过程把控，落实三级验收管理，及时开展项目总结和评估。

5. 积极开展机组变频器远程监控系统，更新、完善风电机组现有SCADA系统，省级监控系统，统一数据格式、故障代码，确保设备数据远程采集、监控、存储的准确和可靠。

6.试点开展风电机组箱变低压断路器技改，将现有断路器更换为安全可靠、试验方便、保护配置合适的抽屉式断路器。

7.试点开展1.5MW机组300、310、320柜内安装自动消防系统，做到柜内故障时火焰不蔓延。

8.由技术公司牵头组织研究机组变频器供电回路350A保险改造工作，考虑采用断路器替代保险、将保险移除柜内等技改方案，从根源上消除该处设备隐患。

9.研究解决机组偏航震动缺陷，避免长期强烈震动导致机组各部件出现问题。同时研究机组各控制系统部件对时功能，方便数据分析。

附图：

附图1 机舱过火情况

附图2 L型铜母排熔融情况

附图3 定子接触器触指、铜母排、背板熔融情况

附图4 同线路临近风电机组故障时刻数据

附图5 箱变高压侧套管对地绝缘电阻值

附图6 箱变低压侧断路器

附图7 变频器主回路原理图

附图8 螺栓的有效螺纹长度不足2个螺距