唐中偉 王明軍

風(fēng)電機(jī)組是在無人干預(yù)條件下按主控程序設(shè)定全自動運(yùn)行及自動啟停。除超出機(jī)組正常運(yùn)行范圍或人為停機(jī)外，在滿足運(yùn)行條件時(shí)，應(yīng)保證機(jī)組長期穩(wěn)定運(yùn)行。運(yùn)行機(jī)組如頻繁出現(xiàn)超速停機(jī)，不僅嚴(yán)重影響機(jī)組發(fā)電、對機(jī)組及部件壽命極為不利，也無法滿足在設(shè)計(jì)風(fēng)速段內(nèi)長期穩(wěn)定運(yùn)行的要求。

筆者在《雙饋風(fēng)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速控制與超速參數(shù)設(shè)置》一文中，對轉(zhuǎn)速控制和超速參數(shù)設(shè)置進(jìn)行了闡述。不同地區(qū)風(fēng)電場多種機(jī)型機(jī)組的多年現(xiàn)場運(yùn)行實(shí)踐表明，該轉(zhuǎn)速控制邏輯、超速停機(jī)設(shè)置方法以及超速參數(shù)值，對同步轉(zhuǎn)速為1500rpm，運(yùn)行范圍在1000～2000rpm的變速變槳雙饋1.5MW風(fēng)電機(jī)組具有廣泛的適應(yīng)性。本文將繼續(xù)對其轉(zhuǎn)速控制的合理性進(jìn)行分析，并結(jié)合具體的機(jī)組轉(zhuǎn)速失控與飛車案例作進(jìn)一步闡釋。

轉(zhuǎn)速控制邏輯與參數(shù)值設(shè)定

在制定轉(zhuǎn)速控制邏輯和設(shè)定轉(zhuǎn)速控制參數(shù)值時(shí)，應(yīng)從整機(jī)考慮，使各部件相互協(xié)調(diào)，并實(shí)現(xiàn)多個(gè)目標(biāo)。如：保障機(jī)組及部件安全;保證機(jī)組長期穩(wěn)定運(yùn)行;充分保證葉輪儲能，提高發(fā)電量，減小風(fēng)速變化對機(jī)組部件的不利影響，減小功率波動對電網(wǎng)的沖擊;應(yīng)有利于機(jī)組報(bào)故障準(zhǔn)確，便于分析判斷機(jī)組故障，并及時(shí)準(zhǔn)確地表明機(jī)組的運(yùn)行及故障狀態(tài)等。

一、“極限陣風(fēng)”程序的意義和作用

主控“極限陣風(fēng)”程序的順利執(zhí)行，對保證機(jī)組在復(fù)雜工況下長期穩(wěn)定運(yùn)行起著關(guān)鍵性的作用。

當(dāng)風(fēng)況較為穩(wěn)定時(shí)，機(jī)組通過主控程序設(shè)置的“額定轉(zhuǎn)速”“額定功率”等主控參數(shù)，把機(jī)組的并網(wǎng)轉(zhuǎn)速相對穩(wěn)定地控制在運(yùn)行范圍之內(nèi)，保證在通常情況下的長期穩(wěn)定運(yùn)行;當(dāng)出現(xiàn)陣風(fēng)或極端風(fēng)況時(shí)，葉輪轉(zhuǎn)速急劇上升，轉(zhuǎn)速超過1960rpm且時(shí)間超過0.2秒時(shí)，機(jī)組開始順槳限速，通過執(zhí)行主控的“極限陣風(fēng)”程序，在短時(shí)間內(nèi)降低機(jī)組額定轉(zhuǎn)速，保證極端風(fēng)況下機(jī)組不會超出最高運(yùn)行轉(zhuǎn)速，并保證機(jī)組最大限度地儲能，減小機(jī)組振動，避免機(jī)組的重要部件（槳葉、齒輪箱、塔簡等）受到?jīng)_擊并保證機(jī)組輸出功率的穩(wěn)定。在執(zhí)行“極限陣風(fēng)”程序時(shí)，只報(bào)警不停機(jī)，從而保證了機(jī)組在不穩(wěn)定風(fēng)況下長期穩(wěn)定運(yùn)行。

二、多重超速停機(jī)保護(hù)保障機(jī)組安全

變速變槳風(fēng)電機(jī)組的變槳系統(tǒng)相對獨(dú)立。變槳系統(tǒng)的變槳控制器和變槳驅(qū)動器都有各自的控制程序，除了按主控程序命令執(zhí)行外，在適當(dāng)?shù)臈l件下，變槳控制器和變槳驅(qū)動器還可以根據(jù)外界條件的變化，按照部件程序的設(shè)定自動執(zhí)行順槳。

在即將超出或已經(jīng)超出機(jī)組運(yùn)行范圍時(shí)，由變槳控制器執(zhí)行“變槳自主運(yùn)行”程序停機(jī)，控制機(jī)組轉(zhuǎn)速，保證機(jī)組安全。當(dāng)齒輪箱高速軸測速探頭測得轉(zhuǎn)速超出1950rpm時(shí)，機(jī)艙硬件超速模塊觸發(fā)，并通過機(jī)艙到輪轂的接線和滑環(huán)把信號傳遞給變槳控制器。根據(jù)變槳控制器程序設(shè)定，在延時(shí)0.3秒（期間，高速軸轉(zhuǎn)速始終處于大于或等于1950rpm的狀態(tài)）后，執(zhí)行“變槳自主運(yùn)行”順槳停機(jī)，保障機(jī)組安全。當(dāng)執(zhí)行順槳停機(jī)時(shí)，變槳控制器同時(shí)把信息傳遞給主控，由主控執(zhí)行降負(fù)荷停機(jī)，并報(bào)出“變槳自主運(yùn)行”故障。但是，如果變槳控制器即將執(zhí)行或正在執(zhí)行主控的順槳命令時(shí)，則不執(zhí)行“變槳自主運(yùn)行”。一方面，保證了主控“極限陣風(fēng)”程序的優(yōu)先執(zhí)行，也就保證了機(jī)組在極端陣風(fēng)條件下不停機(jī);另一方面，當(dāng)變槳控制器正在執(zhí)行主控的其他故障停機(jī)命令時(shí)，不報(bào)出“變槳自主運(yùn)行”。例如，當(dāng)機(jī)組高轉(zhuǎn)速、高功率因報(bào)“變頻器故障”，已經(jīng)執(zhí)行順槳停機(jī)時(shí)，即便達(dá)到或超過1950rpm、0.3秒的執(zhí)行條件，也只報(bào)“變頻器故障”，不報(bào)“變槳自主運(yùn)行”故障。這就保證了機(jī)組報(bào)故障明晰準(zhǔn)確，也剔除了日后進(jìn)行“大數(shù)據(jù)分析”的干擾信息。

雙饋機(jī)組變頻器也是一個(gè)相對獨(dú)立的系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)組并網(wǎng)轉(zhuǎn)速超出了變頻器正常運(yùn)行范圍，會自動甩負(fù)荷脫網(wǎng)?！白冾l器超速”就是通過變頻器的超速保護(hù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)對變頻器及機(jī)組的保護(hù)。就上文提到的1.5MW機(jī)型而言，當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速超過2000rpm且時(shí)間超過0.1秒，或機(jī)組轉(zhuǎn)速超過2050rpm（沒有延時(shí)）時(shí)，變頻器脫網(wǎng)，并把信號傳給主控，由主控執(zhí)行順槳停機(jī)，從而使雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的開口電壓和發(fā)電功率等得到有效控制，在不超出其能力范圍的情況下，實(shí)現(xiàn)對變頻器、發(fā)電機(jī)的保護(hù)。

當(dāng)機(jī)組觸發(fā)“變頻器超速”故障停機(jī)時(shí)，機(jī)組葉輪轉(zhuǎn)速已經(jīng)很高，超出了變頻器的允許范圍，不能執(zhí)行降負(fù)荷停機(jī)來限制葉輪轉(zhuǎn)速。而過高的飛升轉(zhuǎn)速對槳葉、齒輪箱和發(fā)電機(jī)等運(yùn)動部件都不利，需要及時(shí)降速，因此，在停機(jī)時(shí)，以最大速率執(zhí)行變槳驅(qū)動器順槳，限制葉輪最高飛升轉(zhuǎn)速。

總之，在機(jī)組轉(zhuǎn)速過高時(shí)，“變槳自主運(yùn)行”和“變頻器超速”兩道停機(jī)保護(hù)指令使機(jī)組不致超出最大運(yùn)行轉(zhuǎn)速過多，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的冗余超速保護(hù)。

三、“軟件超速”“剎車200超速”故障表明機(jī)組超速與轉(zhuǎn)速失控

上文中的轉(zhuǎn)速控制與超速保護(hù)，分別通過主控、變槳以及變頻器三個(gè)不同部件實(shí)現(xiàn)對機(jī)組的轉(zhuǎn)速控制，保障機(jī)組安全。該超速控制方案還由主控程序設(shè)定了三道“軟件超速”停機(jī)指令，為瞬間觸發(fā)，執(zhí)行沒有延時(shí)的最大速率變槳驅(qū)動器順槳。

現(xiàn)場實(shí)踐表明，在控制參數(shù)及硬件設(shè)置正確的前提下，如果“極限陣風(fēng)”“變槳自主運(yùn)行”和“變頻器超速”不能實(shí)現(xiàn)限速或順槳，“軟件超速”也難以通過順槳保證機(jī)組安全。

但是，當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速失控或出現(xiàn)飛車時(shí)，機(jī)組轉(zhuǎn)速持續(xù)上升，通過“軟件超速”（低速軸超速、齒輪箱超速和發(fā)電機(jī)超速）的及時(shí)報(bào)出，能發(fā)現(xiàn)機(jī)組順槳存在的問題，以便及時(shí)進(jìn)行維修，消除安全隱患;當(dāng)機(jī)組已經(jīng)處于飛車狀態(tài)時(shí)，通過“軟件超速”的及時(shí)報(bào)出，能準(zhǔn)確了解機(jī)組所處的狀態(tài)，以便采取應(yīng)急措施最大限度地挽救機(jī)組或及時(shí)避開事故機(jī)組，保證人身和財(cái)產(chǎn)安全。

另一方面，在設(shè)定“軟件超速”的超速參數(shù)值時(shí)，需考慮給通常的機(jī)組故障停機(jī)（例如，在陣風(fēng)條件下，具有較高負(fù)荷的變頻器故障甩負(fù)荷停機(jī)）和低電壓穿越過程中的甩負(fù)荷等以足夠的速度裕度。在順槳正常的情況下，機(jī)組報(bào)故障停機(jī)，不會觸發(fā)“軟件超速”設(shè)定值，以免發(fā)生與其他停機(jī)故障混淆的誤報(bào)。

該方案設(shè)置的4個(gè)“剎車200超速”也是瞬間觸發(fā)，執(zhí)行沒有延時(shí)的后備電源緊急順槳，并輔助以主軸剎車器制動。該超速參數(shù)設(shè)置值要足夠高，才能保證機(jī)組即便是滿負(fù)荷條件下的甩負(fù)荷停機(jī)，或特殊風(fēng)況（風(fēng)速高、變化快、湍流度大）以及機(jī)組槳葉結(jié)冰、結(jié)霜等條件下，也不觸發(fā)“剎車200超速”的超速參數(shù)設(shè)定值。如果“軟件超速”和“剎車200超速”設(shè)置值過低，首先，會影響運(yùn)行穩(wěn)定;其次，在報(bào)其他故障停機(jī)時(shí)，如果同時(shí)報(bào)出“軟件超速”或“剎車200超速”故障，造成機(jī)組報(bào)故障不準(zhǔn)確以及影響部件壽命等。

所以，“軟件超速”和“剎車200超速”不僅是控制機(jī)組轉(zhuǎn)速的冗余保護(hù)，而且，當(dāng)機(jī)組出現(xiàn)轉(zhuǎn)速失控或飛車時(shí)，通過這些超速故障的報(bào)出，還能及時(shí)準(zhǔn)確地表明機(jī)組所處的狀態(tài)，以便采取相應(yīng)的措施。

FD70、FD77以及FD82、FD87、FD89、FD93等多種機(jī)型1.5MW機(jī)組的長期現(xiàn)場運(yùn)行實(shí)踐表明，“軟件超速”和“剎車200超速”分別設(shè)置為2178rpm和2400rpm較為合理。

四、降負(fù)荷停機(jī)與最高停機(jī)轉(zhuǎn)速的控制

當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)速及機(jī)組負(fù)載較高時(shí)，葉輪的儲能很高，勢能很大。當(dāng)機(jī)組故障停機(jī)時(shí)，如果直接采取甩負(fù)荷脫網(wǎng)，勢必出現(xiàn)較高的飛升轉(zhuǎn)速，可能會影響部件壽命，也不利于發(fā)電量的提高。因此，當(dāng)機(jī)組觸發(fā)與變頻器無關(guān)的故障或手動停機(jī)時(shí)，機(jī)組先執(zhí)行降功率運(yùn)行，待轉(zhuǎn)速降到脫網(wǎng)轉(zhuǎn)速，再由主控給變頻器發(fā)出脫網(wǎng)命令。

例如，當(dāng)機(jī)組報(bào)“功率過高（530）”故障停機(jī)時(shí)，執(zhí)行“剎車52”停機(jī)。機(jī)組先以較低速率的變槳驅(qū)動器順槳，降低機(jī)組的給定扭矩和轉(zhuǎn)速，并通過發(fā)電機(jī)、變頻器把葉輪的能量傳輸給電網(wǎng)，機(jī)組的功率和轉(zhuǎn)速不斷下降，當(dāng)輸出功率接近零、轉(zhuǎn)速達(dá)到最低脫網(wǎng)轉(zhuǎn)速時(shí)，主控再給變頻器發(fā)出脫網(wǎng)指令，實(shí)現(xiàn)變頻器脫網(wǎng)，從而有效地控制機(jī)組的最高轉(zhuǎn)速，保障機(jī)組及部件安全。另一方面，漸進(jìn)、平穩(wěn)地停機(jī)脫網(wǎng)，還有效減少了瞬間甩負(fù)荷停機(jī)對電網(wǎng)和機(jī)組部件帶來的沖擊。

但是，當(dāng)出現(xiàn)變頻器故障或運(yùn)行轉(zhuǎn)速過高超出變頻器能力時(shí)，變頻器需立即切出，執(zhí)行甩負(fù)荷停機(jī)，通過執(zhí)行最高速率的變槳驅(qū)動器順槳，降低葉輪的最高飛升轉(zhuǎn)速：當(dāng)需要執(zhí)行高級別剎車（剎車180、剎車190和剎車200）的后備電源緊急順槳時(shí)，變頻器也需立即切出，同時(shí)執(zhí)行最大速率的后備電源緊急順槳，降低葉輪的最高飛升轉(zhuǎn)速。機(jī)組轉(zhuǎn)速失控及飛車案例分析

一、事故發(fā)生的經(jīng)過及所報(bào)故障

某雙饋1.5MW機(jī)組的轉(zhuǎn)速控制方案及超速參數(shù)值，如上文所述。該機(jī)組采用直流變槳系統(tǒng)，在超過滿負(fù)荷風(fēng)速并網(wǎng)運(yùn)行過程中，三支槳葉同時(shí)不能順槳，出現(xiàn)了轉(zhuǎn)速失控和機(jī)組飛車事故。事故發(fā)生后，主控所報(bào)故障的順序如下：

（1）首先，主控報(bào)“變槳通信故障（1157）”，立即甩負(fù)荷。

執(zhí)行“剎車180”停機(jī)，在通常情況下，該直流變槳系統(tǒng)應(yīng)切換到采用后備電池的緊急順槳，但是，因順槳故障不能切換到正常后備電池緊急順槳，加之機(jī)組出現(xiàn)了“變槳通信故障”，變槳系統(tǒng)與主控之間失去聯(lián)系，因此，不能按照主控程序設(shè)定執(zhí)行變槳驅(qū)動器順槳，讓三支槳葉同時(shí)順槳到90°，從而造成三支槳葉同時(shí)不能順槳和轉(zhuǎn)速失控。

（2）3秒之后，1、2、3槳葉依次報(bào)“變槳速度太慢（1919、1920、1921）”：同時(shí)觸發(fā)了“極限陣風(fēng)（213）”和“變頻器超速（1411）”故障。

3秒之后，三支槳葉仍然在0°位置，因此，三支槳葉依次報(bào)“變槳速度太慢”故障。該故障執(zhí)行剎車190停機(jī)，此時(shí)雖已不能執(zhí)行變槳驅(qū)動器順槳或后備電池緊急順槳，但是，剎車190停機(jī)時(shí)主軸剎車器會參與制動，在一定程度上限制了機(jī)組轉(zhuǎn)速的上升。然而，事故機(jī)組為主動式主軸剎車器，葉輪已不能順槳限制功率，又因葉輪功率過高，主軸剎車器制動不能完全阻止葉輪轉(zhuǎn)速的進(jìn)一步上升，更不能使葉輪完全停止轉(zhuǎn)動。

在這一秒內(nèi)，還同時(shí)報(bào)出了“極限陣風(fēng)”和“變頻器超速”。由觸發(fā)條件可知，機(jī)組先后超過了1960rpm，0.2秒和2000rpm，0.1秒。但是，只有當(dāng)主控與變槳控制器能正常通信，才能執(zhí)行“極限陣風(fēng)”程序和“變頻器超速”故障的順槳停機(jī)，因存在“變槳通信故障”，變槳系統(tǒng)與主控之間早已失去了聯(lián)系，造成“極限陣風(fēng)”程序和“變頻器超速”故障停機(jī)都不能執(zhí)行。

在這一秒內(nèi)，還達(dá)到和超出了“變槳自主運(yùn)行”的觸發(fā)條件，又因變槳控制此時(shí)沒有執(zhí)行順槳（在正常情況下，則應(yīng)當(dāng)執(zhí)行“變槳自主運(yùn)行”順槳，并報(bào)出“變槳自主運(yùn)行”故障）。如能觸發(fā)“變槳自主運(yùn)行”，執(zhí)行變槳驅(qū)動器順槳，使三支槳葉順槳，機(jī)組轉(zhuǎn)速將會得到有效控制，機(jī)組飛車事故將不會發(fā)生。

（3）10秒后，觸發(fā)了3個(gè)“軟件超速”，即：“發(fā)電機(jī)軟件超速（312）”“齒輪箱軟件超速（310）”和“低速軸軟件超速（311）”。

當(dāng)高速軸轉(zhuǎn)速達(dá)到2178rpm時(shí)觸發(fā)3個(gè)“軟件超速”，同樣因“變槳通信故障”，不能執(zhí)行“軟件超速”順槳停機(jī)。

就阻止葉輪轉(zhuǎn)速上升來講，3個(gè)“軟件超速”已失去了作用，但是，同時(shí)報(bào)出了3個(gè)“軟件超速”，清楚地表明：機(jī)組已經(jīng)達(dá)到和超過此轉(zhuǎn)速值（2178rpm），并處于轉(zhuǎn)速失控狀態(tài)。

（4）19秒后，4個(gè)“剎車200超速”故障依次報(bào)出，即：“剎車200的齒輪箱軟件超速（328）”“剎車200的低速軸軟件超速（317）”“WP2035發(fā)電機(jī)硬件超速（319）”和“WP2035低速軸硬件超速（320）”，并報(bào)出了“安全鏈斷開（10）”故障。

有2個(gè)“剎車200軟件超速”和2個(gè)“剎車200硬件超速”，其設(shè)置值均為2400rpm，4個(gè)“剎車200超速”的先后報(bào)出，表明機(jī)組轉(zhuǎn)速已超過2400rpmo后備電池緊急順槳不能執(zhí)行，主軸剎車制動已經(jīng)執(zhí)行，因出現(xiàn)了“剎車200"故障，而報(bào)“安全鏈斷開”故障。

從限制超速、保護(hù)機(jī)組的角度看，報(bào)出以上故障并沒有實(shí)質(zhì)性的作用。然而，報(bào)出4個(gè)“剎車200超速”，及時(shí)準(zhǔn)確地知道了機(jī)組當(dāng)時(shí)的轉(zhuǎn)速，也進(jìn)一步表明了機(jī)組已處于飛車狀態(tài)。

此時(shí)超過“變槳自主運(yùn)行”的觸發(fā)條件已在15秒以上，但沒有執(zhí)行“變槳自主運(yùn)行”，機(jī)組轉(zhuǎn)速仍在不斷上升。這說明在事故發(fā)生之前機(jī)組存在不能正常觸發(fā)和執(zhí)行“變槳自主運(yùn)行”的安全隱患，該安全隱患是造成機(jī)組飛車的重要因素。

（5）21秒后，機(jī)組報(bào)“限位開關(guān)故障（1159）”。

“限位開關(guān)故障（1159）”的報(bào)出，清楚地表明變槳系統(tǒng)不能切換到正常后備電池緊急順槳的原因。這是由于電池順槳控制回路或旁路限位開關(guān)回路被強(qiáng)制提供24V直流。

在通常情況下，存在“限位開關(guān)故障（1159）”時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)高級別剎車，則按照主控程序設(shè)定，執(zhí)行變槳驅(qū)動器順槳，三支槳葉都順槳到90°，同時(shí)報(bào)“限位開關(guān)故障（1159）”。但是，事故機(jī)組又出現(xiàn)了“變槳通信故障”，導(dǎo)致變槳控制器不能執(zhí)行主控命令，三支槳葉均不能順槳。

事故調(diào)查進(jìn)一步證實(shí)，事故機(jī)組的旁路限位開關(guān)回路被強(qiáng)制提供24V直流，也就是說，事發(fā)前事故機(jī)組存在“限位開關(guān)故障（1159）”的安全隱患。

由以上分析可知：機(jī)組在并網(wǎng)運(yùn)行前，同時(shí)存在“限位開關(guān)故障（1159）”和不能執(zhí)行“變槳自主運(yùn)行”兩個(gè)安全隱患;當(dāng)超過滿負(fù)荷風(fēng)速以上并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，機(jī)組又出現(xiàn)了“變槳通信故障”，從而造成了此次轉(zhuǎn)速失控和飛車事故。

二、事故的應(yīng)急處理措施

該事故機(jī)組采用直流變槳系統(tǒng)，且具備“變槳驅(qū)動器的后備電源順槳”功能，即：當(dāng)葉片處于開槳狀態(tài)時(shí)，如果高級別剎車不能正常切換到后備電源緊急順槳，變槳系統(tǒng)只能執(zhí)行變槳驅(qū)動器變槳。這時(shí)，如果電變槳驅(qū)動器上的400V交流供電被斷開（在機(jī)艙控制柜、變頻器處斷開400V交流供電，斷開箱變的低壓側(cè)、高壓側(cè)斷路器，或事故機(jī)組所在的集電線路斷電等方法，均可切斷變槳驅(qū)動器的400V交流供電），那么，在變槳驅(qū)動器內(nèi)部將自動切換到后備電池順槳，使三支葉片順槳到92～限位開關(guān)位置。

因此，在事故機(jī)組的受控變槳驅(qū)動器順槳和后備電池緊急順槳均不能執(zhí)行的情況下，及時(shí)給事故機(jī)組所在的集電線路斷電，斷開事故機(jī)組的變槳驅(qū)動器400V交流供電，促成了不受控的“變槳驅(qū)動器后備電源順槳”順利執(zhí)行，三支槳葉實(shí)現(xiàn)順槳，機(jī)組最終得到保護(hù)。

當(dāng)機(jī)組報(bào)出“軟件超速”和“剎車200超速”時(shí)，就其執(zhí)行和阻止機(jī)組飛車來講，失去了實(shí)際的意義。然而，及時(shí)報(bào)出“軟件超速”和“剎車200超速”故障，讓現(xiàn)場監(jiān)控人員很容易辨識機(jī)組所處的狀態(tài)，可以及時(shí)采取應(yīng)急措施。

由事故分析還可知：即便是把事故機(jī)組的“軟件超速”和“剎車200超速”的超速參數(shù)值設(shè)置得再低一些，因后備電池緊急順槳和受控的變槳驅(qū)動器順槳均不能執(zhí)行，“軟件超速”和“剎車200超速”也必然不能起到阻止飛車的作用。但是，如果這兩個(gè)超速參數(shù)值設(shè)置過低，不僅會影響機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定，還會造成機(jī)組報(bào)故障不準(zhǔn)確、機(jī)組及部件壽命縮短和故障概率增加等問題。

三、此類飛車事故的防御措施

為避免類似飛車事故的發(fā)生，減小變槳系統(tǒng)的故障概率，針對直流變槳系統(tǒng)應(yīng)做好以下幾個(gè)方面工作：

首先，在變槳系統(tǒng)生產(chǎn)和采購備件時(shí)，應(yīng)保證關(guān)鍵部件的質(zhì)量，尤其是變槳電機(jī)及變槳電機(jī)剎車器后備電池供電接觸器的質(zhì)量。

其次，應(yīng)重視機(jī)組自檢。按照主控程序及參數(shù)的設(shè)定，機(jī)組會定期自檢，變槳系統(tǒng)的安全性故障大都能通過機(jī)組自檢檢查出來。如本文提到的“限位開關(guān)故障（1159）”安全隱患，通過機(jī)組自檢就能檢查出來。

再次，每半年或一年一次的定檢維護(hù)，應(yīng)做好“變槳自主運(yùn)行”的超速試驗(yàn)等。通過超速試驗(yàn)，檢查“變槳自主運(yùn)行”是否能正常觸發(fā)和順利執(zhí)行，包括硬件超速模塊是否動作、接線和參數(shù)設(shè)置是否正確等。

現(xiàn)場實(shí)踐表明，為杜絕轉(zhuǎn)速失控和飛車事故的發(fā)生，應(yīng)抓住事故發(fā)生的關(guān)鍵點(diǎn)，采取切實(shí)有效的預(yù)防措施，及時(shí)檢查和消除該安全隱患，只有當(dāng)機(jī)組的安全隱患被一一排除后，才能并網(wǎng)運(yùn)行。

通過對飛車案例的分析可以看出，當(dāng)出現(xiàn)“變槳通信故障”時(shí)，可能給機(jī)組安全帶來影響。因此，在保證變槳系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠的前提下，可適當(dāng)增加一些冗余保護(hù)措施，即：增加在出現(xiàn)“變槳通信故障”情況下的冗余順槳設(shè)置。例如，當(dāng)葉片處于開槳位置，在主控與變槳控制器之間出現(xiàn)“變槳通信故障”且在執(zhí)行緊急順槳后，超過一定時(shí)間而沒有順槳時(shí)，可由變槳控制器自動執(zhí)行順槳程序，使三支槳葉回到安全位置：當(dāng)變槳控制器與變槳驅(qū)動器之間的通信中斷時(shí)，可由變槳驅(qū)動器的內(nèi)部程序自動驅(qū)動變槳電機(jī)，執(zhí)行順槳。即：當(dāng)任何一支槳葉的變槳驅(qū)動器與變槳控制器的通信中斷時(shí)，變槳驅(qū)動器可依照其內(nèi)部的程序設(shè)定自動驅(qū)動變槳電機(jī)，分別驅(qū)動各自的槳葉執(zhí)行獨(dú)立順槳。

在強(qiáng)調(diào)機(jī)組安全的同時(shí)，還應(yīng)綜合考慮機(jī)組成本、故障概率和機(jī)組發(fā)電量，避免采取無效或過度的防御措施。

從發(fā)生過的惡性事故來看，事故機(jī)組往往存在一個(gè)以上的安全隱患，才最終造成了事故的發(fā)生。因此，在預(yù)防重大事故時(shí)，不僅要注重安全防范的理論研究和機(jī)組安全的設(shè)計(jì)改進(jìn)，還要切實(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場工作的執(zhí)行力度和技術(shù)力量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除機(jī)組的安全隱患。因?yàn)樘岣邫C(jī)組質(zhì)量與完善機(jī)組的安全設(shè)計(jì)僅僅是防止惡性事故發(fā)生的一個(gè)方面，從現(xiàn)場機(jī)組中發(fā)現(xiàn)并及時(shí)消除安全隱患，則對機(jī)組改進(jìn)和預(yù)防重大事故的發(fā)生起著最為重要和直接的作用。

結(jié)論

在進(jìn)行轉(zhuǎn)速控制邏輯和超速參數(shù)設(shè)置時(shí)，應(yīng)在保證機(jī)組安全的前提下，增強(qiáng)機(jī)組的綜合性能，降低機(jī)組的度電成本。不能因片面強(qiáng)調(diào)機(jī)組安全影響機(jī)組的運(yùn)行穩(wěn)定和發(fā)電量。

由以上對機(jī)組飛車案例的分析可知，要避免此類事故的發(fā)生，不僅要加強(qiáng)機(jī)組及部件質(zhì)量，提高機(jī)組設(shè)計(jì)的安全性，還需從現(xiàn)場機(jī)組具體的維護(hù)、維修出發(fā)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除任何一臺機(jī)組出現(xiàn)的安全隱患。