风电机组事故分析及防范措施(三)——部件质量所引发的事故

风电机组事故分析及防范措施(三)——部件质量所引发的事故（精选8篇）

篇1：风电机组事故分析及防范措施(三)——部件质量所引发的事故

系列风电机组事故分析及防范措施

（三）——部件质量所引发的事故

风电机组火灾事故在国内外时有发生。对众多机组烧毁事故认真分析，找出事故的确切起因，并采取有效预防措施，有利于避免类似事故的再次发生。本文简要分析几例因部件质量而引发的机组事故，并探讨风电机组重大事故分析的基本方法。事故案例

一、发电机前轴承损坏引发的事故

（一）事故经过

某风电场在后台发现，事故机组报“发电机超速”停机，其后触发了“发电机轴承1 温度偏高”“发电机轴承1 温度过高”等多个故障。事故后，联轴器及联轴器罩壳完全烧毁，该事故机组的发电机轴承采用自动注油润滑方式。此类事故的共同特征是：在发电机前轴承端盖上会出现V 字形的黑色印记。图1 为某风电场事故机组的发电机前轴承端盖状况，图2 为同一厂家发电机发生在另一风电场的联轴器烧毁事故，此厂家发电机因前轴承抱死而引发联轴器烧毁事故的次数相对较多，因此还出现过机组烧毁事故。此类事故与发电机前轴承的润滑结构与润滑方式有关。

在通常情况下，当出现发电机前轴承抱死时，不会发生联轴器及机组烧毁事故，有时仅在前轴承端盖上出现一个V字形的黑色印记。个别品牌的发电机则出现联轴器及机组烧毁事故的概率却很高。

（二）事故原因及分析

事故的起因是发电机前轴承损坏，当轴承保持架损坏后，发电机轴承内外圈之间以及轴承内圈与发电机轴之间的摩擦，短时间内剧烈发热，大量的油脂会受热蒸发，当蒸发的油脂从发电机轴承前端喷出后，温度超过燃点就会燃烧。

润滑脂的填充量，以填充轴承和轴承壳体空间的三分之一和二分之一为宜，用于高速旋转的轴承应仅填充至三分之一或更少。采取有效措施严格控制轴承内部的油脂量，并防止油脂在发电机轴承内大量沉积是避免此类火灾事故的根本方法。对于已投运此类发电机，建议取消自动注油润滑方式，通过人工方式准确地控制注油量和油脂位置，按时清理轴承内部废油；对于未出厂的发电机，建议对发电机前轴承的注油位置和排油方式进行改进，以避免过多的废油在轴承内部沉积。

二、轮毂重要元器件故障引发的机组烧毁事故

（一）事故经过

某风电场事故机组在故障停机时，触发电池顺桨，并一直处于停机状态，机组顺桨到92°，其后有人发现机组出现浓烟，大约在1 小时后，轮毂上面和机舱下面均有明火出现。机组在燃烧过程中，一直处于对风位置，风向未变，最后机舱、轮毂罩壳全部烧毁，叶片根部烧毁。吊下事故机组后发现，有一个轮毂轴柜处于打开状态，内部仅剩铜芯和轮毂驱动器，其他两个轴控柜处于盖住状态，并保持完好。

（二）事故原因分析

事故机组采用的是直流变桨系统，备用电源为电池，从理论上讲，该变桨系统安全性极高。由于国内机组的低价竞争，机组价格不断降低。轮毂的采购价大幅度降低。在紧急顺桨时直接导通电池与轮毂变桨电机的接触器，其采购成本也急剧降低。采用此批次轮毂的机组，在调试中发现，此接触器烧毁出现的频次较高，轮毂轴柜完全烧毁也时有发生。

该直流变桨系统，在正常紧急顺桨时，通过接触器吸合直接将备用电源与变桨电机接通，在变桨电机刚启动时，该接触器通过的电流很大，并只有当叶片撞到限位开关时，此接触器才会断开。此接触器的控制供电和执行送电，均取自轮毂备用电源。如该接触器容量过小或质量不佳，在执行紧急顺桨过程中，可能造成接触器吸合后因接触电阻过大，而产生严重打火，并引起备用电源电压降低，使接触器断开；断开后，接触器的控制电压（后备电源电压）立即升高，接触器又再次吸合打火，这样循环往复，可造成该接触器及相应部件烧毁。

当变桨电机电池供电接触器出现质量问题时，可能带来以下三个方面的问题： 第一，在紧急顺桨时，如变桨电机的后备电源供电接触器持续打火，轻则可使该接触器、轮毂轴柜烧毁。因接触器在密闭的轴柜中打火，打火燃烧时柜内气体迅速膨胀，可能顶开轴柜，如轮毂轴柜打开，在无人灭火的情况下，必然会导致机组烧毁事故的发生。

第二，在顺桨时，当轮毂电机或轮毂电机刹车的供电接触器出现卡塞、烧毁时，还可能导致不能顺桨，引发机组飞车事故。

第三，因接触器质量问题导致接触器漏电，则会使电池持续放电。当轮毂较长时间储存或机组较长时间处于断电状态时，则会造成电池的寿命缩短和损坏，或引发飞车事故的发生。

从原理上讲，直流变桨系统的安全性很高，但在轮毂生产过程中，如果其关键部件的选型或质量存在问题，则可能导致机组飞车、烧毁及倒塌事故。

三、主控控制逻辑错误引发的机组烧毁事故

（一）事故简介

某风电场2MW 机组，发电功率为300kW 左右出现故障停机，三支叶片均在0°位置不能顺桨，机组转速超过硬件设定值，报刹车BP200 停机，主轴刹车器制动，断安全链，不久机组转速降至0rpm，即机组完全停下。其后，运行人员对事故机组进行了多次“复位启机”，随后刹车BP200 和安全链被远程复位，此时由于三支叶片均在0°位置，机组转速迅速上升，再次超过硬件设定值，主轴刹车器制动，机组起火，大约在事发后一个小时机组轰然倒塌，倒塌后机舱、轮毂、叶片依然剧烈燃烧。事故机组主轴刹车器的刹车盘状况，如图3 所示。

二）事故分析

事故机组因安全隐患致使三支叶片均在0°位置不能顺桨。当机组硬件超速后，主轴刹车器制动，机组已经安全停下，如到现场采取合理措施，原本可以避免事故的发生。

按照正常的主控控制逻辑，当机组因故障停机，安全链断开，不能远程复位，须到现场对机组进行硬件复位。然而，主控程序由于不够完善，可以“远程复位安全链”。

在我国风电发展初期，少有国产主控。现如今，能自主研发和生产主控的国内厂家有几十家之多，其质量却是良莠不齐。有的国产主控硬件是从国外进口，且主要关注控制器的处理能力, 而硬件更新速度很快, 硬件更新他们的主控程序也随之而彻底改变, 这样，主控程序始终处于初级开发阶段, 存在诸多不足。例如：控制逻辑错误、报故障不准确、维修不便、权限管理不完善、不能满足机组的远程故障诊断和安全检查需要等一系列问题，有的甚至还可能存在安全隐患，需在实践中尽快完善。

在开发之初，不少国产主控仅满足于现场机组的基本运行，因缺乏现场经验丰富技术人员的参与和指导，主控编程人员又缺乏运维知识和先进主控的使用经验，仅凭某些世界知名厂家的主控说明书进行仿制。每当现场人员对其主控的控制逻辑和缺陷提出异议时，却又缺乏相应的判断和识别能力，这种局面如不转变，随着时间的推移，其主控程序很难有实质性的改进。

在我国风电的快速发展时期，相当短的时间内，绝大部分的风电机组部件均实现了国产化，但因急功近利和低价竞争，存在问题的机组部件不在少数。因此，在机组部件国产化时，新开发的机组部件需先在样机上或小规模使用，在风电场实践中完善、成熟后再进行批量生产，以免造成大的失误和损失。

事故分析的基本方法

当风电事故发生后，只有分析正确，才可能采取行之有效的预防和改进措施。如事故分析人员缺乏现场维修经验，仅从理论上进行分析，不能结合同类型机组的维修、维护实践，在事故分析时，往往可能把在实践上不可能发生的事件，或可能发生的偶然事件当成是大概率或必然事件，因其考虑不够全面导致分析结论错误，不能采取行之有效的预防措施。

如“事故案例”中“

二、轮毂重要元器件故障引发的机组烧毁事故”所述，机组燃烧实际的起火点是紧急顺桨的直流供电接触器，机组烧毁先是由轮毂起火。然而，在现场勘查中发现，发电机接线盒上的定、转子螺钉有松动现象，于是就下结论，起火原因是发电机定、转子螺钉松动造成。由此得出的整改措施必然是既费工费时，又无法解决问题，甚至在适当的条件下，类似事故必然还会再次发生。

一、确定事故分析基本思路

当机组事故发生后，首先需要确定的是事故发生的基本方向。即：在分析机组烧毁事故时，首先要确定起火的大致位置，在机舱、轮毂、变频器、U 形电缆处，还是箱变到变频器的接线，然后根据起火点位置和基本事实在现场找证据。确定起火点位置时，可根据事后勘察，并结合事发时的机组燃烧现象。如“事故案例”中的“

二、轮毂重要元器件故障引发的机组烧毁事故”中“

（一）事故经过”所述，事发时，事故机组一直处于对风状态，机组燃烧时，很快在轮毂上方出现了明火，并且，事故勘察发现，轮毂轴柜处于打开状态。如事故方向和起火原因确定在发电机的定子、转子接线松动，则不能解释“很快在轮毂上方出现了明火”等一系列现象，可能对“轮毂轴柜处于打开状态”等重要证据视而不见。另外，该结论不能与该类型机组调试、维修过程中出现的“特殊故障（轮毂电机直流供电接触器、轮毂轴柜烧毁）”紧密联系。

因此，进行事故分析时，首先要根据事发现象、现场状况、机组运行原理，机组故障的处理经验及主控信息等尽可能多地假设事故产生的可能方向，然后根据所收集的信息，迅速排除不可能的事发方向，以缩小范围找出最大可能方向，最后根据相关证据和事实锁定事发方向。同时，仔细进行现场勘察，为锁定事故方向寻找证据。并根据所收集的信息，结合相关知识，解释事发时及事发后的诸多现象，以验证分析结论是否正确。

如在现场不能锁定事故发生的基本方向，现场收集证据就可能陷入盲目的境地，可能失去收集关键证据的机会，也难以得到具有说服力的结论。

二、形成事故证据链，实施整改措施

事故机组的安全隐患会在烧毁、倒塌机组中出现，在机组维护、维修时，这些故障隐患也必然会在相同型号、配置的故障机组中出现。因此，当事故发生后，如果没有分析出事故的原因，或对事故还存在诸多疑点，当机组维修和维护时，只要留心观察同类型机组发生的故障，就可能找到事发的原因。例如：在《系列风电机组事故分析及防范措施

（二）》一文中，因存在紧急顺桨控制回路被强行提供24V 直流的安全隐患，从而造成了机组飞车事故。在事故发生之后，找出机组倒塌、烧毁的真实原因之前，机组维修过程中发现的此类安全隐患不在少数。

事故分析应紧扣事发时的现象和风电场机组的运行维修实践，并能根据风电机组运行的基本原理或相关知识解释相关现象，使现象与结论之间能顺理成章地构成因果关系，相关现象和主控记录能相互印证形成完备的证据链，分析得到的结论不应与事发时的现象及勘察结果有任何矛盾。

与同类型机组维修实践不符的分析和结论，则不应是事故发生的原因。例如：某机组烧毁事故发生之后，事故调查的结论是因电池造成三支叶片同时不能顺桨。从现场机组维修实践来看是根本不可能的。因为，在当时投运的同类型机组中，其轮毂大都是来自同一厂家同一型号和批次，而众多的轮毂故障中，当时还没有遇到过因为电池容量或电池电压问题造成一支桨叶在零度位置不能顺桨，而因电池问题造成两支桨叶均在零度位置的情况更未曾发生，从机组的维修实践有理由相信：因电池问题造成三支桨叶同时在0°位置不能顺桨，在实践上是不可能的情况。

因此，在分析事发时的诸多现象和问题时，充分利用机组运行原理；要能还原出事发时的关键情景；现象之间要能相互印证，不能孤立地看问题。例如：当机组烧毁事件发生后，不经周密分析就下结论是机组质量问题造成，并在机舱上布置自动消防系统完事的做法；机组因超速飞车倒塌就认为超速参数设置有问题，于是实施降低机组超速参数设置的整改措施和设计方案，这显然是把复杂问题过于简单化，不利于有效地解决问题。

三、通常情况下，手动复位不能成为事故原因

当事故发生之后，我们不仅要分析事故发生的原因，而且，还需确定有效的预防措施。需要澄清的是，在一般情况下，“复位启机”不能成为事故的原因。在通常情况下，“复位启机”后如发生了机组烧毁、倒塌事故，则应是机组的设计、制造、安装、改造、维护、维修等环节存在缺陷和安全隐患。这也是由风电机组的运行特点所决定的，手动复位应是风电机组正常运行基本操作，在通常情况下，不应是事故产生的原因。

例如：本文“事故案例”中 “

三、主控控制逻辑错误引发的机组烧毁事故”所述，在事故发生过程中，多次远程复位后造成安全链被复位，机组烧毁、倒塌事故的发生，究其原因是主控程序存在缺陷。

结语

风电机组烧毁、倒塌事故发生后，应通过事发现象、机组的现场状况、运行原理，运维实践及主控信息等各方面信息相互印证，分析得出导致事故发生的真实原因。并通过完善设计、提高产品质量、提高运维水平、增强现场人员的技术水平和责任意识等，采取积极主动的预防措施避免风电机组重大事故的发生。

篇2：风电机组事故分析及防范措施(三)——部件质量所引发的事故

机组安全不仅与整机质量有关，而且与风电企业的管理体制、风电场管理与运维人员有着密不可分的关系。就中国目前大部分风电场的管理体制来看，风电场维护维修人员的技术水平和责任心，对保证机组正常运行及机组安全有着最为直接和关键性的作用。下面就现场人员、风电场管理、机组运维以及风电场现状等几个方面所存在的问题予以阐述和分析。

风电场存在的问题

一、现场人员的技术水平及运维质量堪忧目前，中国绝大部分风电场，主要依靠现场人员登机判断和处理机组故障，检查和排除安全隐患。公司总部和片区的技术人员不能通过远程直接参与风电场机组的故障判断和检查，难以给现场强有力的技术支持。设备厂家的公司总部、片区除了提供备件外，难以对现场机组管理、故障判断和处理起到直接的作用。风电场与公司总部、片区之间严重脱节。

中国大多数风电场地处偏远地区，条件艰苦，难以长期留住高水平的机组维护维修人才。再者，不少风电企业对风电场运维的重视度不够，促使现场人员大量流失，造成不少经验丰富的运维人员跳槽或改行。经验丰富、认真负责的现场服务技术人员严重匮乏，这也是中国风电场重大事故频发的重要原因之一。

如果说在质保期内不少风电场的现场服务存在人才和技术问题，那么，在机组出质保后，众多风电场的运维质量和现场人员的技术水平更令人担忧。尤其是保护措施完善、技术含量高的双馈机组，由于现场人员的技术水平有限，加之，众多风电场在机组出质保后备件供应不及时，要确保机组正常的维修和运行更加困难。为了完成上级下达的发电量指标，维修人员不按机组应有的安全保护和设计要求进行维修，不惜去掉冗余保护，采取短接线路、修改参数等方法导致机组长期带病运行，人为制造安全隐患。

在机组出质保后，有些风电场业主以低价中标的方式，把机组维修和维护外包。而外包运维企业为了盈利，把现场人员的工资收入压得很低，难以留住实践经验丰富的现场人员，现场人员极不稳定，因此，确保机组的安全运行变得更加困难。

二、目前风电场开“工作票”所存在的问题

在风电场机组进入质保服务期以后，大部分风电场的机组故障处理流程通常是：在风电场监控室的业主运行人员对机组进行监控，当发现机组故障停机后，告诉设备厂家的现场服务人员；能复位的机组，在厂家现场人员的允许下，对机组复位；不能复位的，通知设备厂家人员对机组进行维修；在维修之前，厂家人员必须到升压站开工作票；只有经过风电场业主相关部门的审批同意后，厂家现场人员方可进行故障处理；机组维修后，厂家服务人员再次到升压站去完结工作票。

在风电合同中，通常把机组利用率作为出质保考核的重要指标，一些风电场开工作票的时间远远超过机组维修时间。因此，开工作票、结工作票等一系列工作流程直接会影响机组利用率，同时还会造成不必要的发电量损失。有的风电场还有这样的要求，如设备厂家的现场服务人员第一次到该风电场服务，则需先在风电场接受为期三天至一周的入场教育，方能入场登机处理现场问题。

然而，在质保期内，监控机组的运行状态及故障处理理应由设备厂家及现场人员完成，以上流程则会造成设备厂家的现场人员处于被动处理机组故障的状态，使得不少风电场的厂家现场人员对其机组运行状态难以进行长期、持续地监控和故障跟踪。由于缺乏对机组运行状态及故障产生过程的了解，还可能错过提前发现机组安全隐患的机会，最终导致重大事故的发生。从原则上讲，业主人员可以对厂家服务人员的日常维修和维护工作进行监督、提出异议，但不应过度参与其中，以免造成管理混乱，影响正常的机组维修和维护工作。

以上开“工作票”的方式，不仅增加了机组故障的处理时间，更重要的是造成了职责不清，责任不明，管理错位等问题。设备厂家现场人员的培训工作应由设备厂家进行，派遣到现场的每一位服务人员，无论是技术水平，还是安全知识都应符合相应的标准，满足现场要求。如存在问题，则应由设备厂家负责实施再次培训，或重新指派现场服务人员。

从风电场“工作票”执行效果来看，风电场的现实情况告诉我们，不少烧毁机组的风电场在这方面的管理还相当到位，然而，并没能阻止重大事故的发生。机组运维的工作流程在不断增多，但机组倒塌、烧毁事故并未减少，甚至有与日俱增的趋势。

究其原因，就是风电场的工作质量并未因管理流程的增加而得到提高。在质保期内，业主人员不负责机组维修维护的具体工作，也没有义务为厂家进行机组监控。通常业主人员也不能给故障处理者以指导，不能对故障做出客观的分析，且机组故障处理完毕后，也不能对机组是否仍然存在问题，或是否因故障处理而留下了某些安全隐患，做出合理判断。

因此，在质保服务期内的这种开“工作票”方式，不仅降低了工作效率，与风电场的具体情况不相适应，而且与职责权利相结合的基本管理原则相违背。在现场机组维护维修时，如需开据“工作票”，由设备厂家通过网络开出，并对其职工及工作过程进行管理，可能更符合管理原则，以及具有实际的意义和作用。

三、风电场维护的一些错误认识

由于兆瓦级风电机组的技术难度普遍较高，尤其是从国外引进、保护措施完善、设计先进的双馈机组，因其技术难度大，风电技术人员需具有相当雄厚的理论基础，并具有较长时间的风电场实践和深入学习经验，方能领会其关键技术，把握机组运维的关键点，有重点地检查和消除安全隐患。

在风电场机组的长期运行中，风电机组的整机性能以及风电企业的各项工作得到了充分的检验和验证。机组的设计、制造、配套、车间装配、现场安装、调试、维修、维护、整改和改造等都可能出现问题和产生安全隐患。机组如存在安全隐患，在现场运行时又未能及时发现和排除，则可能导致机组烧毁、倒塌事故的发生。

目前，中国的大部分风电场没能实现“集中监控，区域维修”。只有现场人员具备相当高的技术水平和责任心，才能保证机组故障判断和安全隐患排查的质量。因此，风电场日常运维对机组的正常运行、安全隐患排查、预防和避免重大事故起到了决定性的作用。

然而，不少风电企业却把风电场的机组维护工作，当成是一种“打螺钉、做清洁、给机器加油”等低技术含量工作，甚至被等同于一般的“民工”工作，例如：某出质保风电场，在风电场附近的当地居民中，找来一些没有经过任何培训的人员来实施机组维护。

还有人错误地认为，只要严格按“维护指导书”、单位规定和固定程序办事就定能保证机组运维质量和机组安全。殊不知，所谓“维护指导书”，其意思就已经说明，它仅仅是作为现场维护的“指导”，并不是机组运维的全部，很多现场具体的问题及处理办法，还需要根据实际情况自行进行判断和实施。在机组维护时，应根据机组前期运行出现的故障和问题对机组进行检查和调整。有的“维护指导书”则是在机组维修、维护经验严重不足条件下编制的，难以给现场以准确的“指导”，如果现场维护人员仅是严格按“维护指导书”进行，在维护过程中，可能会漏掉对机组关键部位的检查和安全隐患的排除。

四、某出质保两年以上风电场的机组调查情况

某风电场在机组出质保之前，业主从设备厂家的原留守维修人员中招聘了一名他们认为技术过硬的维修人员来充当出质保后该风电场的机组维修负责人。出质保两年后，机组运行状况很不理想，业主又再次请设备厂家的技术人员对其机组进行全面检查和评估。

其中两台故障机组的检查结果如下：

其中一台机组存在以下问题：主轴轴承润滑油泵缺油；液压站缺油；机舱主轴上方的天窗未关；主轴刹车磨损/ 反馈传感器线未接，信号线短接；主轴刹车器罩壳未安装；发电机集碳盒上方的排碳管损坏；发电机冷却风扇排气罩未安装到位；机舱控制柜上维护开关的触点脱落；机组长时间没有运行而主齿轮箱的轴承1 温度高出轴承2 温度二十摄氏度以上；变桨电机温度保护参数设置错误；机组处于停机状态，但变桨电机一直还存在电流；机舱后端通风口未安装好；热风幕机不能运行；主齿轮箱和液压站油管有漏油现象等；塔基的环网通信接线盒标号、熔纤不规范，光纤接线、布置混乱。

另一台机组存在以下问题：马鞍处动力电缆保护胶皮脱落；液压站缺油；主轴轴承润滑油泵的参数设置错误；主轴轴承排出的废油脂颜色不正常；主齿轮箱高速轴机头侧轴承外圈跑圈；主齿轮箱高速轴小齿齿面有啮合黑线，轴的表面有锈蚀；发电机后轴承有严重异响；发电机排气罩脱落；风速传感器接线头损坏；刹车磨损信号短接；主轴刹车器罩壳未安装；变桨润滑油泵损坏；主控参数设置错误；变桨电池充电器损坏；在电池柜内，电池之间的连接线不规范；塔基的环网通讯接线盒插座以及接线尾纤没有按规定标号，光纤接线混乱等。

有个别问题可能在质保期内就存在，一直未得到解决。而更多的问题则是在机组出质保后出现的，究其原因：一方面，由于此类风电场机组维修的技术难度较大，业主运维人员的技术水平有限。当机组出现疑难故障时，没有技术水平更高、维修经验更丰富的技术人员到现场处理故障或进行技术指导；另一方面，没有机组部件厂家和设备厂家及时提供备件。因此，机组的运行状况很差，并存在安全隐患。

由这两台机组的抽查结果可知，出质保后的短期内，机组出现的新问题就相当多。在机组出质保后，风电场的维修和维护工作基本在没有设备厂家参与和技术支持的条件下进行，风电

场的日常维修维护主要依靠从设备厂商招聘来的现场维修人员和维护指导书，加之，不少风电场的管理方法及体制源于火电，与风电场实际情况不相适应，且部分相关领导（尤其是基层领导，如：场长、片区经理）来自火电或水电，未参与具体的机组运维，对风电场的具体业务不了解，做决策时，会出现偏差和错误。因此，这些风电场的安全隐患随处可见。如不采取有效措施，风电场发生机组烧毁、倒塌的概率极高。

应对措施

目前，中国的众多风电场，运维人员的技术水平和责任心对保证机组正常运行、排查机组的安全隐患、减少故障几率、产品改进都起着关键性的作用。下面仅就风电场的机组维修维护及运行管理谈一些看法及应对措施。

一、充分发挥风电场维护的作用，减少机组故障，避免重大事故的发生

加强风电场的机组维护及安全隐患的排除，以达到提高机组利用率、减少维修、避免重大事故发生的目的。

在中国，不同风电场间区别较大，在现场运维时，需要根据机组的具体情况进行维护，有时还需要针对现场的具体情况特殊处理。例如：在机组维护时，发现电缆的某个部位出现了严重磨损或损坏，需立即根据具体情况进行适当的处理。对于类似问题，有时还需根据现场状况进行深入分析，以便从根本上消除隐患，方便后期机组的改进。

在机组维修的过程中，根据机组实际所报的故障状况，可能要对机组的某个部位进行重点维护；有时还需根据机位和机组的实际运行状况对主控参数进行适当地调整，以达到保护设备、降低机组报故障次数，把机组调至最佳状态的目的。每年，或半年一次的机组维护工作则是对机组的全面检查和再次调整，通过对机组的维护，防患于未然。当机组的设计和质量均不存在问题时，现场维护对减少故障、保护关键部件以及排除安全隐患起着决定性的作用。

另一方面，通过现场实践，现场人员可迅速学习和掌握风电技术，全面掌握风电场机组的特性及原理，有利于人才培养，机组维护维修水平的提高；在深入维修实践，熟练掌握机组特性的基础上，对机组的不足之处进行改进。在当今中国风电快速发展期，不少机型没有经过长时间的样机检验，在风电场运行的过程中，应尽早发现问题、及时改进，在风电场运行中完善和提高机组性能。

因此，机组维护工作不仅对保证机组的正常运行及排除安全隐患起着关键性的作用，而且，对培养人才、技术进步与持续改进也起着不可或缺的作用。

二、完善风电场管理，确保机组安全

在质保期内，设备厂家总部、片区通过网络对风电机组、现场工作及现场服务人员进行管理，采取多方面措施提高运维人员的思想和技术水平，提高现场的工作效率。每一次的机组维护都是对机组的详细检查和调整，让运行机组处于最佳状态，达到消除隐患和减少机组故障的目的，并以实际行动和业绩取得业主的信任，打消业主顾虑，不再有出质保时进行“二次调

试”之类的要求和提法。

在质保期内，机组维护维修“工作票”由设备厂家的总部或片区通过网络给厂家现场人员开出；真正实现“集中监控，区域维修”，公司总部、片区通过远程对机组及现场工作进行检查和监督，实时了解现场机组的运行状况，监督、检查现场人员的工作状况和效果。

在质保服务内，风电场业主人员给设备厂家的现场工作提供必要的便利与支持，例如：给机组送电、断电等；机组出质保后，营运企业应加强对现场维护维修工作的支持及机组管理，在互惠互利的基础上，密切保持与设备厂家的协作，保证机组的维护维修质量，避免重大事故的发生。

风电企业的公司总部、片区应从多方面给现场以支持。现场服务人员的待遇、个人生活及家庭问题等予以足够的关心和重视，以稳定现场运维队伍，提高现场人员的技术水平；及时派人到现场解决机组的疑难故障。对风电机组的日常故障、安全隐患实施多层次、多角度管理，避免出现流于形式、走过场的管理流程，保证机组运行及安全的具体措施落到实处。

结语

篇3：风电场雷击事故的分析及防范措施

关键词：风电场,雷击,防雷分析,防雷措施

0 引言

架空输电线路是电力网及电力系统的重要组成部分。由于它暴露在大自然中,易受到外界的影响和损害。而雷击是其中最主要的一个方面。架空输电线路所经之处大都为旷野或丘陵、高山,输电线路长,遭遇雷击的机率较大。雷击放电引起很高的雷电过电压,是造成线路跳闸事故的主要原因。据统计,雷击引起的跳闸事故占电力系统事故的50%~70%。

1 典型故障

南方某风电场地处丘陵地带,依山傍水,雷电活动较为活跃。当地气象部门统计资料表明该地区落雷较多且强度较大,是典型的多雷地带。进入春夏季节后,该风电场10k V集电线路发生多次雷击事故。最严重的一次雷击发生在今年六月中旬,四条10k V集电线路过流保护动作跳闸。两条线路10k V开关柜内过压保护器炸裂。巡线后发现线路杆塔及箱式变压器高压侧多处避雷器被击毁,多处瓷瓶炸裂。风机内多个交换机和网关损坏。严重影响了风电场的安全生产运行。2009年该风电场雷击事故统计分析如表一所示。

2 雷电事故的判别及特征

架空电力线路由雷电产生的过电压有2种:一种是雷击于线路或杆塔引起的直击雷过电压;另一种是雷电产生电磁感应所引起的感应雷过电压[1]。其中,感应雷过电压是引起线路故障的主要原因。数据表明该风电场易遭受雷击的杆塔大都是:

(1)山顶的高位杆塔或向阳半坡的高位杆塔。

(2)临水域地段的杆塔。。

(3)山谷迎风口处杆塔。而雷电反击是引起箱式变压器内避雷器以及风机内交换机和网关损坏的主要原因。

3 雷击故障产生的原因分析

日在60d以上,分布在此区段的10k V架空线路受雷击率较高。而该风场线路设计时没有考虑其环境特殊性,基本按常规设计。

(2)10k V线路上没有安装避雷线,防雷主要靠安装在线路上的避雷器,而避雷器只安装在变电站的出线侧和配电变压器的终端杆,这样造成线路中间缺少保护。

(3)杆塔及避雷器接地存在缺陷。部分杆塔接地电阻较大,致使泄流能力降低,雷击电流不能快速流入大地。另外接地引下线的截面为8mm圆钢,不满足12mm的设计标准。

(4)直线杆塔采用P-20针式绝缘子。此类绝缘子质量存在缺陷,曾多次发生雷击绝缘子引起的接地故障或短路故障。

4 防雷措施

根据以上分析,可采取如下防雷措施:

(1)10k V集电线路架设避雷线,虽然雷击于避雷线时,由于线路绝缘水平低会引起反击闪络,但避雷线对间接雷击感应过电压的幅值可以减少30%左右,能有效降低线路跳闸率。

(2)提高线路耐雷水平,采用比线路电压等级更高一级的绝缘。如:采用陶瓷横担替代原镀锌铁横担;将原P-20针式绝缘子更换为防雷绝缘子。都能大大提高线路绝缘水平。

(3)改善杆塔接地网。降低接地电阻对提高架空线路耐雷水平、减少反击概率是非常有效的。对于部分位于山顶地势较高处杆塔或高土壤电阻率无避雷器的杆塔,可采用连续伸长接地体将每根杆塔的接地装置连接起来的措施,以形成一条低电阻通道,防止杆塔顶部的雷电场强发生畸变,即防止线路遭受雷击[2]。也可以通过填充降阻剂或置换接地体附近小范围内高电阻率土石以降低接地电阻。

(4)重新测量接地电阻,发现不符合规定的及时整改。检查接地引下线与接地装置的连接是否符合要求,安装是否规范、可靠。

(5)完善避雷装置,定期进行避雷器预试验。雷雨季节前加强对线路的巡视。并抽取易受雷击杆塔上的绝缘子进行耐压试验。有不符合规定值的及时更换。

5 结束语

影响架空输电线路雷击跳闸率的因素很多,有一定的复杂性。解决线路的雷害问题,要从实际出发,因地制宜,综合治理。对处于多雷地区的配电线路,除在设计之初就应考虑其防雷特殊性外,还应充分了解地理、气象及线路运行等各方面的情况,核算线路的耐雷水平,研究采用措施的可行性、工作量、难度、经济效益及效果等,然后采取相应的一种或几种防雷措施[3]。在平时运行维护工作中,也应加强防雷装置和接地装置的运行维护,定期检查和测量,才能保证配电线路正常运行。

参考文献

[1]陈健.矿区10kV配电线路雷击分析及其防雷措施[J].广西电力,2004,(1).

[2]彭筱虹,叶明,卢永华等.一起特殊雷击事故引发的分析与思考[J].低压电器,2009,(16).

篇4：风电机组事故分析及防范措施(三)——部件质量所引发的事故

关键词：变电站;电气误操作;防范措施

中图分类号：TM762.1     文献标识码：A      文章编号：1006-8937（2016）03-0104-02

2014年12月15日，某供电局220 kV变电站工作人员误以为接地线被拆除，在未对接地编号进行有效核对的情况下，进行送电操作导致带接地线合闸的电气误操作事故;2015年5月7日，某220 kV变电站作业人员在未唱票、复诵、核对设备名称以及对电脑钥匙进行对位的情况下进行开锁操作导致带电合地刀。此类变电站电气误操作事故在全国各地供电局中时有发生，对当地电力系统供电的可靠性、经济性、安全性都带来了严重影响，造成不可估量的损失。有鉴于此，针对电气误操作原因展开全面分析，并从管理与技术两方面制定有针对性的防范措施，对于规避电气误操作的发生，提升供电可靠性、经济性、安全性意义重大。

1  变电站电气误操作原因分析

1.1  人为因素分析

人为因素主要体现在：

①安全生产责任制没有落实，操作时监护核对不力;

②作业管控失效，无票操作或未依票操作、实际系统接线有别于模拟图板，实际的接线有别于施工图纸;

③设备交接不清;

④思想重视程度不够或身体精神状态欠佳。

1.2  非人为因素分析

1.2.1  电气设备因素

设备长时间运行而超过使用周期使得自身性能大幅降低，从而导致故障隐患。根据诸多变电站电气误操作事故的分析可知，电气设备的健康状况已对其正常运行有严重影响，如接地隔离开关机械闭锁装置长时间不维护而失灵，导致本不会发生的误操作故障出现等。

1.2.2  电气操作工具影响

合格高质的操作工具是保障电气操作作业顺利开展的必要保障。然而在实际操作中，设备运行操作工具存在质量不达标或无法满足使用要求的情况，从而对变电站的电气操作造成安全威胁。譬如，如接电线长度不足无法满足装设需求，在验明装配位置不存在问题后需再次派人进行装设，这就加大了误操作事故的发生概率，

1.2.3  电力设备名称标识不规范

变电站电气设备名称不规范统一或长时间未更换，因磨损而模糊不清。这种情况下，在实际操作中极易导致走错间隔误操作的发生。譬如，35 kV母线接地隔离开关同PT接地隔离开关，若命名不规范或不清晰就极易引发辨识错误的发生，从而引发事故。

2  避免变电站电气误操作的防范措施

2.1  管理措施

2.1.1  “严”字当头，抓好责任制建设和作风建设

①制定规范严格的管理制度。针对电气误操作事故的发生，变电站应当针对性的设置完善的标准化设备运行管理制度与操作流程，特别是对于典型易发的电气误操作事故，变电站应当制定相应的典型误操作应急措施，从而在避免误操作发生的同时优化设备操作流程，提升变电站工作运行效率。对变电站各规章制度进行滚动优化修订固化，对其中模糊不清的地方加以注释，对繁复冗杂的地方进行精简，并定期更新其中落后过时的地方。而对于规章制度的落实，变电站所有工作人员都应对其进行认真学习，并定期进行考核以确保其真正予以掌握和理解应用。

②要抓好责任制的落地。责任制落实到位是守住安全底线的重要保证。要一级抓好一级，全方位融入日常安全生产工作中，落实到每个设备、每件任务、每项操作中。各级领导层、管理层、执行层要切切实实做好安全生产各项工作，落实好安全生产规章制度，以工作的落实体现责任制的落实，以责任制的落实促进安全生产的全方位推进，发扬“严、勤、细、实”的工作作风，细之又细、慎之又慎地做好每一项工作。

2.1.2  增强对技术人员的安全教育

应针对变电站技术人员开展系统的安全思想培训，提升其自我调适水平和心理承压能力。与此同时，明确规定变电站任何技术人员都不得缺席定期举行安全讨论活动，活动中各班组还应充分结合自身状况，讨论总结自身潜在的诸多问题并有针对性提出应对措施，从而为故障的预防和应对处理提供必要保障。进一步树立“安全生产、规矩做事”的意识，抓好“安规”、“两票三制”等安全生产规章制度的刚性执行。

2.1.3  增强设备培训，提升专业素养

变电站作业人员必须积极主动的投身到相关专业技能与知识的学习中去，确保自己能够与时俱进，胜任工作。同时，变电站管理者还应针对不同作业人员的具体作业内容定期开展有针对性的技能培训，确保作业人员真正熟练掌握有关操作规范，实现对误操作的有效规避。

2.1.4  完善相应的防误奖惩机制

对生产安全奖惩机制进行重新修订，将无误操作与零故障作为安全先进个人及单位考核的必备条件，针对多发的误操作事故分析原因，总结应对措施。对相关事故的责任人依照“四不放过”原则进行严厉的惩处，并对长时间无误操作事故的个人或集体进行丰厚的物质及精神奖励，从而充分调动员工积极性，使其主动参与防误工作中去。

2.1.5  做好监督检查，以“三严”查“三违”，确保现场安全措施      落地

安监部门要强化综合协调监管作用，齐抓共管，确保作业风险可控在控。要狠抓规程制度的执行和监督，确保制度执行闭环，监督管理闭环。要结合“两票三制”执行，用PDCA方法进行闭环管理，以“三严”（严禁违章、严查违章、严处违章）反“三违”（违章指挥、违章作业、违反劳动纪律），通过加强检查和考核督促作业前风险分析的落实，及时消除事故风险苗头，杜绝变电站电气误操作事故的发生。

2.1.6  做好经常性的思想工作和服务工作

各级党组织和工会组织要把“融入中心、服务大局”的思想和精神理解到位，执行到位，服务到位，主动关心每一位员工，服务每一位员工，做好经常性的思想工作和服务工作，切实为员工解决实际问题，发现有问题倾向和矛头就主动帮助，贴心解决，让员工始终保持平静乐观的态度去工作，让问题解决在萌芽状态。

2.2  技术措施

2.2.1  构建防误闭锁系统

设立防误监督专员，设立防误装置台账，对作业人员的各类不安全行为或设备的不安全隐患展开及时的排除;构建完善、科学的防误管理结构框架，对各个岗位的职责进行明确划分，并设立相关的技术规范，并对所制定规范的实施情况进行监管;不可私自关闭防误闭锁装置，若因工作需求而不得不关闭的必须经由相关责任人批准;完善闭锁装置万用钥匙的日常管理，设置专人进行看管，需要使用时必须由专责人在场监督;实现人防、物防、技防的完美结合，最大限度地发挥防误闭锁系统的作用。

2.2.2  完善变电站样板化工作

依据国家电力系统安全运行规范的相关要求，变电站各类电气设施均应具备准确且清晰的双重编号与相序，并参照样板化手册实施定置管理，以便有效避免作业人员的误触误碰导致误操作的发生。同时，还应让作业人员养成操作完成后立即断开操作电源的习惯。

2.2.3  配备质量合格的安全工器具

电力安全工器具是避免电气设备操作作业时发生灼伤、触电等意外事故的专用设备。变电站必须依照国家、电网企业相关工器具管理规定配置充足的专用安全工器具，并定期对其开展抽检与全检相结合的检测，及时更换损毁或失灵的无效工器具，以避免由其导致故障。同时针对各类工器具的使用还应对作业人员展开全面培训。

2.2.4  增强检修试验工作的操作管理

在电气设备的检修试验作业中强调监护管理，确保设备标识核对等流程的认真执行;规定检修试验作业前后检修试验人员不得随意进出生产现场;检修试验作业时设备操作必须充分遵守“两票”实施相关规定，尤其是对于一侧带电一侧不带电设备的操作，必须向调度部门进行申请;检修试验工作完成后作业人员必须将设备恢复至开工前的状态并向生产人员详细交待，避免信息沟通不畅引发故障。

3  结  语

变电站管理人员应当积极分析、归纳总结工作中的经验教训，针对常见的误操作事故制定严格详实的防误措施，并积极加强对操作人员的专业技能培训，从而在技术与管理两个方面实现对变电站电气设备的有效高质管控，将安全生产责任制落实到位，克服“违章、麻痹、不负责任”和“图方便”的心理，抓好“安规”、“两票三制”的落实，有效规避电气误操作事故，为电力的持续稳定供应提供保障。

参考文献：

[1] 陈时旸.变电站电气误操作的原因及对策分析[J].甘肃科技，2014，（2）.

[2] 王磊，周斌，柯成军.防止综合自动化变电站电气误操作事故的措施[J].

篇5：风电机组事故分析及防范措施(三)——部件质量所引发的事故

关键词：钻孔灌注桩,施工,质量事故,防范

钻孔灌注桩是桥梁工程中广泛应用的一种基础形式, 具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行, 其施工过程无法直接观察, 成桩后也不能进行直接开挖验收, 它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故, 进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量, 确保基础工程安全的重要措施。

1 无套管施工法中孔壁坍塌及对策

无套管灌注桩施工过程中由于土壤的持力层发生变化等原因, 将会出现因漏水、漏浆等导致的孔壁坍塌的质量事故。钻进过程中, 如发现排出的泥浆中不断出现气泡, 或泥浆突然漏失, 则表示有孔壁坍陷迹象。根据对此类问题的分析, 发现造成施工事故的原因主要在于:护筒的长度不够, 护筒变形或形状不合适;保持的水头压力不够;地下水位有较高的承压力;在砾石层等处有渗流水或者没水, 孔中出现跑水现象;泥浆的容重及浓度不足;成孔速度太快, 在孔壁中来不及形成泥膜;用造孔机械在护筒底部造孔时触动了孔周围的土壤;沉放钢筋时, 碰撞了孔壁, 破坏了泥膜及孔壁;造孔机械的机械力过大, 致使护筒与土层之间的粘着力减弱。

针对这种问题, 应采取的相应处理措施为:施工现场在埋设灌注桩的护筒时, 坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实, 必须注意保持护筒安装垂直, 在护筒的适当高度开孔, 使护筒内保持1.0~1.5m的水头高度。当发现地基有地下水时, 应密切注意是否夹有不透水层。当下层的承压地下水的水头比下层的地下水位高时, 必须能保持足够的泥水压力, 一定要求给出地下水的压力、出水量、水流方向等要素条件。泥浆的比重以1.02~1.08左右为宜。另外:在成孔时, 如果遇到砾石层等土层产生大量漏浆时, 应考虑是否改成其他施工方法。当中断成孔作业时, 要着重监视漏水、跑浆的情况。在反循环钻孔法的成孔施工中, 钻孔速度不宜过快, 如果孔壁未形成有效泥浆膜, 施工中将易出现孔壁坍塌的质量事故。成孔速度应根据地质情况并参照相应规范选取, 对于淤泥质等非常软弱的地质, 如果成孔速度过快, 造孔的桩孔将很不规则, 对于砂、砂砾等土层若成孔速度过快, 会产生桩的径向摆动, 而发生孔壁坍塌现象, 在现场调查中发现, 孔中水的向下流速超过12m/m in, 在负压的作用下, 孔壁非常容易发生坍塌现象。

为避免此类问题的发生, 在施工中, 要求施工人员要严格按施工规范进行施工, 深入理解设计意图是确保成功施工的关键因素, 塌孔的桩孔应及时回填, 当地层呈现稳定状态后, 应适当的停置3~5天后再度施工为宜。在钢筋笼的沉放过程中, 多采用边沉桩边射水搅拌的施工方式, 然后用空气升液法、砂泵等设备抽出搅混的泥浆, 同时, 要注意避免射水压力过大, 破坏钻孔的完整。

2 缩颈

缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量问题, 主要由于桩周土体在桩体浇注过程中产生的膨胀造成。针对这种情况, 应采用优质泥浆, 降低失水量。成孔时, 应加大泵量, 加快成孔速度, 在成孔一段时间内, 孔壁形成泥皮, 则孔壁不会渗水, 亦不会引起膨胀。另外, 可采用上下反复扫孔的办法, 以扩大孔径。

3 钢筋笼上浮

用全套管法成孔后, 在浇筑混凝土时, 有时钢筋笼会发生上浮, 其原因及相应对策如下:1) 套管底部内壁黏附砂浆或土粒, 由于管的变形, 使内壁产生凹凸不平, 在拔出套管时, 将钢筋笼带上来。此时, 应注意在成孔前, 必须首先检查最下部的套管内壁, 当堆积大量粘着物时, 一定要及时清理。如确认有变形, 必须进行修补, 待成孔结束时, 可用张大锤式抓斗, 使其反复升降几次, 以敲掉残余在管内壁上的土砂, 确保孔底水平。2) 当钢筋笼的外径及套管内壁之间的间隙太小, 有时套管内壁与箍筋之间夹有粗骨料时, 会发生钢筋上浮现象, 使箍筋与套管内壁之间的间隙要大于粗骨料的最大尺寸的2倍。3) 钢筋笼自身弯曲, 钢筋笼之间的接点不好、弯曲, 箍筋变形脱落, 套管倾斜等, 使得钢筋与套管内壁的接触过于紧密时, 也将造成钢筋笼上浮。在处理此类问题时, 应注意提高钢筋笼加工、组装的精度, 防止钢筋笼在运输工程中的碰撞等因素引起的变形。在沉放笼时要确认钢筋笼的轴向准确度等, 不得使钢筋笼自由坠落到桩孔中, 不得敲打钢筋笼的顶部, 在贯入套管时, 必须注意汽锤制度。4) 由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时, 其上层混凝土因浇注时间较长, 已接近初凝, 表面形成硬壳, 混凝土与钢筋笼有一定的握裹力, 如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上, 混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升, 同时也带动钢筋笼上升。当此类现象发生时, 应立即停止灌注混凝土, 并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高, 提升导管后再进行浇注, 上浮现象即可消失。5) 钢筋笼放置初始位置过高, 混凝土流动性过小, 导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升。钢筋笼初始位置应定位准确, 并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度, 缩短灌注时间, 或掺外加剂, 防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小, 混凝土接近笼时, 控制导管埋深在1.5~2.0m。6) 除此之外, 在浇筑混凝土之前, 一定要将套管稍稍往上提一点, 以确认钢筋笼是否存在上浮现象。

4 桩底沉渣量过多

清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的重要环节, 施工中发生桩底沉渣的主要原因及处理的措施如下:

1) 桩底的沉渣过多主要由于施工中违犯操作规定, 清孔不干净或未进行二次清孔造成的;施工中应保证灌注桩成孔后, 钻头提高孔底10~20cm, 保持慢速空转, 维持循环清孔时间不少于30分钟, 然后将锤式抓斗慢慢放入孔底, 抓出孔底的沉渣。2) 当使用的泥浆比重过小或泥浆注入量不足时, 桩底的沉渣浮起困难, 沉渣将堆积在桩底, 影响桩与地基的结合。工程中需采用性能较好的泥浆, 控制泥浆的比重和粘度, 不能用清水进行置换。3) 钢筋笼吊放过程中, 如果钢筋笼的轴向位置未对准孔位, 将会发生碰撞孔壁的事故, 孔壁的泥土会坍落在桩底;因此, 钢筋笼吊放时, 务使钢筋笼的中心与桩中心保持一致, 避免碰撞孔壁。在钢筋笼的加工工艺上, 可选用冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度, 减少空孔时间, 从而减少沉渣。下完钢筋笼后, 检查沉渣量, 如沉渣量超过规范要求, 则应利用导管进行二次清孔, 使用方法是用空气升液排渣法或空吸泵反循环法。这种方法是用已有的空吸泵、空压机, 在导管上备有承接管, 它无需特殊设备, 在任何施工方法中均可采用。4) 清孔后, 待灌时间过长, 致使泥浆沉积。开始灌注混凝土时, 导管底部至孔底的距离宜为30~40mm, 应有足够的混凝土储备量, 使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上, 以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣, 达到清除孔底沉渣的目的。

5 结语

篇6：风电机组事故分析及防范措施(三)——部件质量所引发的事故

钻孔灌注桩是工民建筑和道路桥梁广泛应用的一种基础形式，具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行，其施工过程无法直接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故，进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量，确保基础工程安全的重要措施。经过多年来钻孔灌注桩的施工经验，简要分析钻孔灌注桩施工过程中可能存在的几种质量问题以及相应的防范措施：

1.无套管施工法中孔壁坍塌及对策

无套管灌注桩施工过程中由于土壤的持力层发生变化等原因，将会出现因漏水、漏浆等导致的孔壁坍塌的质量事故。钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。根据对此类问题的分析，发现造成施工事故的原因主要在于：

①护筒的长度不够，护筒变形或形状不合适。

②保持的水头压力不够。

③地下水位有较高的承压力。

④在砾石层等处有渗流水或者没水，孔中出现跑水现象。

⑤泥浆的容重及浓度不足。

⑥成孔速度太快，在孔壁中来不及形成泥膜。

⑦用造孔机械在护筒底部造孔时触动了孔周围的土壤。

⑧沉放钢筋时，碰撞了孔壁，破坏了泥膜及孔壁。

⑨造孔机械的机械力过大，致使护筒与土层之间的粘着力减弱。

针对这种问题，应采取的相应处理措施为：

施工现场在埋设灌注桩的护筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实，必须注意保持护筒安装垂直，在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。

当发现地基有地下水时，应密切注意是否夹有不透水层。当下层的承压地下水的水头比下层的地下水位高时，必须能保持足够的泥水压力，在施工前的地质情况勘测中，一定要求给出地下水的压力、出水量、水流方向等要素条件。

泥浆的比重以1.02～1.08左右为宜。另外，在成孔时，如果遇到砾石层等土层产生大量漏浆时，应考虑是否改成其他施工方法。

当中断成孔作业时，要着重监视漏水、跑浆的情况。

在反循环钻孔法的成孔施工中，钻孔速度不宜过快，如果孔壁未形成有效泥浆膜，施工中将易出现孔壁坍塌的质量事故。成孔速度应根据地质情况并参照相应规范选取，对于淤泥质等非常软弱的地质，如果成孔速度过快，造孔的桩孔将很不规则，对于砂、砂砾等土层若成孔速度过快，会产生桩的径向摆动，而发生孔壁坍塌现象，在现场调查中发现，孔中水的向下流速超过12m/min，在负压的作用下，孔壁非常容易发生坍塌现象。

为避免此类问题的发生，在施工中，要求施工人员要严格按施工规范进行施工，深入理解设计意图是确保成功施工的关键因素，塌孔的桩孔应及时回填，当地层呈现稳定状态后，应适当的停置3～5天后再度施工为宜。

在钢筋笼的沉放过程中，多采用边沉桩边射水搅拌的施工方式，然后用空气升液法、砂泵等设备抽出搅混的泥浆，同时，要注意避免射水压力过大，破坏钻孔的完整。

2.缩颈

缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量问题，主要由于桩周土体在桩体浇注过程中产生的膨胀造成。针对这种情况，应采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。另外，可采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。

3.钢筋笼上浮

用全套管法成孔后，在浇筑混凝土时，有时钢筋笼会发生上浮，其原因及相应对策如下：

①套管底部内壁黏附砂浆或土粒，由于管的变形，使内壁产生凹凸不平，在拔出套管时，将钢筋笼带上来。此时，应注意在成孔前，必须首先检查最下部的套管内壁，当堆积大量粘着物时，一定要及时清理。如确认有变形，必须进行修补，待成孔结束时，可用张大锤式抓斗，使其反复升降几次，以敲掉残余在管内壁上的土砂，确保孔底水平。

②当钢筋笼的外径及套管内壁之间的间隙太小，有时套管内壁与箍筋之间夹有粗骨料时，会发生钢筋上浮现象，出现这种问题处理的方法是，使箍筋与套管内壁之间的间隙要大于粗骨料的最大尺寸的2倍。

③钢筋笼自身弯曲，钢筋笼之间的接点不好、弯曲，箍筋变形脱落，套管倾斜等，使得钢筋与套管内壁的接触过于紧密时，也将造成钢筋笼上浮。在处理此类问题时，应注意提高钢筋笼加工、组装的精度，防止钢筋笼在运输工程中的碰撞等因素引起的变形。在沉放笼时要确认钢筋笼的轴向准确度等，不得使钢筋笼自由坠落到桩孔中，不得敲打钢筋笼的顶部，在贯入套管时，必须注意汽锤制度。

④由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。当此类现象发生时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。

⑤钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升。

钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5-2.0m。

⑥除此之外，在浇筑混凝土之前，一定要将套管稍稍往上提一点，以确认钢筋笼是否存在上浮现象。

4.桩底沉渣量过多

清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的重要环节，通过清孔应尽可能的使桩孔中的沉渣全部清除，使混凝土与岩基结合完好，提高桩基的承载力。施工中发生桩底沉渣的主要原因及处理的措施如下：

①桩底的沉渣过多主要由于施工中违犯操作规定，清孔不干净或未进行二次清孔造成的；施工中应保证灌注桩成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟，然后将锤式抓斗慢慢放入孔底，抓出孔底的沉渣。

②当使用的泥浆比重过小或泥浆注入量不足时，桩底的沉渣浮起困难，沉渣将堆积在桩底，影响桩与地基的结合。工程中需采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不能用清水进行置换。

③钢筋笼吊放过程中，如果钢筋笼的轴向位置未对准孔位，将会发生碰撞孔壁的事故，孔壁的泥土会坍落在桩底；因此，钢筋笼吊放时，务使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。在钢筋笼的加工工艺上，可选用冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，使用方法是用空气升液排渣法或空吸泵反循环法。这种方法是用已有的空吸泵、空压机，在导管上备有承接管，它无需特殊设备，在任何施工方法中均可采用。

④清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30-40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。

5.导管进水

在浇注混凝土过程中，有时会发生由于过量上提导管，使接头部分产生漏水等情况，将造成混凝土离析、流动等质量事故，在桩身上留下致命的质量隐患。因此要严格施工管理，不得发生泥浆水进入导管的质量事故。一旦生发上述事故，可采取如下的处理措施：

浇筑混凝土之前，若发现导管口出现漏水现象时，应立即提起到导管进行检查，对漏水部位进行严格的防水处理后，再重新放入桩孔中。

在任何情况下，都应该尽可能的将导管底部深深的埋在混凝土中，当发现导管上提明显过量时，应迅速将导管插到混凝土中，利用小型水泵或小口径的抽水设备，将导管中的水抽到之后，再继续浇筑混凝土。

6.断桩

由于混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。造成原因及防治措施如下：

①施工中若发生导管底端距孔底过远，则混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充。

为避免质量事故的发生，桩孔钻成后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。这就要求在灌注混凝土前，应认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。

②有时受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体。

在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。

③在浇注混凝土时，由于导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象。

施工中应明确规定，混凝土浇注过程中，一旦开始浇筑工序，一定要连续完成改作业，确保在混凝土初凝时间内连续浇注，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。并随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，严格遵守操作规程。

④施工中还会发生浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。

因此，施工要求中要严格确定混凝土的配合比，使混凝土有良好的和易性和流动性，坍落度损失亦满足灌注要求。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量， 避免埋下质量事故的隐患。

7.钻孔内的有害气体

由于地质构造或其他特殊原因，在灌注桩的成孔过程中，发现桩孔中产生沼气、天然气、硫化氢等有害气体，全套管施工中，当需要在孔口附近进行焊接钢筋骨架时，焊接的电火花会点燃桩孔内可燃性气体而发生爆炸的质量事故。

为避免上述事故的发生，在进行焊接作业前，首先利用有害气体探测器或火绳等检查桩孔中是否存在有害气体，一般情况下，桩孔中的可燃气体，应用注水法排除孔中的有害气体；当气体量较少时，也可以利用火绳等将有害气体燃烧掉。

8.结语

篇7：风电机组事故分析及防范措施(三)——部件质量所引发的事故

一直以来, 做好煤矿通风安全是保证煤矿安全顺利生产的关键性工作, 也可以说是矿井安全的根本因素。它不仅能够有效的预防煤矿生产中的不安全隐患, 降低工作人员的作业风险, 还能够保障员工的生命财产安全。同时也是排出矿井中瓦斯和粉尘最有效的办法, 能给矿工创造一个良好的劳动环境。当工人在井下作业时, 还能不断地将地面上的新鲜空气传送到井下, 保证工人的正常呼吸, 而且能够化解矿井下的各种有毒气体和粉尘, 从而为工人创造良好的工作环境, 以确保工人的身体健康和人身安全。

煤炭在我国的一次性能源结构中占70%以上, 是我国的第一大能源。但是, 由于开采条件的复杂性, 使一些由矿山瓦斯、煤尘、水、火、顶底板导致的事故经常发生。在发生的这么多重大事故中, 由瓦斯煤尘爆炸导致的占了绝大多数。在这些事故中, 大部分都是因为通风不良造成局部瓦斯积聚, 又遇上不同原因引起的火花, 从而引起瓦斯或瓦斯煤尘爆炸。

但近年来, 由于一些长期从事煤矿的人员, 缺乏安全意识, 思想松懈, 在工作中不注意自己和他人的安全问题, 加之领导也没有把煤矿通风放在首要位置, 没有做到真正重视煤矿通风安全问题, 没有做好工作中的一些防范措施, 煤矿企业也没有对矿工进行一些安全教育的培训, 使矿工没有完全掌握与安全通风相关的基础知识和基本技能, 从而导致一重大事故发生, 威胁到人们的生命健康。

我国的煤矿开采历史悠久, 最开始的时候煤矿开采的技术和设备只能满足当时的需求, 但随着经济的发展, 煤矿产业市场需求标准的提高, 煤矿的开采难度越来越大, 相应的就需要更高的技术, 更有效的通风系统, 可是, 我国长久以来煤矿安全意识就比较薄弱, 一般的通风系统设计都明显出现不足之处, 通风设施器材选用也不合理, 加之, 技术改造难度增大, 资金匮乏, 根本无法在短时间内得到改善。

2 防范措施

(1) 我国的煤矿企业领导者要高度重视煤矿的安全管理问题, 把他放到首要位置, 关注矿工的安全和健康, 定时为矿工进行体检, 实行轮休制度, 保证矿工有充分的休息时间, 定期组织矿工进行安全教育和技能培训, 提高矿工的安全意识, 应变能力, 技术技能, 组织协调能力等, 通过建立考核制度, 选拔一些通风安全专用人才, 努力造就一支复合型人才队伍, 用于专门负责安全管理工作和负责通风系统的实施。使这支队伍可以在工作中及时发现问题, 还可以现场即刻解决问题, 确保煤矿通风系统安全运转。健全规章制度, 创造良好的工作环境, 营造一个好的工作氛围。

(2) 矿井开采布置一定要事先就设计好, 并且要设计合理, 加强矿井的通风安全管理, 要确保煤矿通风系统稳定良好, 风量符合规定, 通风系统如果不合理或风量达不到要求要立即停产整顿。通风设施必须交给指定的专业人员管理, 禁止随便停开局扇和安装、维护不合格的风筒。要设立严格的矿井瓦斯管理和检查制度, 一旦瓦斯检查出现问题。要即刻安排处理。

(3) 事故发生的多半原因都是由一些潜在的安全隐患造成的, 这就要求我们要对安全隐患进行必要的预防, 不但要建立安全监测系统。还必须建立培养专门的技术人才, 和检测队伍, 负责从事矿井日常仪器的检查和维修工作。进而排查和治理潜藏的安全隐患, 危险的大气状态也是导致通风事故发生的直接原因之一, 因此, 还要加强对大气状态的观察, 有效的避免事故发生。

(4) 要加强对矿井的防火和电气设备的检查, 坚决切断容易引爆的火源。杜绝火灾发生, 增强煤矿企业通风技术的信息管理系统, 由此提高通风安全管理水平。

(5) 要认真制定和实施综合防尘措施和瓦斯抽放系统。加强对瓦斯和煤尘的控制, 消除煤尘堆积, 避免瓦斯、煤尘爆炸的发生, 并充分利用技术手段, 加强对煤矿周围环境的检测。

(6) 建立一套完整的突发情况应急处理制度, 用于在生产过程中发生的一些突发情况的处理, 还要根据具体工作, 具体环境的不同, 设定一些具有针对性的应急处理方案, 这样有利于避免灾害扩大, 避免事故发生时出现慌乱, 便于更速度有效的处理情况。

(7) 煤矿企业者要注意对员工进行延伸教育, 通过多种形式努力提高员工的思想素质和职业道德水平, 加强对他们的思想素质教育和职业道德教育, 提高员工的职业责任感和严谨负责的工作态度。

(8) 注重日常的通风管理工作, 日常通风管理是煤矿安全管理的重要组成部分。由于通风的服务对象为矿工, 所以对任何通风工作都必须严格要求, 都要准时按量的完成, 不能心存侥幸, 要严格观察重点区域的异常现象, 管理人员要充分发挥管理职能, 通过制定一系列的责任制度和赏罚制度, 促进管理人员积极深入到现场指导工作, 便于及时发现问题, 及时处理问题, 确保隐患快速消除。

3 结束语

煤矿企业的安全和生产效益的关系是密不可分的, 安全是生产的前提, 生产是效益的保障, 只有安全生产才能取得更大的效益, 如果安全工作不做好, 发生事故, 企业和员工都将受到严重损失, 严重影响企业的发展, 因此, 切实有效的做好煤矿通风安全工作是很有必要的, 这样能够有效减少和预防事故的发生, 减少企业的经济损失, 保障矿工的人身安全, 我们只有不停的总结经验, 吸取教训, 不断地学习认识, 才能使煤矿通风充分发挥出更好、更扎实的有效作用, 才能使煤矿产业健康, 快速发展。

参考文献

[1]张飞, 范文胜.矿井通风安全现代化管理[J].煤炭工程, 2011 (05) .

[2]宋庆山.关于煤矿通风安全隐患与管理的探讨[J].神州, 2013 (15) .

篇8：停机停炉事故原因分析及防范措施

关键词：锅炉；风机；事故；停机；停炉

作者简介：王禹（1974-），男，贵州纳雍人，盘江精煤股份有限公司老屋基矸石发电厂，工程师。（贵州　盤县　553534）

中图分类号：F273?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）36-0099-02

老屋基矸石发电厂（以下简称“我厂”）总装机容量为3万千瓦，设计有5台循环硫化床锅炉，单台额定蒸发量为35吨/小时，分两期建设，一期工程1#、2#锅炉于1992年筹建，1994年投入运行，二期工程3#、4#、5#锅炉于1999年投入运行。供电主接线如图1所示。

原设计一期锅炉送风机电源分别由6kVⅠ、Ⅱ段供电，引风机电机分别由380VI、Ⅱ段供电，运行稳定。3#、4#锅炉引、送风机电机电源和5#锅炉引、送风机电机电源用两回电源供电，一回为工作电源，分别取至3#、4#发电机出线刀闸上侧，图1中631#、642#和641#、652#为开关。另一回为备用电源，取至6kV0段，图1中608#和605#、609#为开关。正常运行方式是：3#、4#、5#锅炉启动时先用启动电源启动，锅炉启动正常，3#、4#机正常运行后再切换到工作电源631#、642#和641#、652#开关供电。因倒闸操作繁琐，加上工作电源分别取至3#发电机和4#发电机出口，当3#发电机和4#发电机发生故障或事故跳闸后，发电机不能维持而停机，相应的机炉引、送风机容易失电而停运，供电不稳定。故3#、4#、5#炉引、送风机电机电源长期由608#、605#、609#开关接带。这样容易出现单台炉引、送风机电机电源故障越级跳闸跳608#开关，影响其他锅炉和汽轮机组。也可能在运行中发生608#开关或线路故障使608#开关跳闸，3#、4#、5#炉因引、送风机失电而导致停炉事故。

下文将对一起因引风机电机接线盒内电源短路而引起的多台机炉停运事故进行研究探讨。

一、事故经过

2009年12月1日14时41分，4#引风机处异响，4#引风机电机开关645#开关、二期启动电源开关608#开关过流Ⅰ段保护动作同时跳闸，我厂6kVⅢ段、Ⅳ段、Ⅴ段失电，3#、4#、5#锅炉因风机停运停炉，1#、2#、3#、4#发电机因循环泵失电停运，导致低真空保护动作跳闸停机。

二、事故原因分析

经过现场分析检查，4#引风机现场运行环境灰尘大，引风机接线盒盖密封不严，接线盒内积灰引起接线盒内电源三相短路，短路电流使4#引风机开关645#开关及启动电源开关608#开关同时动作，导致6kVⅢ段、Ⅳ段、Ⅴ段母线失电，6kVⅢ段、Ⅳ段、Ⅴ段母线上所有设备全部停运，3#、4#、5#炉因风机停运停炉，1#、2#、3#、4#机因循环泵停运，低真空保护动作跳闸。造成多台机炉停运的原因主要有以下几方面：

首先，4#引风机电机开关645#和启动电源开关608#过流Ⅰ段保护时限均为0秒（3#、5#也为0秒），当4#引风机电机接线盒内电源发生短路时，645#开关和608#开关同时动作跳闸，6kVⅢ段、Ⅳ段、Ⅴ段母线失电，使3#、4#、5#炉因引、送风机电机失电而停炉，6kVⅢ段、Ⅳ段、Ⅴ段母线上的其他电器设备也失电停运，造成事故扩大。

其次，二期机炉电气设备电源使用备用电源608#、609#、605#供电，且备自投装置不能正常动作，608#开关跳闸后，6kVⅢ段、Ⅳ段、Ⅴ段母线失电，二期机炉电气设备失去电源不能正常动作，也是造成事故扩大的一个重要原因。

三、防范措施

根据上述原因分析，为了使此类事故不再发生，结合系统特点，采取以下几点防范措施：

第一，更改继电保护时限。更改3#、4#、5#引、送风机电机和备用电源开关保护时限，3#、4#、5#引、送风机电机过流I段时限为0秒，605#、609#开关过流I段时限为0.3秒，608#开关过流I段时限为0.6秒。当引、送风机电机故障时，引、送风机电机开关先跳闸，如果引、送风机电机开关机构或其他原因故障拒动，上一级开关605#、609#、608#开关才会动作，这样不至于因一台风机电机故障而影响其他机炉。

第二，更改供电方式。

（1）将3#、4#发电机改为低压侧并网，图2中643#开关、653#开关为新增并网开关。工作电源开关631#、641#开关电源分别取自并网开关643#、653#开关上侧，即2#、3#主变低压侧，接线图如图2所示。

（2）更改后的运行方式为：631#、642#开关和641#、652#开关为工作电源开关，608#、609#、605#开关为备用电源开关。当工作电源631#、642#和641#、652#开关故障后可以使用备用电源608#、609#、605#开关供电。

（3）631#、642#开关和609#开关、641#，652#开关和605#开关备自投装置正常采用，且定期检查试验备自投装置动作的可靠性。

第三，加大锅炉引、送风机电机的日常维护工作，因现场环境恶劣，应采取防尘措施。

四、结论

采取防范措施后，通过近几年的运行经验得出以下结论：

（1）单台锅炉电气设备出现故障后不影响其他锅炉。

（2）完善供电方式，以前长期用备用电源608#、605#、609#开关供电，改为工作电源631#、642#和641#、652#开关供电，提高了供电的可靠性。

（3）倒闸操作更加方便，电气系统运行更加安全稳定。

参考文献：

[1]国家电力公司东北公司，辽宁省电力有限公司.电力工程师手册（电气卷）[M].第一版.北京：中国电力出版社出版，2002.

[2]湖南省电力学校.发电厂变电所电气设备[M].第一版.北京：水利电力出版社，1980.

[3]陈继森，熊为群.电力系统继电保护[M].第一版.北京：水利电力出版社，1992.