风力发电机组危险有害因素辨识分析专题培训课件.ppt
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1、主要内容主要内容(一)(一)自然条件的危险、有害因素辨识与分析自然条件的危险、有害因素辨识与分析(二)设备设施(二)设备设施危险、有害因素辨识分析危险、有害因素辨识分析(三)(三)生产过程中的危险、有害生产过程中的危险、有害因素因素(四)(四)人的因素辨识与分析人的因素辨识与分析(五)(五)管理的因素辨识与分析管理的因素辨识与分析(六)危险、有害因素识别应遵循原则(六)危险、有害因素识别应遵循原则(六)危险、有害因素识别应遵循原则(六)危险、有害因素识别应遵循原则气象灾害气象灾害(1)风1)若风电场地区瞬时极大风速高于安全风速,或设计、制造、安装存在缺陷,在极端风速下有可能发生叶片损坏、倒塔、
2、基础松动、集电线路倒杆等事故。2)由于风向、风速的随机性变化、导致发电机组出力波动,可能引起风电机组频繁启停和大批脱网。沿海地区受台风影响较大,台风是该项目最大的潜在破坏因素。若风电场布局、设计中未充分考虑台风的影响,可能导致设备损坏、人员伤亡事故。(一)(一)自然条件的危险、有害因素辨识与分析自然条件的危险、有害因素辨识与分析雷击雷击 雷暴日多,夏季雷电袭击频繁,高耸的风机很容易被雷电击中,会造成风电机组叶片损坏、发电机绝缘击穿、控制元器件烧毁等;若雷雨天气工作人员检修风机、停留在风机内或靠近风机、检修雷击线路时,均可能对人造成击伤。冰雪冰雪 风力发电设备、测风设备等受冰雪天气影响很大。叶片
3、结冰、挂霜影响机组出力;测风设备结冰后会导致测风数据失真等等。沙尘暴沙尘暴 风沙不仅会使叶片表面严重磨损,甚至会造成叶面凹凸不平,影响风机出力;另外还会破坏叶片的强度和韧性,影响风机的性能。风沙对风电设备的磨损与侵蚀,风沙天气对风力发电机的寿命产生影响。灰尘聚集在叶片的前沿,可以使年发电量下降。每当沙尘暴来临,挟沙风还可伴随着放电现象。风电机组风电机组风力发电机主要由风轮(包括叶片和轮毂)、主轴、发电机、塔架、液压系统、偏航系统、制动系统、电气系统、变桨系统、控制系统等组成。风电场在运行过程中由于:设计缺陷、负荷考虑不足、未考虑到的风力机特性;结构上存在缺陷等、安全和保护系统不完善、安全系统设
4、计缺陷、运行人员操作失误、传感器发生故障、制造、安装和维护时存在缺陷、维护不当等会导致事故的发生。同时复杂地形产生的气流会造成偏航力矩,从而导致部件疲劳、雷电、雨也会对风力机组造成损害。(二)设备设施(二)设备设施危险、有害因素辨识分析危险、有害因素辨识分析风力发电机组的基础及塔架风力发电机组的基础及塔架(1)基础沉降不均可能引起风力发电机组运行振动等。(2)桩基基础无防腐或防腐能力较差、施工过程中无检测(3)桩基基础无防洪(潮)标高、无防冲刷措施(4)施工质量差,基础质量不良。(5)基础地基处理不当、设计不当、基础质量不良或地震等自然灾害造成风力发电机组倒杆。(6)风机基础设计载荷达不到要求
5、,地基基础承载力不够。导致基础不牢。(7)钢制塔架防护不当造成腐蚀。(8)极端恶劣天气造成倒塔、折塔、基础松动等事故。(9)塔架设计不良、材料问题、强度不够,导致运行中振动、折塔、倒塔。(10)由于安装问题,倒塔、折塔风轮系统风轮系统(1)风力发电机组容易遭受强烈的旋风和切变风速的破坏;风速和风向的剧烈变化,不仅使风力发电机组运行不稳定,而且会使机组叶片承受较大的风载荷,如果变桨系统故障或控制系统故障,轻则极大地降低风力发电机组的使用寿命,重则毁坏机器。(2)风轮叶片和发电机组有可能受到雷击的可能。(3)桨叶设计制造不平衡,制造质量不良,运行严重振动或易损坏。(4)风轮和桨叶运行中因材料疲劳问
6、题发生损坏,极端天气造成折桨、断桨事故。(5)有害因素有噪声、振动等。(6)风机超速保护板主要装配在发电机启(起)动控制箱中,如果失控,可能发生超速。液压系统液压系统 (1)液压系统漏油,发现不及时,遇明火或高温可能造成火灾事故。(2)液压系统失灵可造成刹车保护失灵、运行失控、飞车等。变桨系统变桨系统(1)变桨电机线路问题:接触不良导致频繁虚报故障。(2)变桨电机功率不足,导致变桨系统失灵。(3)变桨轴承损坏,导致变桨失效。(4)变桨距电机发热损坏,变桨失灵。(5)开关松动或者倾斜,无法正常反射。(6)变桨控制柜整流桥损坏。(7)位移传感器、终端开关质量不好,造成拒动或误动。偏航系统偏航系统(
7、1)偏航系统机械故障、偏航系统失效引起发电效率降低或风力发电机运行中晃动损坏发电机组。(2)液压系统漏油可能造成火灾。(3)偏航定位系统失效可能造成电缆纽结、断裂、短路等造成事故扩大。(4)偏航系统设计不合理或制造质量不良,遇有极端天气可能导致机舱坠落。齿轮箱齿轮箱双馈异步发电机。(1)设备制造不良、设备安装质量差,可能发生风电机组传动机构损坏或人身伤害事故;(2)设备使用润滑剂(脂)不符合要求,润滑不良、造成转动设备机械磨损严重;(3)刹车系统刹车不良可造成发电机组失控或飞车事故;(4)齿轮箱运行中损坏,保护不起作用,振动严重,造成事故扩大等;(5)齿轮箱安装不良,运行中油温高、漏油可能引起
8、火灾;(6)齿轮箱轴承损坏;(7)机械传动系统的主要危险有害因素有机械伤害、高处坠落、火灾、噪声、振动等。变流器变流器(1)变流器所处现场环境恶劣,因高温发热,油水脏污、灰尘以及交流的电磁干扰等,即影响变流器性能也极易导致变流器故障。(2)变流器本身质量不好、元件接触不良或型号参数不匹配等,导致变流器中开关管过电压和过电流,从而使开关管超过耐受极限而击穿或烧毁,有时甚至是永久性损坏。(3)风力发电机在运行过程中遭遇电网故障,功率无法馈送入电网,导致功率直流侧和输出侧电压升高,发电机在运行过程中由于负载突变产生过高的冲击电流,发电机及传输电缆绝缘老化导致匝间或相间短路形成短路电流等,如最终超过元
9、件的耐受限度,都会导致变流器元件故障。发电机系统发电机系统由于定子相间短路,发电机局部过热,定子单相接地故障,铁芯绝缘不良形成环流,励磁系统故障等原因,造成发电机损坏事故。发电机绝缘严重过热、老化、绝缘受潮、电磁振动静子线圈绝缘磨损、腐蚀均可引起绝缘强度降低;线圈检修质量低劣等将会引起绝缘松动磨损;在检修过程中,槽中掉进焊渣、金属物或检修工具等易使绝缘严重损伤、强度降低;定子铁芯片绝缘漆受损、绝缘脱落、夹紧螺栓的绝缘破坏等将引起铁芯发热,产生涡流,铁芯烧熔,导致线圈绝缘破坏时,均会导致线圈短路起弧着火。此外,运行维护不当或误操作,引起机端短路时,强大的电流和电动力冲击也常会引起绝缘薄弱部位损坏
10、产生电弧。风机发电机组的润滑和磨损风机发电机组的润滑和磨损 从风力发电机组目前发生的故障来看,发电机、偏航等部位的齿轮、轴承部件的损坏主要有几种情况的磨损:黏附磨损、腐蚀磨损、表面疲劳磨损、微动磨损和空蚀。使用润滑油的作用就是要降低摩擦、减少磨损以及腐蚀和冷却。风电机组中主要采用合成油和矿物油,合成润滑油包括多种不同类型、不同化学结构和不同性能的化合物,多使用在比较苛刻的环境工况下,如重载、极高温、极低温以及高腐蚀性的环境下。因此,在风电机组中最为常用。润滑脂主要用于风电机组中轴承和偏航齿轮上,它除了有高摩擦、减磨和润滑作用外,还起着密封、减震、阻尼、防锈等作用。在风电机组维护工作中占有很重要
11、的位置。(三)(三)生产过程中的危险、有害生产过程中的危险、有害因素因素 作业过程存在的人的因素、物的因素、环境因素和管理因素等方面危险、有害因素,可能导致该工程运行和维护期间高处坠落、物体打击、触电、火灾、车辆伤害、机械伤害、起重伤害等事故发生。1 1、触电、触电 风电场采用电压等级多,电压高,有发电系统、变电升压系统、控制系统、电气保护系统等,全场电气设备及其系统较为复杂,存在漏电、触电、电伤等潜在危险性。各类电气工作人员较多(如外线电工、维护电工、值班电工等),在电气运行、操作、维护、检修中存在较多不安全因素。风电场发生触电事故的主要原因,除了电气设备缺陷、设计不周等技术因素外,大部分是
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