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风电机组重大事故成因及预防措施

摘要：随着我国风电机组运行总量的增加，叶片断裂、脱落，机组烧毁、倒

塌等重大事故时有发生。近年来，随着国内出质保机组数量的不断增加，机组烧

毁、倒塌等重大事故更有增多的趋势。这不仅要从机组及部件质量上找原因，更

应从现场施工、机组运维、备件采购、风电场管理和现场机组改造等多方面查找

原因。

关键词：风电机组，重大事故，措施

一、前言

近年来，新能源发电行业迅猛发展，随着新能源占比不断

增加，电力市场对风电机组运行可靠性要求也越来越高。通

过对近年来风电行业火灾、飞车、倒塔及叶片折断典型事故，

结合现场工作经验对重大事故的成因及预防措施进行了深入

分析，提出一些实用性强且效果明显的预防措施。

二、研究背景

随着国家“碳达峰、碳中和”目标的提出，新能源发电行

业又进入一个高速发展的时期。当前，国家又出台了“构建

清洁低碳、安全充裕、经济高效、供需协同、灵活智能的新

型电力系统”这一重大方针，要求在新能源安全可靠替代的

基础上，逐渐降低传统能源比重。风力发电是新能源发电技

术最成熟且前景最广阔的发电方式，但随着风电机组装机容

量快速增长，风电事故时有发生，为保证新能源发电的安全

性和可靠性，构建新型电力系统、建设智慧运维体系势在必

行。

如何完善风电机组的保护、控制和安全监控功能，进一步

提升现场设备运行可靠性、自我生存能力，成为风电行业重

点关注和研究的课题。对近几年行业内典型重大事故案例分

析，从设备、环境、管理多维度出发，总结提炼多项行之有

效的预防措施。

三、研究内容

（一）风电机组火灾事故成因及预防措施

风电机火灾事故主要成因主要有以下几个方面：

1.电气故障，如变频器、并网接触器及机舱加热器故障产

生电弧、高温或火花，引发电气火灾事故。

2.机械故障，如高速刹车机械故障、轴承故障导致旋转部

位异常高温，引燃可燃物引发机舱着火。

3.风机控制功能设计不合理或保护功能不全，导致机组发

生紧急故障时频繁自复位启停机，高速刹车频繁制动产生高

温，引燃溢出的液压油进而引发火灾。

4.外部环境原因，风电场多地处高原地带或山顶，雷雨季

节风机易遭受雷击引发着火。

针对这些造成风电机火灾事故的原因，我们可采取以下一

些措施：

1.针对电气故障引发的火灾，一是更换分断能力更强的并

网接触器、进行并网回路改造、增加发电机组微机保护系统、

风电机舱可视化监管平台，及时可靠切除故障点。二是在易

起火部位安装带有温感、烟感探测器的自动灭火装置。三是

对各柜体及电缆出入口做好防火封堵、电缆涂刷防火涂料；

对长期高温运行部件，粘贴测温贴，定期分析运行温度。

2.针对机械故障引发的火灾，增加高速刹车测温功能，检

测到高温时立即停机。其次，高速刹车盘采用钢制防护罩进

行封闭，下方如有电缆采用防火布进行隔离。第三，应定期

检查高速刹车夹钳活塞伸缩功能正常，如有渗漏油应及时处

理，不得有油污。

3.针对对于控制和保护设计缺陷问题，通过完善保护逻辑，

解决风力发电机组无限次自动复位重启问题。

4.针对天气原因引发的火灾，定期检查叶片、机舱及塔架

防雷接地系统，确保防雷系统安全可靠。叶片避雷系统应采

用直接接触导电方式。

（二）风电机组飞车事故成因及预防措施

飞车事故主要成因主要有以下几个方面：

1.设计缺陷，如风电机组变桨控制逻辑存在设计缺陷，有

些机组故障收桨优先使用后备电源，如果故障时恰好后备电

源损坏或容量不足，则无法收桨导致发生飞车事故。

2.变桨控制功能、变桨后备电源、变桨轴承、存在异常或

故障，机组故障时不能正常收桨，导致飞车事故发生。

3.检修作业时风险辨识不足，在未进行风险辨识、做好安

全措施的情况下开展变桨测试及维护工作，导致机组飞车事

故。

针对这些造成飞车事故的原因，我们可采取以下预防措施：

1.针对风电机组故障未能优先使用电网电源收桨，技改为

在任何工况下，变桨系统优先使用电网电源，只有当电网电

源失电时才可使用后备电源收桨。

2.定期开展变桨后备电源电压、内阻测试，发现电池异常

立即更换；定期检修变桨控制回路的重要接触器、继电器，

如有异常及时更换；定期检查维护变桨轴承、齿圈，确保轴

承无卡滞、齿圈无断齿。

3.严格按照检修规程开展设备维护工作，轮毂内工作应锁

好所有叶轮锁，维护模式下不允许同时将两支以