风力发电机组危险有害因素辨识分析

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，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
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。
（二）设备设施危险、有害因素辨识分析
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。
触电原因
1）不办理工作票、工作许可制度、不执行监护制度，不使用 或使用不合格绝缘工具和电气工具；
2）检修电气设备工作完毕,未办理工作票终结手续,就对其恢复 送电；
3）跨越安全围栏或超越安全警戒线；工作人员走错间隔误碰 带电设备；在带电设备附近使用或携带金属超高物体在带电设备 下行走；
4）装设地线前不验电； 5）电气箱柜外壳及检修工器具未接地，未装设漏电保护器及 误入带电间隔。 6）电工作业特种作业人员未取得资质，无证上岗。 7）跨步电压触电。
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 终超过元件的耐受限度，都会导致变流器元件故障。
（三）生产过程中的危险、有害因素
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、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，大部分是由于违章指挥、 违章操作等人为因素引起的。
2、高处坠落
风电场风机塔架及集电线路塔架具有较高的高度，在该类 设备检修或巡检的过程中，岗位人员或检修人员经常需要高处 作业。如果防护栏杆不完善或高处平台、走梯强度不够，均有 可能造成高处坠落。
高处坠落的主要原因是由于高处作业人员安全意识不强、 违章造成的。高处作业不系安全带或没有按照要求系安全带、 酒后上岗、监护不到位等，均有可能造成高处坠落。
风力发电机组 危险有害因素辨识分析
主要内容
（一）自然条件的危险、有害因素辨识与分析 （二）设备设施危险、有害因素辨识分析 （三）生产过程中的危险、有害因素 （四）人的因素辨识与分析 （五）管理的因素辨识与分析 （六）危险、有害因素识别应遵循原则
（一）自然条件的危险、有害因素辨识与分析
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、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。
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产生电弧。
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的位置。
架空集电线路检修发生触电或感应电，也可能发生高处坠 落。
人员无证作业。
3、物体打击
风电场有较多的高处检修场所。在高处检修的过程中，如果检 修工具、设备零件摆放、安装不牢，从高处坠落，有可能造成物 体打击事故。
4、机械伤害
风电场设备及检修机械如果带病运行、作业人员违章操作或 安全防护装置不完善等，均有可能造成机械伤害。机械伤害在生 产过程中为一般危险因素。造成机械伤害的主要原因有：
（5）修理、安装和拆卸等工作引起火灾。 （6）机舱液压油箱内储有液压油。液压油为易燃物质，但是 在设备运行不良，油温过高很容易燃烧。如果有液压油大量泄漏， 没有及时发现，泄漏的润滑油遇到明火很可能造成燃烧，也容易 酿成火灾。 （7）风力发电机组内部存在着大量的可燃、易燃材料也是引 发火灾的原因。 1）机舱内部有被油污沉淀污染的隔音泡沫； 2）塑料机舱罩由玻璃增强热固性塑料或玻璃钢玻璃纤维增强 塑料制成； 3）液压系统（如角度调整器和制动系统）存在油污，当这些 系统有任何损坏或温度偏高，液压管的高压就能导致液压油以雾 状的形式被挤出，从而可导致扩散速度极快的火灾； 4）润滑脂（如发电机轴承、低速轴轴承处）。
偏航系统
（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
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。
（1）所吊重物超过其额定能力； （2）所吊物质为固定物； （3）钢丝绳不合格，没有及时更换； （4）所吊重物没有系牢固； （5）操作失误； （6）安全装置失效或不全； （7）无资质的单位设计、制造、安装，未经有资质的机构 检验合格； （8）起重工无证作业、违章操作、作业现场无专人指挥； （9）距高压线安全距离不够，造成触电伤害； （10）其它原因。
（1）设备没有防护装置或防护装置不符合要求； （2）在设备运转时，对设备的转动部位进行检查、加油或擦 拭设备； （3）设备带病运转； （4）操作规程存在问题； （5）其它原因。
5、起重伤害
风电场在风机维护过程中可能用到起重设备。在起重设备 作业过程中，如果使用不慎会造成起重伤害。造成起重伤害的 主要原因有：
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。
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。
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。
7Hale Waihona Puke Baidu车辆伤害
风电场设备范围广，距离远，在运行巡检或检修时运输中
均要使用汽车，若驾车人员素质不高或车况路况不好等，均可
引发车辆伤害事故。造成车辆伤害的主要原因有： （1）车况不好，车辆未定期进行检修保养，车辆带病上路，
造成车辆失灵； （2）路况不好，道路的坡度、转弯半径、路基、边坡、路面
材料等设计、应用不合理。 （3）司机素质不高，车辆超载、超速等违章驾驶，酒后驾车； （4）司机驾驶技能差； （5）危险路段未设置标志牌； （6）设备运输过程中未考虑道路的承载能力； （7）天气原因影响视线，道路湿滑； （8）驾驶员无证驾驶。
冰雪
风力发电设备、测风设备等受冰雪天气影响很大。叶片 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
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。
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
（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。
6、风电机组火灾
（1）发电机内部故障导致火灾。
（2）由雷击导致火灾。风力发电机组处于高空，如避雷设施 维护不当，因雷击导致火灾的风险就特别高。
（3）风力发电机组电气安装不当也是引起火灾的主要原因之 一。火灾由接地故障、电路短路及产生的电弧等造成部件过载， 继而过热引起。
（4）表面炙热触发火灾。如果风力发电机组的空气动力制动 发生故障，一般采用机械制动的方式使转子减速，而产生的热量 易使可燃物燃烧。若发生紧急制动现象，机械制动产生的飞溅火 花也能点燃远处的可燃金属，产生较高的火灾风险。风力发电机 组或其中部件的缺陷，如泄漏或液压系统受污染，也会增加火灾 风险。另外，由于过载或电机润滑故障等原因，使风力发电机组 设备过热，从而使润滑油等易燃材料与高温表面接触也能引起易 燃物燃烧。