风力发电机组火灾特性及消防系统应用

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1、风力发电机组火灾特性及消防系统应用试验研究第一章项目概述世界风能发展迅猛安全事故频发火灾事故不断经济损失巨大消防设施空白消防问题亟待解决研究背景研究目标任务建立风力发电机组的火灾特性及消防系统应用模拟试验研究装置；对风力发电机组的火灾特性和消防系统应用进行模拟试验研究；提出适合风力发电机组特殊运行环境和技术条件的专用消防系统集成方案；为国家风力发电行业的消防设计防火规范以及相关产品标准和检测标准的制订提供依据。第二章国内外研究现状及发展趋势德国国家标准DINEN50308-2005《风力发电机组防护措施的设计、操作和维修要求》包含机组的消防安全防护。隶属

2、于德国保险业联合会（GDV）的安防认证机构VdS于2007年制订了风力发电机消防系统测试认证标准VdS-3523《风力发电机组消防指南》。2008年德国劳埃德船级社（GL）制订《风力发电机组消防系统评定规程》美国NFPA850《发电厂和高压直流转换站的防火推荐规程》，在2009年的修订版中增加了3个章节：风力发电太阳能发电地热能发电我国宁夏制订了地方标准DB64/T524-2008《宁夏风力发电机组消防系统设计、施工、验收规范》。近年德国在一些大型风力发电机组中设置了自动消防设施（REpower5M）。目前我国的风力发电机组只是在机舱内放置了两具灭火器而已

3、。第三章风力发电机组火灾特性研究风力发电机组的基本结构叶轮机舱塔架控制系统容易发生火灾的部位和设备机舱组成：主轴总成、润滑散热系统、齿轮箱、刹车系统、发电机、提升机、偏航轴承、偏航驱动、机舱底座、照明系统、传输电缆、控制柜等。隐患部位：润滑散热系统、齿轮箱、刹车系统、机舱底座、传输电缆、控制柜等部位容易引发火灾。火因：高温运行、通风不良、过热老化、润滑油泄露、高速制动和极端恶劣气候条件等。叶轮组成：叶片、整流罩、轮毂、叶片调节电机与控制系统等。隐患部位：叶片、调节电机与控制系统。火因：叶片遭受雷击、电机超负荷运行、控制系统过热老化击穿等。风机叶片雷击火灾塔

4、架组成：一般为中空圆柱形，设有数个平台，内有爬梯、传输控制电缆，塔架底层设有变频柜、控制柜等。隐患部位：传输控制电缆、变频柜、控制柜等设施。火因：控制柜空间狭小、通风不良、电气元件过热老化击穿，电缆过流绝缘降低。可燃物品种类及分布特点风力发电机组上采用的可燃物品种类较多，包括：各类润滑油、液压油、高压胶管、通风管、电气元件、电线电缆、油漆、密封材料、隔热吸音棉、机舱罩和叶片材料等等。这些可燃物品分布在叶轮、机舱和塔架的不同部位，其中机舱罩内的可燃物品种类和数量最多，机器设备也多，布置密集，空间窄小，火灾危险性最高。国外风力发电机组火灾统计分析表3世界风力发

5、电机安全事故统计表（2009.12.31-英国）事故类别发生起数占比（%）备注死亡事故608.4%亡66人伤害事故385.3%叶片事故16723.4%叶片损坏、脱落火灾事故13819.3%毁灭性结构损坏事故8411.7%主要部件和塔架结冰抛击事故(icethrow)273.8%结冰坠落和抛出击打运输事故456.3%运输和装卸破坏环境事故608.4%含珍稀动植物和鸟类死亡其它事故9613.4%总数715100.0%表4德国风机火灾统计表（2002-2005）共22起毁灭性火灾事故由控制柜引发的火灾事故16起，占72.7%国内风力发电机组火灾案例分析海南某风

6、电场一起风力发电机组火灾分析损失：塔筒底部电气控制柜和变频柜全部烧毁，停机2月。火因：电气控制柜通风不良，散热条件差，运行温度过高。一年内电气控制柜温度高于55℃的长达41天，最高温度达63.5℃，而无功补偿电容器最高允许使用温度不超过55℃。曾大量损坏，但未采取有效措施。消防救援：无自动灭火设施，外部救援无效，水渍损失大。福建某风电场一起风力发电机组火灾分析损失：36＃进口机组全部烧毁，直接经济损失一千多万元。火因：机舱主变压器后侧三相绝缘垫块盐雾凝结污染严重，形成污闪电晕放电现象，造成对地、相间短路，形成电弧，引起火灾。消防救援：无自动灭火设施，因夜间

7、大雾人员无法到达现场。27#机组变压器后侧污闪痕迹36#机组火灾残骸内蒙某风电场一起风力发电机组火灾分析损失：一台2MW机组全部烧毁，直接经济损失两千多万元。火因：待查。消防救援：无自动灭火设施。消防队赶到现场，但面对60余米高的机舱和叶片火灾无力施救，束手无策！只能退离100米之外的上风方向，见机扑灭掉落残片之火焰，避免引起草原大火！三起火灾警示机组无自动消防设施，不能早期发现火情，不能早期灭火控制，一旦发生火灾，无法避免巨大损失。人员无法及时赶到现场。外部救援灭火无能为力，只能望火兴叹！风力发电机组的消防安全保护已刻不容缓！风力发电机组火灾的特点可燃物

8、种类多，火灾荷载密度大。火灾隐患多，容易发生电气火灾、固体火灾和液