箱变及箱变到变频器接线引发的事故

当前，不少新开工的风电场坐落在森林密布的高山上，一旦发生机组烧毁事故，不仅造成人身和财产的巨大损失，甚至瞬间就能使连绵的林海一炬，绿色家园变成黑色焦土。所以，采取有效措施预防风电机组烧毁事故意义重大。

广西箱变厂家有关消息：系列风电机组事故分析及预防措施(二)顺桨操纵故障引发的飞车事故。

风电机组在设计、生产、安装和维修过程中，由于机组本身存在某种缺陷，可能导致机组倒塌、烧毁事故。与此同时，附属设备在设计、生产、安装、维护等方面的问题也可能导致事故的发生。对几例因变电箱变与变频器接线故障引起的风电机组烧毁事故进行分析，以归纳总结类似事故的预防措施。风力发电系统烧毁案例。

一、箱变低压侧断路器不具备自动跳闸功能。

2013年，一台风电场双馈1.5MW机组在"低风切出"时，并网开关不能正常脱离电网，即：发电机定子无法与电网分离。停止时叶轮转速不断降低，定子的旋转磁场与转子之间的转差率不断增加，发电机转子上产生的感生电动势将IGBT、低电压穿越模块等击穿短路，巨大的热量还使变频器转子接线的绝缘皮熔化、烧损、烧损等现象发生。

在发电机转子接线断路后，发电机定子上的阻抗会变小，定子线圈的电流通过电流变大，使定子线圈发热损耗增加，发热急剧增加，运行数据显示，发热消耗功率很快达到1.8MW。箱变负荷过流时，由于箱变压侧断路器不具备自动跳闸功能，因而定子温度迅速升高。

发电机组定子所产生的大量热能使发电机及其附属部件燃烧起来，例如：发电机轴承内的润滑油，连接电缆，发电机上的润滑油泵等，在执行停机指令3分钟后，机组因箱变35kV侧高压保险熔断跳闸，机组断电，因为断电而断电。

箱变配合机组，其低压侧断路器不具备跳闸功能是这次事故的关键因素。2011年，该风电场的一台机组在检修时，由于并网开关误操作导致变频器烧毁，因现场人员及时手动断开箱变低压侧断路器，避免了事故的进一步扩大与机组烧毁事故的发生。不幸的是，箱变压侧断路器不具备自动跳闸问题没有引起足够的重视，此隐患一直没有消除，直到2013年才导致机组烧毁事故。

二、电缆接线短路，箱变压侧断路器不能正常跳闸，高压侧无法正常熔断。

2015年，一台风力发电场的1.5MW双馈机组安装在塔基。投产4年后，在机组运行过程中，出现了“瞬态电网”报警，1秒后，再报“变频器故障”。事发后，勘查发现，事发时，变频器的接线电缆短路，出现严重的弧形碳化，如图2所示。箱变的高、低压侧又因故障而无法正常断电，造成火势迅速扩大蔓延，造成塔基的照明、通讯、控制以及机舱、塔内供电电缆被烧坏，并由下往上燃烧到舱室，最终导致机组烧毁。

单元安装时，事故单元箱变到变频器的接线电缆采用了一根包含3根电缆的总电缆，电缆直径大，强度高，连接困难。这样，电缆的相位和相位在接线时会互相交叉。缆索穿过变频器平台接线口，未按规范施工。缆索绝热层和变频器平台钢架受挤压严重，在机组投入运行后，由于变频器平台上的人员走动，或在运行过程中对运行部件(如风扇)造成振动，电缆绝缘层由于平台轻微运动而逐渐摩擦、擦伤、损坏。设备维修中，未对箱变进线电缆进行检查，导致电缆绝缘层破损，电缆对地短路，严重的拉弧打火。

根据设计要求，由于变频器与箱变之间的电气保护，采用低压侧箱变开关来实现。而在事故发生时，由于发生故障而不能断开；在机组安装过程中，箱变的压接式高压熔断器又被同时装反，因此，在高压保险烧熔时，其触发装置无法使高压断路器的脱扣器动作，造成箱变高压侧不能分闸。低压侧开关及箱变高压侧保险。由于事故发生单位发生严重短路，事故单位所在的35kV线路发生振荡，主变线保护分闸，事故机组因此断电。

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