海上风电机组电气火灾风险分析及其防护

海上风电机组电气火灾风险分析及其防护

齐俊斌

（三峡新能源阳江发电有限公司广东省阳江市江城区529500）

摘要：海上风力发电作为一种新型的发电方式，具有节能降耗、保护环境的作用。目前，以风电机组为主的发电方式逐步取代传统能耗较高的发电方式，取得的应用效果较为显著。其中，海上风力发电组的火灾风险控制问题向来是海上风力发电的重点内容，必须加以重视。针对于此，文章主要结合现阶段海上风力发电组运行过程中存在的电气火灾风险问题，进一步指明对应的设计防护方案，借此规避火灾风险问题的出现，仅供参考。

关键词：海上风电机组；电气火灾；风险分析；防护方案；

前言：随着我国可持续理念与低碳经济理念的全面推行，人们已经充分意识到能源短缺情况对社会发展带来的不利影响。因此，各个行业领域将节能降耗、保护环境作为行业发展的根基，旨在达到提升能源利用率、保护生态环境的目的。现阶段，国内对于能源的需求量与日俱增，不可再生资源已经难以满足人们对于能源的渴望。针对于此，研究人员积极利用可再生能源代替不可再生资源的方法解决现下能源短缺问题。结合多年的发展经验来看，风力发电代替传统电力发电的应用前景较宽阔，并在部分地区得到了极力推广。

1海上风力发电机组设备的火灾风险问题分析

1.1造成海上风力发电机组火灾隐患的原因

关于海上风力发电机组设备引发的火灾问题可大致分为四种：

第一，海上风力发电机组设备看守人员的职业素质有待提高。在日常管理当中，部分看守人员并未明确风电机组实际的运行情况，也并未及时记录风电机组的运行参数。一旦发生火灾风险，难以判定故障点位置[1]。

第二，海上风力发电机组内部的设施往往多集中在一个密闭的空间当中，一旦某个设施出现隐患问题，将会牵一发动全身，产生一系列的风险隐患。如果工作人员尚未及时发现隐患问题，产生的后果难以控制。

第三，海上风力发电设备的灭火装置在选用方面存在不合理情况，某些风力发电机组的灭火设备并未结合本机组的实际运行特点进行选择，或者是灭火装置过于老化，难以准确控制火灾问题[2]。

1.2实行海上发电机组电气火灾防范的重要意义

海上发电机组受到自身运行环境的限制，发生火灾的几率远远比其它形式发电机组高得多。一旦火灾问题进一步加剧，将会造成无法估量的损失。因此，切实做好海上发电机组电气火灾防范工作就显得尤为重要。主要体现在：通过加强海上发电机组电气火灾防范工作，可以确保发电机组平稳运行，不受隐患因素的影响而出现运行问题。更重要的是，一旦发电机组得到安全运行保障，运行效率将会得到进一步提升，利于行业的经济效益。因此，可以说实行海上发电机组电气火灾防范工作具有重要的意义。

2海上风力发电机组电气失火问题的防护方案

现阶段，国内通用的风电机在规格方面比较倾向于1.5MV，且在电气柜尺寸的规格方面处于1800mm*800mm*600mm。因此，文章主要以上述规格的风电机作为研究对象。在实施海上风力发电机组电气防火设计方案的时候，操作人员需要利用高压二氧化碳灭火器对风电机组实施保护。并在网柜、控制柜与变频柜三个主体区域内引燃火种，使得高压二氧化碳灭火器中的二氧化碳得以大量释放，达到灭火效果[3]。结合以往的经验可知，多数造成海上风力机组电气火灾规模进一步扩大的原因在于防护装置缺乏合理化设置，即灭火装置缺乏合理化设置，导致火灾问题进一步扩大，最终造成严重的损失。针对于此，本人建议在电气防火设计方面应该重点设计防护装置控制设备的应用方案，确保火灾隐患消除于萌芽当中。

2.1优化灭火装置设计方案

海上风力发电机组在火灾防护系统设置方面主要以灭火装置为主。关于灭火剂的喷射方式可具体分为三种模式：第一种，当系统处于运行状态时，操作人员若想停止系统运行动作，需要将阀门转到“OFF”处，关闭整个运行系统，避免因人为操作不当而引发火灾事故；第二种，在控制器进行工作的时候，操作人员需要将相关设备转到手动位置处，并通过紧急阀门启动灭火剂，控制火灾问题；第三种，主要应用于控制装置失效当中。操作人员需要将柜门打开并实施紧急防护方案。多数情况下直接将阀门转到“ON”位置即可，能够最大限度地起到防护作用。如此一来，可以合理地控制火灾防护系统的运行水平，及时消除火灾隐患因素，达到预期的防护效果。

2.2结合PLC强化火灾防护效果

另外，在防护装置控制设备的选择方面，可以适当地结合PLC，达到自动化控制要求。PLC多数情况下具备功能强大、可行性高、处理效率快等优势，并在数字运算、功能模拟以及处理方面具备良好的应用优势。在于海上风电机组防护装置控制设备的结合方面，可以选用S8-300CN系列设备，不但具有远程火灾预警和报警的功能，还具备启释放灭火剂等方面的控制功能。更重要的是，PLC装置与自动化技术、信息化技术相结合，即便是在无人操作或者监管的情况下，系统自身也可以完成自动化操作工作，一旦发现系统运行隐患，会第一时间生成方案予以解决，并发出火灾预警与报警信号，提醒工作人员。由此可以看出，将PLC装置应用于防护装置控制设备当中，具有重要的应用意义，值得推行与普及使用[4]。

2.3加强风电机组设备的日常巡检力度

从某种程度上来说，海上风电机组出现火灾问题的主要原因在于监管力度不足或者日常巡检力度不足，归根结底是人员工作素质不强造成的。针对于此，设备看守人员必须及时强化自身的工作素质，做好负责区域内的巡检工作。在日常巡检工作当中，应该适当地记录风电机组的运行状态和相关参数，一旦发生隐患问题也便于工作人员进行合理参考。设备维护人员应该做好电气设施的保养工作，如方发现地线故障、接触头接触不良等情况的时候，必须予以及时更换，预防火灾危险的发生。值得注意的是，管理人员需要及时贯彻安全管理的相关内容，让每一个操作人员都可以明确做好风电机组电气火灾风险预防工作的重要意义，从根本上确保风电机组运行安全。

结论：总而言之，海上风力发电形式已经成为主流的发展趋势，势必会广泛地作用于海上作业当中。因此可以说，在相当长的一段时期内，海上风力发电形式势必取代传统发电形式，达到节约能源的效果。为了更好地推进海上风电机组的运行效果，相关人员必须切实地做好火灾风险防范工作，控制好各个电气设备的运行情况，并采取科学、合理的防护措施规避火灾风险问题。相信通过全体人员的不懈努力，海上风电机组势必会得到进一步发展，从根本上解决能源短缺问题。

参考文献：

[1]邢辉，刘勤安，郑庆功，王迎新.海上风电机组电气火灾风险分析及其防护[J].可再生能源，2013，31（06)：109-113.

[2]罗如意，林晔，钱野.世界风电产业发展综述[J].可再生能源，2010年02期.

[3]寻征轩，自动消防系统在风力发电机组中的应用[J].上海电机学院学报.2010年01期.

[4]吴华珠，唐宝莲.风电机组失火原因及解决方案[J].水利水电技术.2011年02期.