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風力發電機著火|真實案例分析 | 韓國風電站3年23次火災背后的事故原因

2021-11-12 18:54:15瀏覽:1136 來源:中國吊裝網   
核心摘要:儲能系統火災導致15臺2MW的風力發電機全部中斷供電,有官方表示不會對居民用電造成影響。韓國從2017年開始已經發生過23起儲能起火事件,去年11月一個月就發生四起火災。在過去的23次儲能電站的火災中,據報道有16次都是電池系統起火引發大面積火災。另外即使在安裝過程中不小心,例如電池存放不良和接線錯誤,也有可能發生火災。

據悉容量為40MW/21MWh的儲能系統位于 414.3㎡的室內,2700個鋰離子電池及一個PCS被燒毀,但沒有人員受傷。

當地消防部門派出了71名消防員和20臺設備進行滅火,火災最終在下午2:05徹底熄滅。

儲能系統火災導致15臺2MW的風力發電機全部中斷供電風力發電機著火,有官方表示不會對居民用電造成影響。

韓國從2017年開始已經發生過23起儲能起火事件,去年11月一個月就發生四起火災。在過去的23次儲能電站的火災中,據報道有16次都是電池系統起火引發大面積火災。

韓國有關部門組織相關行業專家,組成事故調查組,對上述23起事故現場進行調查與資料分析,經76項測試考證之后發布其調查結果:(事故調查組由電氣、電池、火災等19名相關行業專家組成,含韓國產業技術實驗院等9個機關單位90多名專家人員共同參與)。

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風力發電機著火

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電池因素

電池包翻折和切斷不良、活性物質涂層不良等制造缺陷,或電池內微短路可能會成為引起火災的“間接”要素,可如果長期使用會很危險。

絕緣老化,接地故障及安裝驗收疏漏

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風力發電機著火

經實驗結果證實,當在電池系統外部觸電時造成短路,系統會啟動電池架保險絲保護方案(過電壓,過電流),但由于保護方案中DC接觸器(直流接觸器)絕緣性能下降,沒有迅速切斷短路電流,導致第二次短路事故,并且襲擊了電池保護裝置和電池保護裝置外殼中的母線。

接地故障是由于轉換器和地之間的絕緣劣化而在變壓器或外部設備上出現電壓或電流的狀態。短路意味著過電流流過電觸點的兩端的現象。另外即使在安裝過程中不小心,例如電池存放不良和接線錯誤,也有可能發生火災。

《福祿克接地絕緣知識手冊》

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環境因素

風力發電機著火

對于安裝在山區或海岸電池模塊儲能設施,大量水分、粉疹、鹽水會進入電池包和模塊殼體,冷凝水+灰塵的組合破壞了絕緣性,導致局部短路,造成擊穿,可能引發火災。一些采用風冷的風扇,會加劇水分和灰塵的傳播。

同時,野外儲能站往往處在極端溫度環境下風力發電機著火,長時間會對電池及設備壽命造成影響。

儲能系統管理不善

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BMS(電池管理系統)、PMS(設備管理系統,包括單線圖)、EMS(能量管理系統,包括實時數據傳輸)之間不具備信息共享,PCS(儲能變流器)沒有和電池保護系統操作順序協調好吊車,在PCS故障排除后沒有檢查電池狀態的情況下重啟系統,導致系統在AC交流側和DC直流側之間的沖突。

風力發電機著火

以上的事故調查讓我們了解到儲能電站所存在的安全隱患,由于大多數電站坐落在環境惡劣的地區,只有對于電站的維護標準更加嚴苛,才能在未來使用中保證安全運行。

以下是福祿克針對日常的設備接地和絕緣測試給出的維護建議:

在特殊環境中,接地測試不可忽視土壤電阻率——

在選擇變電站或中心站地點時,測量土壤電阻率是為了找一個電阻最低的場所。一旦選定地點,測量土壤的電阻率就能夠提供設計和建造能夠滿足接地要求的地基所必需的信息。

有多種因素影響土壤的電阻率,土壤的成分就是其中的一個。土壤很少是同質的,土壤的電阻率會隨著地理或深度不同而變化。

影響土壤電阻率的第二個因素是潮濕度是土地中的含水量。潮濕度會發生季節性地變化,并隨著底層土壤的特性和常年地下水位的深度而不同。下表中列出了不同類型的土壤以及潮濕度對其電阻率的影響。不難推斷二手吊車,土壤潮濕度越高,電阻率越低。

風力發電機著火

溫度也是影響土壤電阻率的因素之一。所以某些四季分明的地區,土壤的電阻率會在一年中發生不斷的變化。所以要使一個接地系統有效,就必須把它設計的可以承受最壞的情況。土壤和水通常在深層的地層中更加穩定,所以接地棒應該盡可能深的插入土中或水層。同時也應該被安裝在溫度穩定的地方,比如,霜凍層下面。

由于存在水和鹽份的原因,低電阻率的土壤通常是強腐蝕性的,會侵蝕接地棒和連接處。這就是福祿克強烈建議每年至少檢查一次接地和接地區域的原因。雖然接地電阻會隨著季節和時間而變化,但當電阻的增加大于 20%時,就應該調查并采取補救措施來降低電阻。

規律的絕緣測試的重要性

規律的絕緣測試可以保證設備的正常運行,又不至于在這項工作上花費很多精力。建議的測試頻率為:普通設備1次/年,關鍵設備1次/半年,且每次的測試電壓、測試時間需保持一致。另外,在設備維修之后,也應該進行測試。

目前絕緣點檢工作中存在一個誤區:只看絕緣電阻的阻值,忽略了絕緣電阻的趨勢變化。其實我們可以將以往每次的測試數據整理成圖表,直觀的查看設備絕緣隨時間的變化。提早發現,避免可能發生的絕緣故障。

下圖是每半年的絕緣測試結果整理出的圖表,可以發現在第三年時絕緣電阻值已經有了明顯下降,此時應該采取行動,避免類似于C點的絕緣故障。

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(責任編輯:吊車)
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