风电知识丨风电机组倒塔事故案例详细分析!

芷蕾水电 2024-08-20 19:12:35

风力发电机塔筒倒塌肯定有技术原因。目前,大转子直径和高塔式机组占据了陆上新装机组的主流。目前高层塔主要有全钢柔性塔和钢混塔。前段时间,一座全钢柔性塔倒塌。全钢柔性塔架最大的问题是风机塔架的共振和涡激共振。

全钢柔性塔主机制造商必须考虑相关影响因素并采取相应措施,解决共振的原因和危害,这对控制系统提出了更高的要求。

目前,全钢柔性塔在新安装的装置中占有非常高的比例。这绝不是一个随意的决定,而是取决于技术进步。不过,塔倒塌的原因并不完全取决于塔本身。风力涡轮机塔架倒塌是多种因素综合作用的结果。铁塔倒塌也是行业内的偶发事件。

风力涡轮机一般不安装在人口稠密地区附近。具体原因包括但不限于:风机噪声大、风况较差、征地困难等。

01案例分析

查询历年事故案例,要点如下:

1、仓促安装,未按要求组织验收,造成铁塔倒塌。

近年来,陆上风电项目快速发展,导致人员、设备、时间短缺,安全风险加大。某公司3.3兆瓦机组倒塔事件引发关注,可能与急于并网有关。

为了避免发生事故,安装公司需要加强专业培训,保证人员技能;验收人员要严把质量关。这本质上是管理的缺失,制度和流程有待完善。同时,要建设安全文化,明确责任机制,确保安装完毕后按规定组织试运行验收。

2、风速超过极限荷载,导致塔体倒塌

这种情况多见于台风或高风速地区。一般风力发电机组都是按照一定的极限风速作为标准来设计的,但这并不能完全防止机组安装后遇到十年一遇、百年一遇的强风而超过极限载荷的情况。

每年,世界各地都有一些单位因台风、飓风、风暴而导致叶片折断,甚至塔楼倒塌。这种情况几乎是不可能完全避免的。唯一的办法就是在机组设计时尽可能留出安全余量,提高设计标准,同时在控制系统上做文章,提前做好项目管理。当需要关闭时,请停止机器。

3、塔体失重过多导致塔体倒塌。

这些事故大多是由于柔性塔筒在遇到极端天气时未能单纯依靠控制策略,导致单元塔筒过度弯曲或振动造成的。2021年,一家主推柔性塔技术的国外主机厂在国内项目中就发生了这样的事故。近期发生事故的某公司3.3MW机组安装了140米高的柔性塔筒,可能会出现问题。

避免事故发生的方法是不要抱有投机心态,也不要在严格控制成本的情况下过度减轻铁塔的重量。尝试改进控制策略,或者采用可靠性更高的更高塔架方案。据了解,如果风电机组塔架倒塌,对主机、塔架、基础和建筑的直接经济损失将在2500万至3000万左右,而风电场事故调查造成的停工或限电损失则高达2000万。预计在3000万左右。

归根结底,铁塔倒塌是综合因素造成的偶然事件。风电塔筒倒塌风险严重。项目公司需要加强人员培训,主机制造商严格控制产品质量,按标准设计塔架,完善控制策略,避免经济损失和人员伤亡。

02拓展知识

[1]塔筒共振

塔架将机舱连接到地面,并为风力涡轮机叶片的运行提供所需的高度。同时,塔架也是风力发电机组的主要支撑部件。

当风力发电机运行时,整个风力发电机产生的载荷将转移到塔架上。由于叶轮的旋转和风速的变化,作用在塔架上的载荷也随机变化。风力发电机组运行过程中,塔架会在各种激振力的作用下,引起塔架振动,称为塔架共振。

[2]涡激振动

涡激振动是指当流体流经非流线型物体时,在物体两侧产生涡流,并交替从表面脱落。物体表面的涡流产生的脉动压力加上物体的弹性变形而产生振动,产生涡激振动。

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