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

何俊生

三峡新能源南通有限公司 江苏 南通 226400

摘要：海上风力发电是一种比较环保的发电方式，并且渐渐取代了很多环保理念不强的发电方式，海上风力发电机组的火灾风险控制更是比较严重的问题之一，相关人员必须要重视起这个问题的严重性。海上风力发电机组作为一种比较新颖的发电方式，具有节约能源、降低消耗、保护环境的作用。因此，本篇文章将根据海上风电机组电气火灾的风险成因进行分析，并且根据风险分析来提出一系列的防护措施，降低海上风电机组电气火灾事故造成的经济损失。

关键词：海上风电机组；电气火灾；风险分析；防护措施

引言

随着我们国家社会经济在不断的发展和进步，有关能源的需求也在与日俱增，我们国家的风力发电潜能比较大，已经取得全世界范围内的认可。相信在未来的一段时间内，我们国家海上风电机组将会逐渐取代传统的发电方式。风力发电是一种比较成熟的发电方式，发展规模和应用市场前景也具有一定的上升空间。自从我们国家的可持续发展理念以及环保理念的全面推进，各个行业领域都很注重节能降耗、保护环境，从而提升能源的利用效率。

1 海上风电机组电气火灾风险分析

1.1 海上风电机组电气火灾的特征分析

第一，有大部分价值比较高的设备聚集在一个小小的舱位里面，潜在的着火源就比较容易起火。第二，海上风电机组都是没有人进行操作的。第三，海上风电场一般都是在10km以外的海岸线上，风场的塔台位置建得都比较高，如果发生火灾事故，消防扑救的困难也比较高。第四，伴随着近些年来海上风电机组的装机容量不断在增大，单机容量也越来越大。海上风电机组电气火灾的成本在不断的加大，中断海上风电机组运营所导致的损失也依次增多。在转运船舶、安装浮吊船的周期范围通常都是比较长，海上风电机组的安装和维修也会受到天气因素的影响。

1.2 造成海上风电机组电气火灾隐患的成因

首先，海上风电机组的相关工作人员的职业素养较低，在海上风电机组的日常管理过程中，部分工作人员并不能明确海上风电机组发电的运行情况，也不能及时去记录海上风电机组的运行参数。假设突然发生电气火灾，那么工作人员在短时间之内很难确定电气火灾发生的固定位置^[1]。

其次，海上风电机组的内部设备通常都是集中在一个比较密闭的空间。如果海上风电机组的一个设备出现故障，那么就会影响整个海上风电机组的工作运行，严重的就是会发生电气火灾。如果工作人员没有进行及时的控制，那么产生的火灾后果也比较难以预测。

最后，在选择海上风电机组的发电设备的灭火装置方面存在着不合理的状况，部分海上风电机组的发电设备不能根据实际情况进行选择，除此之外，海上风电机组的发电设备也会存在着设备老化、装置破旧的问题，在较大的程度上很容易发生火灾。

1.3 海上风电机组的电气火灾隐患

海上风电机组的设备故障问题是致使海上风电机组电气火灾发生的重要原因，在通常情况下，电气火灾的发生往往是由于短路、接地故障、电弧过热所导致的。比较典型的失效模式包括技术的缺陷问题，或者电气的零部件选择不当，除此之外，电源开关出现问题，控制面板出现电流故障，电气的接头接触不良等等会出发高接触的阻力；绝缘部位处理不够周全，海上风电机组出现故障等等^[2]。目前，大多数的海上风电机组的新装风机的开关位置、变压器、控制面板都是安装在机舱之内，这些都是非常容易引起火灾的重要导火索。如果电源插头松动、电流超负荷，就很容易发生电气火灾。

2 海上风电机组电气火灾的防护措施分析

2.1 加强海上风电机组的巡查工作

从一定的方面上来讲，海上风电机组容易发生电气火灾的最重要的原因就是监管力度不够，相关工作人员疏于日常的巡查监管工作，究其原因就是相关工作人员玩忽职守、专业素养以及职业道德素质都有待提高。基于这样的情况发生，相关工作人员一定要增强自身的工作素养，做好自身的本职工作，加强区域内部的巡查工作。在海上风电机组的日常巡逻工作中，要及时做好海上风电机组的运行设备的参数问题，记录好参数的目的是可以在突发电气火灾的事故发生的时候，能够迅速做出反应，马上就给出相应的解决对策。海上风电机组的相关设备维修工作人员也要做好电气设备的保养工作，例如，电源线的接触不良、地线故障等问题，及时更换电源线，从而进一步预防电气火灾的发生。需要注意的一个问题就是，海上风电机组的相关管理人员要时刻谨记“安全第一”的工作原则，保证自身的生命安全，做好海上风电机组的电气火灾预防工作，进一步确保海上风电机组的安全运行。

2.2 优化设计灭火设备

海上风电机组的发电设备的电气火灾的防护系统主要就是依靠灭火装置。关于灭火设备的选择主要有三种：一种是当系统处于一种工作运作的状况时，相关工作人员如果要想暂停中止海上风电机组的运行操作，需要将海上风电机组的阀门调至“关闭”位置。关闭这个海上风电机组的发电运行系统，防止因为人为原因而出现电气火灾故障

^[3]。还有一种是海上风电机组的控制器在进行工作的时候，相关工作人员也要将海上风电机组的灭火设备调到手动设置位置处，通过紧急救援的阀门来快速启动灭火设备，将火灾的蔓延范围控制到最小。最后一种就是直接应用在失效位置处，相关工作人员要将海上风电机组的控制柜门打开，并且当机立断的实施紧急救援方案。在大部分的情况下，将海上风电机组的阀门直接调整到“打开”的状态，最大限度的起到防护的作用。这样经过一系列的设置之后，能够科学、合理的控制火灾防护系统的工作运行，将海上风电机组的电气火灾的发生几率降到最小，从而达到一种理想的状态。

2.3 结合PLC增强火灾防护的效果

在进行海上风电机组的防护设备的选择上，可以通过结合PLC，来达到智能化、信息化的控制效果。PLC在大部分情况下功能都比较强大，可行性也比较高，处理运行的速度也很快。根据海上风电机组的这些优势，在结合了海上风电机组的防护设备之后，选择同时具有远程报警、电气火灾预警以及控制释放灭火剂功能的防护设备。而且最为重要的是，PLC装置和智能化、信息技术的完美结合，即使是在没有人看管的情况下，海上风电机组的防护系统自身也可以完成自动化的操作，如果系统发生了什么故障隐患，系统也会第一时间给予出相应的应急对策，及时发出报警信号通知相关维修工作人员，在相关技术维修的工作人员到达之前自动断电，等待工作人员的解决。由此我们可以得出这样一个结论，在海上风电机组中安装PLC装置，能够降低海上风电机组发生电气火灾的几率，非常值得应用和推广。

3 结束语

综上所述，海上风电机组已经成为未来发电方式的主流趋势，换一句话说，海上风电机组将在未来的一段时间内代替传统的发电方式，从而进一步达成节约能源、降低消耗的目的。要想在未来一段时间内更好的推行海上风电机组，相关工作人员势必要做好电气火灾的预防工作，控制好海上风电机组的各个设备的运行情况，并通过科学、合理的防护措施，更好的规避电气火灾的风险。

参考文献

[1]符杨, 杨凡, 刘璐洁,等. 考虑部件相关性的海上风电机组预防性维护策略[J]. 电网技术, 2019, v.43;No.432(11):224-230.

[2]吴喜. 海上风电场火灾风险防控技术措施研究[J]. 科技创新与应用, 2020, No.295(03):118-120.

[3]林新辉. 海上风电项目的风险分析及应对措施[J]. 福建建材, 2020, No.228(04):10+116-117.