分析:台风方向不断变化,风电机组在失电下不能及时调向成顺风式或者逆风式,以致作用在风电机组上的侧倾力变大,塔筒的侧倾力矩变大而倒塌。台风施加在机组上的静力效应和动力效应共同作用下不断施加疲劳载荷,最后达到或者超过塔筒的设计载荷极限,严重的使塔筒倾覆。
红海湾风电场8台风电机组倒塔风电机组塔架弯折部位一致,表明各机组倒塔是受同一类型载荷作用导致。机组倒塔方向集中在东南南至南向的45度的方位范围内,且大部分背面受风折倒,表明机组倒塔是受西北侧强风作用导致。超过设计极限的风速导致机组产生倾覆力矩,机舱摆动,持续的强风作用带来的连续大载荷与同向的机舱摆动共同作用,超过塔架承受极限后机组倒塔。
三、风电机组机舱着火分析
红海湾风电场10#、19#两台风电机组机舱起火迹象,现场检查发现齿轮箱输出轴至发电机输入轴之间有明显起火痕迹,高速轴刹车片有严重磨损痕迹,机舱内其他部位未见明显起火痕迹,风电机组轮毂变桨执行机构受损,如图12所示,叶片处于变桨状态。
分析:风电机组背面受强风,叶片在强风作用下产生极大扭转力矩,导致变桨系统失效,产生极大风轮扭矩,超出高速轴刹车盘与刹车片摩擦承载能力,刹车盘强行转动,如图15、图16所示,产生持续高温,产生火花引燃高速盘侧易燃物引起火灾。
防御台风对策
经历过如此强大的台风后,风电场该如何预防和应对台风,才能将台风带来的灾害损失减少到最低,以下几个方面的探讨,供同行或制造厂家参考。