由风力发电机组火灾所引起的思考

　　我厂一台进口600KW风力发电机组的电气柜内发生火灾，火因源于无功补偿电容器内部短路。由火灾引发出这样的思考：建议我国的风力发电机组制造商，在为我国东南沿海地区风力发电场做风力发电机组低压无功补偿电容器选型及位置布置设计时，最好选择允许使用温度是650C以上的电容器，同时把电容器从电气柜内移置到温度稍低一点的塔筒底部，且加大电容器之间的距离，以便减少乃至杜绝因电气柜内温度过高、过热造成电容器内部热击穿短路而引发的火灾。
　　关键词：思考  风力发电机组  电气柜  火灾  温度  内部短路  热击穿  距离 
　　2008年7月24日下午我厂从国外引进的 600KW风力发电机组的电气柜发生了火灾，结果电气柜全部损坏，与电气柜一壁之隔的控制柜也所剩无几，这次风力发电机组的火灾给我们以深刻的启示。
　　一.事故的现场
　　7月24日下午18时39分中控室的显示屏上显示一台600KW风力发电机组跳闸，值班人员立刻驱车赶到现场，此时发现有浓烟从风力发电机组塔筒的门缝处向外冒出，无疑是发生了火灾。值班人员马上打开塔筒门，企图取出塔筒内的手提式灭火器进行灭火，但此时塔筒内已充满的浓烟及熏人的气味令人无法进入。于是我们又从其它地方取来手提式液体CO2灭火器在塔筒门外边进行灭火，但由于手提式液体CO2灭火器射程有限，所以无法对电气柜实施有效救助，无奈只好动用消防车灭火。待毒性气味被风驱散后我们发现：电气柜内的导线、母排全部变成了裸线，但见不到短路点。接触器、断路器等被烧的残缺不全，几个无功补偿电容器内部短路，控制柜内的IC元件先火烤后水冷，情况则不言而喻。经过抢修及对电容器放置位置、间隔的改造，一个月后风力发电机组恢复运行。
　　二.事故分析
　　是什么原因造成这次火灾呢？从对现场电气元件外观检查及对电气元件实际检测我们发现：所有的导线包括导线与电气元件的连接处都没有短路的痕迹，所有的接触器、继电器线圈的衔铁均无卡死的现象。电气柜内的聚氯联苯材料薄膜制成的低压无功补偿电容器几乎全部产生短路现象，由此观之，可以断定火灾起源于电容器内部短路，那么又是什么原因造成电容器内部短路呢？这还要从塔筒内电气柜里的温度谈起。海南是热带地区，每年从4月份到11月初气温都比较高，同时又是一个盐雾腐蚀比较严重的地区，为了防止盐雾腐蚀，塔筒整体密封性较好，但这也给气温比较高的地区带来了负面影响，这就是塔筒电气柜内的温度较高。我们曾做过一年时间的温度测试，电气柜内温度高于550C的时间长达41天。最高温度达63.50C，然而风力发电机组生产商为我们所选择的电容器最高允许使用温度是550C，在此以前电容器曾大量的损坏，我们与外方也曾进行过多次交涉，也曾多方购买允许使用温度在650C以上的电容器，但没有买到。电容器的运行温度过高，必然导致低压无功补偿电容器其介质强度降低或介质损耗的迅速增加，若温度再升高，则破坏其热平衡，造成热击穿即电容器内部短路，如果电容器的破裂曲线和熔断器熔丝安秒特性不相匹配，即熔丝选择不合理，或熔丝质量不好，熔断器将不能迅速动作切除故障源，从而便可引起火灾。国外的设备是按他们当地气候条件设计的，为了减小电气柜的体积，在他们当地的气候条件下可以把电容器之间的距离考虑的较小，但在我国海南地区这种气候条件下，电容器之间的距离较小则散热不好，这也是引起电容器内部热击穿的一个因素。正如丁毓山等人所编写的《无功补偿岗位培训教材》一书中所讲“安装于成套配电柜中的移项电容器由于距离较小，不适用于南方气候炎热的地区”。