【www.zhangdahai.com--其他范文】
李 鹏 陈 亮 吕 晰 任 为 王宇航
（1.浙江华东工程咨询有限公司 2.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司3.华东建筑设计研究院有限公司 4.重庆大学土木工程学院）
目前，风电作为技术成熟、环境友好的可再生能源，已在全球超过90个国家开发应用，其中9个国家的风电装机容量超过1万MW；
30个国家（遍及欧洲、亚洲、北美洲、拉丁美洲和非洲）的风电装机容量超过1千MW。截至2017年12月底，全球累计风电装机容量为539.1 GW；
我国风电机组累计吊装114242台，累计装机容量达到1.88亿kW，就年度装机容量而言保持了领先地位。2017年，我国风力发电量达3057亿kWh，比2016年同期增长28.7%，约占全国电源总发电量（6.5万亿kWh）的4.77%［1］。传统发电模式主要依赖有限的化石能源储藏量和开采量，耗能大、效率低且污染环境严重。而风能相较于传统能源，具有无污染、可再生、开发利用率高的优势。在化石能源日趋枯竭、经济发展对能源需求量日益增加、人类环保意识不断增强的全球背景下，风能作为一种储量丰富的可再生能源正以前所未有的速度得到发展利用。
风电建设大力推进的同时，叶片损坏、火灾、结构损毁、人员伤亡等安全事故的频频发生也不容忽视。风电事故给风场造成了巨额的经济损失，也有损企业声誉，甚至危及作业人员及公众的生命安全，成了风电行业健康发展的瓶颈。我国国家能源局下发了《关于汇报风电设备质量和运行情况的通知》，风电行业各企业也积极响应。但由于风电事故对厂家和风电开发商的负面影响较大，业内往往对事故消息采取保密措施，行业透明度较差。本文通过互联网和其他渠道收集信息，在研究全球风电行业典型事故的基础上，分析了风电结构事故发生的主要原因并提出相应的防治措施。
据2018年的凯思内斯风电场信息论坛（CWIF）报道，截至2018年9月30日，经过媒体报道和官方信息确认，全球风电行业暴露出的事故共计2314起，其中叶片损坏事故共计388起，火灾共计337起，结构损毁事故共计202起［1］。CWIF数据清楚地显示，叶片损坏事故是风机最常见的事故，其次是火灾、结构损毁事故。目前风电行业公认的是，实际发生的事故数量是现有统计数据的10倍，如果不系统地采取防治措施，事故数量将保持直线上升的趋势［2］。本文就典型事故案例进行简单分析，归纳出事故发生的原因主要有七类，见下表。
表 风电行业典型事故
（续）
总结目前国内外常见的风电事故，可以发现事故原因主要可分为机组及部件质量不合格，现场施工、安装质量不合格，机组基础质量不合格，风机设计存在缺陷，电气及机械设备故障，违章作业，机组运维、风电场管理工作不到位等七个方面，应当针对性地采取防治措施，以防止类似事故的再次发生。
2.1 机组及部件质量不合格
对于由于机组及部件质量不合格导致的事故，相应采取的防治措施如下：
2）风电机组制造厂家要提高风机各部件的生产标准，加强对下料、焊接等生产过程的控制，并严格执行各项指标（尤其是法兰平行度）的检测。必须在出场前对风机塔筒、法兰、螺栓等所用原材料各项指标（如法兰的低温冲击韧性、螺栓强度等）进行测验，以确保材料达标。
3）风机叶片的设计应达到国标要求，选用材料满足重量轻，强度和刚度大，耐高温，抗疲劳性能、减振性能好等要求；
同时加大对于风机叶片生产过程的监督力度，完善叶片生产工艺，严格控制其生产质量［4］。
4）风电机组防雷产品生产厂家要严格按照相关工艺流程、标准进行原材料的选用、生产、检测检验。在采购时选择技术成熟的厂家，其质保体系要完整；
防雷产品的材料以及绝缘程度要经过测试合格，且各项指标符合国家规定标准。
2.2 现场施工、安装质量不合格
对于由于现场施工、安装质量不合格导致的事故，相应采取的防治措施如下：
1）风电机组安装时必须严格审查施工单位的资质。
2）必须保证用于连接塔筒的高强螺栓经过第三方检验合格，塔筒吊装完成后还应按照风电机组安装作业指导书和其他相关标准对焊缝质量、螺栓力矩等进行复检［4］。
2.3 机组基础质量不合格
对于由于机组基础质量不合格导致的事故，相应采取的防治措施如下：
毕业要求中提到“基于科学原理”进行研究,运用“自然科学、工程基础和专业知识”,可见机械工程材料的基本科学原理是教学的重点内容。课程体系中的主要原理包括:力学、晶体学、材料凝固过程和二元合金相图、钢的非平衡相变和钢的热处理原理等。这些内容较多且比较零碎,是重点又是难点。在教学过程中,需要把握抽象理论的内在联系规律,即以成分、组织、工艺和性能为主线讲解,最终目标是实现材料的应用。从晶体结构角度设计材料成分,通过制定和改进热处理工艺改变组织,达到期望的力学性能。
1）风电机组基础浇筑时，要对原材料的质量及配比严格把关，并做到全方位监督施工，保证基础的施工质量。
2）风电机组基础施工完毕后，吊装作业前应严格执行基础混凝土强度、基础环上法兰水平度检验及接地电阻测试，确保结果合格［4］。
3）应根据风电机组设计手册中的相关要求严格执行基础土方的回填施工流程。
2.4 风机设计存在缺陷
对于由于风机设计存在缺陷导致的事故，相应采取的防治措施如下：
1）选择具备专业资质的机构进行风场选址和风电机组设计。风场选址应严格遵守《风电场厂址工程地质勘查技术规定》，台风、覆冰等极端因素也应予以考虑；
机组设计时，应保证控制逻辑合理、变桨及主控程序稳定以及机组自检项目完善，并设置冗余保护［5－7］。
2）风电机组叶片设计中应考虑风电场烟雾、低温、雷击等自然环境对叶片的影响。对引进技术要充分消化吸收，不能只进行简单的几何放大，在设计研发阶段就要识别问题所在。
3）企业增加研发投入，开发本质安全型风电设备，从根本上提升风机的质量和发电效率，从源头上避免事故的发生。
2.5 电气及机械设备故障
对于由于电气及机械设备故障导致的事故，相应采取的防治措施如下：
1）按照风电机组维护手册做好常规监测诊断工作；
定期完成机组各部件火灾隐患部位的巡检以及温度测试（尤其是发电机的缺陷检测），一旦发现缺陷立即维护以减少停机和事故的发生［8］。
2）实时监测机组各部件的重要操作参数（包括机械及电气系统的变压器、发电机绕组、齿轮箱、液压系统等部件的温度和工作压力等），确保任一参数达到预定设计值监测系统便会发出警报，并实现自动停机［4］。
3）风电机组调试期间以及运行期间固定的时间间隔都要做好超速保护试验，以保证超速保护参数设置正确、各模块全部可以正常工作。
4）严格对待风电机组制动控制系统的定检工作与参数核对工作，确保机组没有异常动作。
2.6 违章作业
对于由于违章作业导致的事故，相应采取的防治措施如下：
1）加强安全教育和培训工作，确保其覆盖施工现场的全体人员（包括分包单位人员），贯穿从施工准备、工程施工到竣工交付、检修维护的各个阶段和方面，通过动态控制确保只有具备良好的安全意识和安全知识的人员才能上岗。
2）提高风电机组运行人员的业务素质，充分调动运行人员的工作积极性，加强技术监督，夯实安全生产基础，确保风电机组设备运行状态稳定［9］。
2.7 机组运维、风电场管理工作不到位
对于由于机组运维、风电场管理工作不到位导致的事故，相应采取的防治措施如下：
1）健全风电机组巡检制度，全面执行定期巡视检查项目。在日常维护检修时还应注意观察塔基、塔筒外形有无变化及叶片外形、表面磨损情况、是否有裂纹或沙眼，发现问题及时维护处理。
2）在机组维修和定检维护时，注意重点部位安全隐患的排查，如加强对螺栓力矩和塔筒探伤的检查。在风机吊装完成后的三个月内应进行所有连接螺栓的力矩校对，机组运行阶段应严格按照厂家技术说明及维护手册的要求定期抽检螺栓力矩并校正维护［4］。
3）借鉴全球先进电力行业（尤其是风电行业）企业优秀的管理制度和风电场运作经验，在风电场采用现代管理模式，充分利用互联网技术推动风电场现场精细化和安全生产标准化［10］。
4）建立风电场安全监控系统，加大现场经验丰富的片区和总部技术人员的远程监控力度［11］，同时强化风电场应急响应管理。
风电作为一个新兴行业，缺乏系统安全运营与管理经验，设备安全与质量还有待提升，产业链条比较长且上下游之间的配合程度还不够；
因此风电行业事故高发，主要表现为叶片损坏、倒塔、火灾、雷击、抛冰、超速飞车等类型。高发的风电事故负面影响很大，除了影响生产效益和造成经济损失、人员伤亡外，还会阻碍风电行业作为先进的可持续绿色能源行业的蓬勃发展，对此需要深入分析并积极采取反事故措施。在进行风电事故的原因分析时，应基于机组维护的基本原理以及不同机型各自的运行特性，查阅同种机型以往维护经验的相关资料，从而确定事故发生的根本原因，梳理大量事故的经验教训并转化为正确的理论，这对于排除风机安全隐患并维持其稳定运行具有重要指导意义。为减少和避免风电事故的发生，风电行业企业应建立适应于自身发展的完善管理机制，在制定防治措施时应密切联系风电机组的分布特点、运行特性以及维修经验，真正做到有的放矢。本文对风电行业典型事故进行分类分析，进而总结出风电事故的七个主要成因并提出有针对性的防治措施，对减少风电事故的发生具有一定的指导意义。风能相较于传统发电模式具有不可替代的优势，风电行业的发展也契合了全球绿色环保理念，只要产业链每一环节都保持良好的事故防范意识并积极采取防治措施，风电行业一定会取得长足的发展。
