海上风电机组电气火灾风险分析

摘 要

海上风力发电作为一种相对来说环保的发电方式，逐渐取代了许多缺乏环保意识的发电方式。海上风力发电机组的火灾风险控制更是重中之重，本文针对存在于海上风力发电机组中由于电气引起的火灾风险因素进行了综合论述，并提出了相对应的设计方案来解决这一问题，仅供参考。

【关键词】海上风电机组 电气火灾 防护 可再生能源

随着社会经济全面进步， 关于能源的需求量与日俱增，我国风力发电潜能巨大，在世界范围内已广泛认可。未来一段时期内，海上风力发电势必将取代传统发电方式，成为能源资源利用的主流方式之一。海上风力发电就目前来看是可以利用可再生能源进行发电的方式。关于海上风力发电电气防火的重要性不言而喻。

1 关于海上风力发电机组设备的火灾风险综合阐述

1.1 关于海上风力发电机组设备引发火灾的特征

主要分为以下四种：

（1）海上风力发电机组设备看守人员人手不足。

（2）海上风力发电机组内高价设施均集中在一个狭窄封闭的空间内，为火灾的发生创造了条件。

（3）海上风力发电设备由于建设地点的原因，防风台建设的距离平面有着一定的距离，因此一旦火势蔓延开来，就没有控制火势的可能性存在。

（4）现如今海上风力发电机组的装机容积较以前有了很大程度上的扩充，因此关于这方面的造价成本也随之变高，船期遣返时间长，受到海面上诸多因素的限制为火灾提供了可乘之机。

1.2 关于海上风力发电的火灾风险隐患

从长期调研结果中可以发现，引起海上风力发电火灾的主要原因就是由于电气设施不能正常运转所造成的，造成电气设施不能正常运转的原因有很多，例如在选择了不符合标准的电子元配件，短路，地线发生故障，接触头接触不良，没有拧紧螺栓导致的松动等不安全因素引发了火灾的发生。就当前情况来看，很多海上风力发电机组的逆变柜，变压器，等都在海上风力发电设备机舱内，这也是引发火灾的原因之一。

1.3 对海上发电机组电气火灾防范的重要性

由于种种原因的限制，海上风力发电机组发生火灾的概率要远远高于其他形式发电机组。但是一旦火势蔓延开来势必造成不可估量的损失。然而从现实情况来看，关于海上发电机组的火灾防护受着诸多外界因素的制约，而不能顺利将其开展。举个很好的例子，对主体机舱进行电气火灾防护采用气体灭火方式对其进行灭火，然而采用这一方式却不能使 形成有效的密封空间，而采取传统灭火方式又会对机舱内部的电气设施照成损坏，另外受着空间的限制也不能很好的开展电气火灾防护措施。因此关于此方面的防护还值得商榷，针对电气火灾易发地段进行未雨绸缪， 从根本上做到杜绝电气火灾的发生。

2 关于海上锋利发电机组电气防火设施的设计

我国现在通用的风电机规格基本在1.5MV，发电机的电气柜尺寸在1800毫米x800毫米x600毫米，因此对这种风电机作为研究对象较有说服力。把高压CO2灭火器对风电机进行防护，在网柜，控制柜， 变频柜三个区域引燃火种，并释放CO2分别对其进行灭火，具体设计图如详见图1。

1-灭火器钢瓶。2-容器阀门3-防火装置保护器4-软性管5-信号反馈系统6-喷雾嘴7-防火烟雾报警器8-防火温度探测装置。 9-二氧化碳气体输送装置。

3 关于防火装置控制装备的设计原理

关于海上风力发电机组的火灾防护系统如图2所示

关于灭火剂的喷射一共有三种制式，在系统工作的时候可以将阀门转到“OFF”处关闭整个系统，以免操作失误引起火灾。第二种方式就是在控制器工作时将其转到手动位置，通过紧急阀门来喷射灭火剂。第三种制式应用于控制装置失效时，直接把柜门打开，对其进行紧急防护。在一般情况下可以将阀门转到“ON”位置，起到防护的作用。

PLC有着功能强大，速度符合标准，有实践性等优势。PLC有着很强大的数字运算功能和模拟量处理的相关能力。在此，选用德国西门子的S8-300CN。S8-300CN系列有着便宜，功能强大的特点，具体功能本地及远程火灾预报警和报警、 控制电磁驱动容器阀开启释放灭火剂等等。

4 结束语

现如今海上风力发电已经逐渐成为主流的发电方式，在未来发展道路上势必会占有很大的比重。针对于在海上风力发电设备中电气火灾的防护显得尤为重要，这同时也是海上风力行业的必然要求。

参考文献

[1]刘德利，黄志强一起进风力发电机火灾事故调查[J] 消防科学与技术，2009.28（07）546-548.

[2]寻征轩.自动消防系统在风电机组中的应用[2]上海电机学院学报，2010，13（01）：59-62.

[3] CAITHNESS WINDFARM INFORMATION FORUM.[J] Summam of wind turbine accident data to 31st March.

作者单位

广东明阳风电产业集团有限公司 广东省中山市 528437