風電場安全評價

答辯人：

×××

指導老師：

×××專業：安全工程論文的主要內容

1、論文首先敘述了風電場安全評價的研究背景、國內外發展現狀，探討了風電場的優缺點以及對風電場進行安全評價的意義2、介紹了風電場概況：廠址，項目規模，主要設備。3、對風電場進行了危險有害因素分析。4、研究了風電場安全評價方法，并針對風電場安全評價目的、內容、原則，確定風電場安全評價方法5、在對風電場系統分析后，采用有關方法對風電場進行定性定量安全評價。6、根據評價的結果，提出提高風電場安全運行可靠性建議選題的意義風電場優缺點對比

優點缺點1、環保；1、隨機性

2、潔凈的能源供應；2、發電出力不可控性3、可持續發展；3、對電網沖擊的嚴重性

隨著風電機組單機容量和風電場規模的增大，大規模風電場與傳統電網并網后會出現很多問題。風力發電機組屬于大型地面工作設備，涉及的安全隱患也較多，風電場的安全運行與否對該地區電能的使用影響很大。因此，積極做好風電場安全評價，辨識危險源，做好防范措施，以確保風電場安全運行，有重大意義。

風電場概況1、風電場廠址選擇

遼寧大唐國際阜新風電有限責任公司后查臺風電場位于遼寧省阜新市阜蒙縣舊廟鎮。場址附近無斷裂通過，地形較平坦，屬于相對穩定的地塊場地，周邊區域未發現滑坡、泥石流等不良地質作用。

2、項目規模

總裝機容量為49.5MW，安裝33臺單機容量1500kW的華銳風力發電機組，通過場內220kV升壓站升壓后接入電網。3、風電機組主要組成1.葉輪2.輪轂3.機艙內框架4.軸承座5.主軸6.齒輪箱7.剎車盤8.發電機柔性聯軸器9.發電機10.散熱器11.冷卻風扇12.風測量系13.控制系統14.液壓系統15.偏航系統16.偏航軸承17.機艙蓋18.塔架19.變槳距機構風電場危險有害因素分析1、主要物料特性及其危險性辨識六氟化硫：SF6的化學性質比較穩定，但高壓斷路器中的SF6在電弧作用下會發生分解，形成低氟和高氟化合物，在密封不嚴或設備大修解體時，容易被釋放出來對運行人員或檢修人員產生危害

乙炔：風電場維修焊接時經常使用乙炔。乙炔具有極易燃燒爆炸特性，與空氣混合達到一定比例時能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒或爆炸。

液化氣：液化氣極易燃，與空氣混合能形成爆炸性混合物。遇熱源或明火有燃燒爆炸的危險。

2、氣象條件危險有害因素辨識分析風災：如遭遇強風天氣或者超標準風速，將導致風機葉片部件機械磨損嚴重、偏航系統出現故障，嚴重時還會導致塔架折斷倒塌等。沙塵暴：塔架、機艙的防腐涂層在沙塵的侵蝕下，會發生局部脫落現象，沙塵暴長期肆虐可能對暴露在外部的設備構成磨損，設備表面防護膜損傷，最終導致設備構件出現不同程度的損壞。低溫：風電場所在區域極端最低氣溫可達-30.9℃，戶外金屬構件受低溫危害，可能導致金屬蠕變、冷脆等，影響金屬結構性能，導致設備損壞。初春或初冬季節，會產生覆冰現象，對風機及輸變線路影響尤其大。雷電：風電廠所在地區多年平均雷暴天數為21d，屬于多雷地區，塔架又屬于高聳結構，若場區避雷措施不合理、接地電阻不合格，遭受雷擊會造成風電機組損壞。

3、生產過程中的主要危險有害因素辨識分析火災：風電場發生火災的主要設備是風力發電機組，變壓器，電纜發電機組火災：如果風力發電機組的冷卻設備失效，不能及時冷卻風力發電機組，造成風力發電機組過熱產生火災；變壓器火災：主要有繞組絕緣損毀產生短路，變壓器長期超負荷運行，引起線圈發熱,使絕緣逐漸老化，造成匝間短路，就會引起變壓器燃燒。電纜火災：電纜火災原因有電纜頭爆炸短路；電纜中間頭爆破；絕緣老化、接地短路；受腐蝕保護層破壞、絕緣降低；受潮或有氣泡使絕緣層擊穿短路

觸電傷害：風電場中電氣設備很多，若電氣線路、用電設備等因腐蝕、設備過載、接地或接零損壞、失效，操作不當等，在作業過程中都會引起觸電傷害機械傷害：生產場所和修配場等的機械設備外露機械部件沒有安全防護罩或安全防護罩不規范，機械設備維護不當和操作工人在違章作業時，容易造成機械傷害事故。高處墜落：風力發電機組機艙高度約為70m，如檢修人員或運行人員進入機艙作業安全帶失效，存在高處墜落的隱患。物體打擊：當風力發電機組出現超速和過載時，風力發電機組的控制與安全系統不能啟動大風脫網控制時，可能造成物體打擊傷害。

4、生產作業場所有害因素辨識分析噪聲及振動：風電場在運行過程中產生的噪聲有機械動力噪聲、氣體動力噪聲、交通噪聲、電磁噪聲等，其中以氣體動力噪聲影響較大。當噪聲超過50dB(A)時，人的身心會受到影響。噪聲對人體的影響是多方面的，妨礙聽清信號，造成心煩意亂、注意力不集中，影響工作效率，甚至發生意外事故；長期接觸90dB(A)以上的噪聲，會造成聽力損失和職業性耳聾，甚至影響其他系統的正常生理功能。工頻電磁場：一切電氣設備在運行時都會產生電磁輻射，這種輻射叫做人工工頻型輻射，較大能量的電磁輻射對人體有較大的影響，如使人出現頭疼、心悸、失眠等

5、重大危險源辨識分析根據《危險化學品重大危險源辨識》有關規定，本工程涉及到的有關物質為乙炔、液化石油氣，本項目使用的乙炔無儲存，隨用隨買，液化石油氣兩瓶。由上表知風電場無重大危險源。

風電場安全評價方法預先危險性分析（PHA）安全檢查表法（SCL）作業條件危險性評價法（LEC）故障樹法（FTA）預先危險性分析（PHA）預先危險性分析結論危險等級通過對電磁輻射危害、機械傷害、雷電災害、高處墜落、觸電傷害做預先危險性分析

檢查表法（SCL）

通過檢查表法對廠址選擇和平面布置單元、風力發電機組、電氣設備、消防系統、作業環境等進行安全分析評價，作業條件危險性評價法（LEC）

作業條件危險性評價法（LEC）是作業人員在具有潛在危險性環境中進行作業時的一種危險性半定量評價方法。影響作業條件危險性的因素是L（事故發生的可能性）E（人員暴露于危險環境的頻繁程度）C（一旦發生事故可能造成的后果）D=L×E×C來評價作業條件的危險性故障樹法（FTA）對事故樹進行定性分析最小割集合有11個：最小徑集合有8個重要度風電場安全建議安全技術措施（1）主要構筑物基礎均進行防腐蝕設計。（2）主要構筑物均進行6級設防烈度設計。（3）對軟基運輸路面進行人工預壓、夯實處理。（4）通信設備的工作接地和保護接地。（5）對風電場所有設備采取可靠的抗冰凍設計。（6）繼電保護裝置抗干擾設計。（7）SF6濃度報警儀設計。（8）升壓站內排水設施設計。（9）門窗及孔洞設置網孔小于10×10mm的金屬網，防止小動物鉆入。（10）危險色和警示標志設計。安全管理措施1、風電場應有規程制度對危險源及重特大事故建立應急救援預案。對危險性較大的生產設備及配套的安全裝置，應按國家的有關規定進行安裝、操作、檢驗、維修、保養；火災報警裝置、各類監測器等應定期檢驗，及時更新，防止失效；廠區內變壓器油儲油箱、事故油池應按相應的標準規范進行設計、施工，儲存區域、庫房內為禁煙區，應設置“禁止煙火”的警示標志，制訂各種禁止明火的規章制度，并嚴格執行職工應遵守各項規章制度、崗位操作規程，杜絕“三違”；風電場應建立風力發電技術檔案，并做好技術檔案保管工作；為有效地防止電氣事故的發生，切實保障人身和設備安全，風電場應制定防止電氣誤操作的管理制度，規定操作、檢修作業的程序及要求，防誤管理、防誤培訓等內容。2、對運行人員的基本要求風電場的運行人員必須經過崗位培訓、考核合格、健康狀況符合上崗條件；熟悉風電機組的工作原理及基本結構；熟悉風電機組各種狀態信息故障信號及故障類型掌握判斷一般故障的原因和處理的方法；運行人員應每天定時通過主控制室計算機的屏幕監視風電機組各項參數變化情況；風電場應急預案的編制

結論通過研究，得出以下結論：(1)風能屬于可再生能源，具有隨機性、發電出力不可控性以及對電網沖擊的嚴重性等特點，決定了風電場事故的隨機性和后果的嚴重性。(2)風電場地處偏遠，氣象條件惡劣，易受雷電、沙塵暴、風災、低溫的影響。塔架剛度、強度設計不滿足要求，可導致風力發電機組振動或塔架折斷倒塌等。(3)對風電場作業人員來說，主要的危險是觸電。主要危害是噪聲以及六氟化硫高壓短路器可能導致的人員中毒。(4)風電場的其他危險因素還包括物體打擊、機械傷害、高處墜落(5)通過LEC法得出以下結論：

風電場中，控制室運行作業1項作業為顯著危險（需要整改），作業場所的巡檢作業均為稍有危險（可以接受），維修作業均為比較危險（需要注意）。(6)通過PHA法得出以下結論：風電場中觸電傷害的危險等級是3級，會造成人員傷亡和系統損壞，要立即采取防范措施。物體打擊、雷擊傷害、高處墜落、電磁輻射危害、機械傷害的傷害等級為2級，處于事故的邊緣狀態，暫不至于造成人員傷亡、系統損壞或降低系統性能，但應予以排除，可采取控制措施。(7)通過SCL法得出以下結論