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风力涡轮机火灾起源调查

作者:信息室来源:科技信息研究室 浏览次数: 日期:2018-11-20

第五届国际火灾调查会议(ISFI 2014)部分文献摘要

风力涡轮机火灾起源调查

作者: Timothy L. MorseRobert W. Whittlesey
 

摘要:风力涡轮机和风力发电场在美国越来越普及。由于结合了潜在火源(电气故障、旋转部件过热、雷击)和多种燃料荷载(玻璃纤维、轴承润油脂、变速箱油、液压油),风力涡轮机经常发生火灾。风力涡轮机火灾常发生在位于距离地面200英尺以上的发动机短舱中,可用的灭火措施有限。风力涡轮机的消防工作主要在于防止火灾蔓延到相邻地块或建筑物,如掉落的燃烧残骸等导致火灾蔓延),而不是灭火。因此,风力涡轮机火灾常持续至塔顶燃料耗尽、火灾自动熄灭。这给火灾起源调查造成了不便。在短舱内发现的许多火灾痕迹可能提供误导或矛盾信息,因其可能指示着某种燃料荷载或通风来源,而不是火灾起源。因此,试图仅仅利用火灾痕迹确认火灾起因的努力经常以失败告终。

        记录下来的风力涡轮机运转数据对风力涡轮机火灾起因的调查大有帮助。风力涡轮机的整个涡轮部分配备了许多传感器。位置传感器监控叶片最高位置、短舱偏离位置以及高速轴和低速轴的旋转速度。温度传感器监控变速箱油温、液压油温及制动温度(和其他温度)。电气系统(发动机、变压器、变频器)的性能也受到严密监控。风力涡轮机同时还在不同位置配置了振动传感器。借助这些传感器收集的数据,可通过监控和数据采集系统(SCADA)对涡轮机的运行进行控制。该系统以每秒钟一次的频率记录下所有传感器的状态以及所有警报情况。

对记录数据进行详细分析可为风力涡轮机火灾调查员提供重要线索。该记录数据可表明哪个系统或部件在火灾发生之前已经出现问题,确认邻近火灾发生前其运行出现的快速变化,或显示哪个系统或部件在火灾发生时仍在运行以及何时停止运行。对不同传感器的位置及其通讯线路的走向的全面了解同样也能提供辨认火灾蔓延方向的线索。所考虑的火灾起因都应和SCADA数据和SCADA警报的时间和性质一致。

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