风电场安全评价

风电场安全评价

答辩人：

×××

指导老师：

×××专业：安全工程论文的主要内容

1、论文首先叙述了风电场安全评价的研究背景、国内外发展现状，探讨了风电场的优缺点以及对风电场进行安全评价的意义2、介绍了风电场概况：厂址，项目规模，主要设备。3、对风电场进行了危险有害因素分析。4、研究了风电场安全评价方法，并针对风电场安全评价目的、内容、原则，确定风电场安全评价方法5、在对风电场系统分析后，采用有关方法对风电场进行定性定量安全评价。6、根据评价的结果，提出提高风电场安全运行可靠性建议选题的意义风电场优缺点对比

优点缺点1、环保；1、随机性

2、洁净的能源供应；2、发电出力不可控性3、可持续发展；3、对电网冲击的严重性

随着风电机组单机容量和风电场规模的增大，大规模风电场与传统电网并网后会出现很多问题。风力发电机组属于大型地面工作设备，涉及的安全隐患也较多，风电场的安全运行与否对该地区电能的使用影响很大。因此，积极做好风电场安全评价，辨识危险源，做好防范措施，以确保风电场安全运行，有重大意义。

风电场概况1、风电场厂址选择

辽宁大唐国际阜新风电有限责任公司后查台风电场位于辽宁省阜新市阜蒙县旧庙镇。场址附近无断裂通过，地形较平坦，属于相对稳定的地块场地，周边区域未发现滑坡、泥石流等不良地质作用。

2、项目规模

总装机容量为49.5MW，安装33台单机容量1500kW的华锐风力发电机组，通过场内220kV升压站升压后接入电网。3、风电机组主要组成1.叶轮2.轮毂3.机舱内框架4.轴承座5.主轴6.齿轮箱7.刹车盘8.发电机柔性联轴器9.发电机10.散热器11.冷却风扇12.风测量系13.控制系统14.液压系统15.偏航系统16.偏航轴承17.机舱盖18.塔架19.变桨距机构风电场危险有害因素分析1、主要物料特性及其危险性辨识六氟化硫：SF6的化学性质比较稳定，但高压断路器中的SF6在电弧作用下会发生分解，形成低氟和高氟化合物，在密封不严或设备大修解体时，容易被释放出来对运行人员或检修人员产生危害

乙炔：风电场维修焊接时经常使用乙炔。乙炔具有极易燃烧爆炸特性，与空气混合达到一定比例时能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧或爆炸。

液化气：液化气极易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物。遇热源或明火有燃烧爆炸的危险。

2、气象条件危险有害因素辨识分析风灾：如遭遇强风天气或者超标准风速，将导致风机叶片部件机械磨损严重、偏航系统出现故障，严重时还会导致塔架折断倒塌等。沙尘暴：塔架、机舱的防腐涂层在沙尘的侵蚀下，会发生局部脱落现象，沙尘暴长期肆虐可能对暴露在外部的设备构成磨损，设备表面防护膜损伤，最终导致设备构件出现不同程度的损坏。低温：风电场所在区域极端最低气温可达-30.9℃，户外金属构件受低温危害，可能导致金属蠕变、冷脆等，影响金属结构性能，导致设备损坏。初春或初冬季节，会产生覆冰现象，对风机及输变线路影响尤其大。雷电：风电厂所在地区多年平均雷暴天数为21d，属于多雷地区，塔架又属于高耸结构，若场区避雷措施不合理、接地电阻不合格，遭受雷击会造成风电机组损坏。

3、生产过程中的主要危险有害因素辨识分析火灾：风电场发生火灾的主要设备是风力发电机组，变压器，电缆发电机组火灾：如果风力发电机组的冷却设备失效，不能及时冷却风力发电机组，造成风力发电机组过热产生火灾；变压器火灾：主要有绕组绝缘损毁产生短路，变压器长期超负荷运行，引起线圈发热,使绝缘逐渐老化，造成匝间短路，就会引起变压器燃烧。电缆火灾：电缆火灾原因有电缆头爆炸短路；电缆中间头爆破；绝缘老化、接地短路；受腐蚀保护层破坏、绝缘降低；受潮或有气泡使绝缘层击穿短路

触电伤害：风电场中电气设备很多，若电气线路、用电设备等因腐蚀、设备过载、接地或接零损坏、失效，操作不当等，在作业过程中都会引起触电伤害机械伤害：生产场所和修配场等的机械设备外露机械部件没有安全防护罩或安全防护罩不规范，机械设备维护不当和操作工人在违章作业时，容易造成机械伤害事故。高处坠落：风力发电机组机舱高度约为70m，如检修人员或运行人员进入机舱作业安全带失效，存在高处坠落的隐患。物体打击：当风力发电机组出现超速和过载时，风力发电机组的控制与安全系统不能启动大风脱网控制时，可能造成物体打击伤害。

4、生产作业场所有害因素辨识分析噪声及振动：风电场在运行过程中产生的噪声有机械动力噪声、气体动力噪声、交通噪声、电磁噪声等，其中以气体动力噪声影响较大。当噪声超过50dB(A)时，人的身心会受到影响。噪声对人体的影响是多方面的，妨碍听清信号，造成心烦意乱、注意力不集中，影响工作效率，甚至发生意外事故；长期接触90dB(A)以上的噪声，会造成听力损失和职业性耳聋，甚至影响其他系统的正常生理功能。工频电磁场：一切电气设备在运行时都会产生电磁辐射，这种辐射叫做人工工频型辐射，较大能量的电磁辐射对人体有较大的影响，如使人出现头疼、心悸、失眠等

5、重大危险源辨识分析根据《危险化学品重大危险源辨识》有关规定，本工程涉及到的有关物质为乙炔、液化石油气，本项目使用的乙炔无储存，随用随买，液化石油气两瓶。由上表知风电场无重大危险源。

风电场安全评价方法预先危险性分析（PHA）安全检查表法（SCL）作业条件危险性评价法（LEC）故障树法（FTA）预先危险性分析（PHA）预先危险性分析结论危险等级通过对电磁辐射危害、机械伤害、雷电灾害、高处坠落、触电伤害做预先危险性分析

检查表法（SCL）

通过检查表法对厂址选择和平面布置单元、风力发电机组、电气设备、消防系统、作业环境等进行安全分析评价，作业条件危险性评价法（LEC）

作业条件危险性评价法（LEC）是作业人员在具有潜在危险性环境中进行作业时的一种危险性半定量评价方法。影响作业条件危险性的因素是L（事故发生的可能性）E（人员暴露于危险环境的频繁程度）C（一旦发生事故可能造成的后果）D=L×E×C来评价作业条件的危险性故障树法（FTA）对事故树进行定性分析最小割集合有11个：最小径集合有8个重要度风电场安全建议安全技术措施（1）主要构筑物基础均进行防腐蚀设计。（2）主要构筑物均进行6级设防烈度设计。（3）对软基运输路面进行人工预压、夯实处理。（4）通信设备的工作接地和保护接地。（5）对风电场所有设备采取可靠的抗冰冻设计。（6）继电保护装置抗干扰设计。（7）SF6浓度报警仪设计。（8）升压站内排水设施设计。（9）门窗及孔洞设置网孔小于10×10mm的金属网，防止小动物钻入。（10）危险色和警示标志设计。安全管理措施1、风电场应有规程制度对危险源及重特大事故建立应急救援预案。对危险性较大的生产设备及配套的安全装置，应按国家的有关规定进行安装、操作、检验、维修、保养；火灾报警装置、各类监测器等应定期检验，及时更新，防止失效；厂区内变压器油储油箱、事故油池应按相应的标准规范进行设计、施工，储存区域、库房内为禁烟区，应设置“禁止烟火”的警示标志，制订各种禁止明火的规章制度，并严格执行职工应遵守各项规章制度、岗位操作规程，杜绝“三违”；风电场应建立风力发电技术档案，并做好技术档案保管工作；为有效地防止电气事故的发生，切实保障人身和设备安全，风电场应制定防止电气误操作的管理制度，规定操作、检修作业的程序及要求，防误管理、防误培训等内容。2、对运行人员的基本要求风电场的运行人员必须经过岗位培训、考核合格、健康状况符合上岗条件；熟悉风电机组的工作原理及基本结构；熟悉风电机组各种状态信息故障信号及故障类型掌握判断一般故障的原因和处理的方法；运行人员应每天定时通过主控制室计算机的屏幕监视风电机组各项参数变化情况；风电场应急预案的编制

结论通过研究，得出以下结论：(1)风能属于可再生能源，具有随机性、发电出力不可控性以及对电网冲击的严重性等特点，决定了风电场事故的随机性和后果的严重性。(2)风电场地处偏远，气象条件恶劣，易受雷电、沙尘暴、风灾、低温的影响。塔架刚度、强度设计不满足要求，可导致风力发电机组振动或塔架折断倒塌等。(3)对风电场作业人员来说，主要的危险是触电。主要危害是噪声以及六氟化硫高压短路器可能导致的人员中毒。(4)风电场的其他危险因素还包括物体打击、机械伤害、高处坠落(5)通过LEC法得出以下结论：

风电场中，控制室运行作业1项作业为显著危险（需要整改），作业场所的巡检作业均为稍有危险（可以接受），维修作业均为比较危险（需要注意）。(6)通过PHA法得出以下结论：风电场中触电伤害的危险等级是3级，会造成人员伤亡和系统损坏，要立即采取防范措施。物体打击、雷击伤害、高处坠落、电磁辐射危害、机械伤害的伤害等级为2级，处于事故的边缘状态，暂不至于造成人员伤亡、系统损坏或降低系统性能，但应予以排除，可采取控制措施。(7)通过SCL法得出以下结论