摘要：

隨著全球?qū)η鍧嵞茉吹男枨蟛粩嘣鲩L，新能源風力發(fā)電作為一種可持續(xù)發(fā)展的能源形式得到了廣泛應(yīng)用。然而，風力發(fā)電場風機火災(zāi)事故時有發(fā)生，給風電場的安全運行和經(jīng)濟效益帶來了嚴重威脅。本文通過對風力發(fā)電場風機火災(zāi)隱患進行深入分析，提出了一套全面的火災(zāi)隱患排查方法和有效的消防方案設(shè)計，旨在提高風力發(fā)電場的火災(zāi)防控能力，確保風電場安全穩(wěn)定運行。

關(guān)鍵詞：新能源；風力發(fā)電場；隱患；排查；方案設(shè)計

引言

面對全球日益嚴峻的能源短缺和環(huán)境挑戰(zhàn)，探索和發(fā)展新型能源技術(shù)已成為國際社會的重要議題。風能作為一種綠色且可再生的資源，在未來能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)著重要位置。我國近年來在風力發(fā)電領(lǐng)域取得了顯著進步，不但項目數(shù)量持續(xù)增長，而且單個項目的規(guī)模也在不斷擴大。然而，伴隨而來的一個不容忽視的問題是風電設(shè)施內(nèi)偶爾發(fā)生的火災(zāi)事故對電站的安全運營及經(jīng)濟收益構(gòu)成了重大威脅。因此，增強對潛在火源的識別能力以及制定有效的防火策略，對于提升整個行業(yè)的災(zāi)害預(yù)防水平至關(guān)重要。

一、風力發(fā)電場風機火災(zāi)隱患分析

（一）電氣系統(tǒng)隱患

風力發(fā)電機組中的電氣組件，如發(fā)電機、變壓器以及控制箱等，在實際運作期間可能遇到多種故障情況，如短路、超負荷運行及接地問題，這些問題均有可能導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。此外，隨著使用時間的增加，風機內(nèi)部的電纜可能會經(jīng)歷老化與損傷的過程，進而削弱其絕緣效果，增加了發(fā)生短路乃至引發(fā)火災(zāi)的風險。值得注意的是，由于風力發(fā)電機通常被安置在較高位置，因此它們也面臨著較高的雷擊風險。這不僅能夠損害設(shè)備內(nèi)的電子元件，還具有引發(fā)火災(zāi)的可能性[1]。

（二）機械系統(tǒng)隱患

作為風力發(fā)電機組的關(guān)鍵組件，齒輪箱在長期運行中易遇到多種故障的影響，包括但不限于齒輪磨損與潤滑不足等問題。這些問題的存在不僅會加劇設(shè)備內(nèi)部的熱量積聚，還可能導(dǎo)致嚴重的火災(zāi)風險。上述問題一旦發(fā)生，將極大削弱制動系統(tǒng)的效能，進一步增加了引發(fā)火災(zāi)的可能性。此外，葉輪作為捕捉風能的核心部件，其狀態(tài)對于整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。然而，在實際操作過程中，葉片斷裂或葉輪失衡等現(xiàn)象時有發(fā)生，這不僅會引起異常振動，還會對機械設(shè)備造成額外損害，從而埋下潛在的火災(zāi)隱患。

（三）人為隱患

在執(zhí)行風機維護與檢修作業(yè)過程中，不當?shù)牟僮骺赡軐υO(shè)備造成損害，引發(fā)火災(zāi)。例如，在處理電氣系統(tǒng)時，如果不遵循既定的安全步驟，如斷電、檢測無電狀態(tài)及接地保護，可能引起觸電或火情。對于負責操作風力發(fā)電機的技術(shù)人員來說，不遵守正確的操作流程，可能導(dǎo)致火災(zāi)風險增加。在啟動或停止風電機組過程中，未能按照規(guī)定程序行事，可能導(dǎo)致電氣故障，進而引發(fā)火災(zāi)。此外，在風力發(fā)電站區(qū)域，必須嚴格禁止任何形式的吸煙行為。

二、風力發(fā)電場風機火災(zāi)隱患排查方法

（一）日常檢查

應(yīng)定期檢查風機內(nèi)部電氣組件，如發(fā)電機、變壓器及控制柜等，以確保這些裝置運行狀況良好，其溫度、電壓和電流等參數(shù)均處于正常范圍。此外，還需確認設(shè)備連接是否穩(wěn)固，無松動或過熱等異常情況。同時，對于機械部分，如齒輪箱、制動系統(tǒng)以及葉輪等，應(yīng)進行細致檢查，保證其工作狀態(tài)穩(wěn)定、溫度與振動水平符合標準，潤滑效果良好，沒有出現(xiàn)磨損或裂紋等問題。另外，必須定期檢驗機艙內(nèi)電纜的狀態(tài)，確保它們外觀完好，未發(fā)生損壞或老化；檢查電纜接頭的緊固程度，排除任何可能存在的發(fā)熱隱患。不可忽視對風機內(nèi)置消防設(shè)備的維護，包括但不限于滅火器、消防栓以及火災(zāi)報警器等，務(wù)必保證這些安全設(shè)施功能完備，隨時可以投入使用[2]。

（二）定期檢測

應(yīng)定期檢查風力發(fā)電機內(nèi)部的電氣組件，如發(fā)電機、變壓器及控制柜等，確保其絕緣性能與接地電阻等相關(guān)指標達標，并排查是否存在漏電或短路等問題。同時，對于機械部分，包括齒輪箱、制動系統(tǒng)和葉輪等，需要進行檢測，以確認這些部件的磨損程度、強度等參數(shù)符合標準，并識別任何可能存在的裂紋或變形情況。此外，還需對風機內(nèi)的電纜進行全面檢驗，保證其絕緣性和耐壓性滿足要求，并檢查是否有短路或接地故障發(fā)生。應(yīng)對防雷設(shè)施進行周期性的維護檢查，保障整個防雷系統(tǒng)正常運作。

（三）專項檢查

定期實施針對火災(zāi)風險的專項檢查，涵蓋風力發(fā)電場內(nèi)的風機、電氣設(shè)備、電纜以及消防設(shè)施等關(guān)鍵部分，旨在全面識別潛在的安全隱患，并據(jù)此制定有效的整改措施，以迅速消除發(fā)現(xiàn)的風險。依據(jù)不同季節(jié)特有的環(huán)境條件，安排專門的季節(jié)性安全評估活動，如春季時重點進行防火措施審查，夏季側(cè)重于對防雷設(shè)施的檢驗，秋季加強對抵御強風的能力檢查，冬季關(guān)注低溫防護措施的有效性。通過這些具體行動，防范可能由季節(jié)變化引發(fā)的火災(zāi)危險，并采取相應(yīng)的預(yù)防策略。在重要的節(jié)假日或特殊活動前夕，進一步加大對風電場的安全監(jiān)管力度，細致排查各種可能存在的火災(zāi)隱患，確保整個風力發(fā)電系統(tǒng)能夠在任何時候都保持穩(wěn)定、安全的運行狀態(tài)。

三、風力發(fā)電場風機消防方案設(shè)計

（一）消防設(shè)施配置的詳細要求

為保障風力發(fā)電機安全運作，需在其內(nèi)外部配置適當?shù)南涝O(shè)施。滅火設(shè)備的選擇與數(shù)量應(yīng)基于風機的規(guī)模及潛在火災(zāi)風險進行合理規(guī)劃。例如，對于大型風機或火災(zāi)隱患較多的區(qū)域，需要增加滅火器的數(shù)量或選擇更高性能的產(chǎn)品。同時，這些滅火裝置還需定期接受檢查和保養(yǎng)，確保其在緊急情況下能夠正常運作并發(fā)揮預(yù)期效能。在整個風電場范圍內(nèi)，應(yīng)依據(jù)場地的具體布局和大小來布置一定數(shù)量的消防栓，并保證一旦發(fā)生火情，可以迅速啟用。為了維持消防栓的良好狀態(tài)，需要對其進行周期性的檢測與維護工作，以確保在必要時能提供充足的水源和水壓。此外，在風機內(nèi)外還應(yīng)安裝火災(zāi)探測報警系統(tǒng)，以盡早發(fā)現(xiàn)火情并及時發(fā)出警報。該系統(tǒng)的靈敏度和穩(wěn)定性極為重要，必須定期校驗其功能，確保在關(guān)鍵時刻能準確觸發(fā)警報。為進一步增強對火災(zāi)的防控能力，建議在風機內(nèi)部增設(shè)自動滅火裝置，能夠在火勢初起階段自動激活，快速控制住火源，從而最大限度地降低損失。此類系統(tǒng)的選型及參數(shù)設(shè)定需結(jié)合風機的實際容量以及火災(zāi)發(fā)生的可能性來進行科學決策，旨在實現(xiàn)最佳的應(yīng)用效果。

（二）消防水源保障

為確保風力發(fā)電站在遭遇火情時能夠及時有效地實施滅火措施，需對消防水源采取全面的安全保障措施。首要任務(wù)是在風電場內(nèi)合適位置建設(shè)儲水設(shè)施，其容量需依據(jù)電站規(guī)模及實際消防用水需求進行科學規(guī)劃。定期檢測與保養(yǎng)儲水池是必要的，以維持水質(zhì)清潔、無污染，符合消防用水標準。在風電場區(qū)域內(nèi)安裝一定數(shù)量的消防泵，其規(guī)格和數(shù)量應(yīng)根據(jù)場地大小和所需消防水量合理配置。作為關(guān)鍵供水設(shè)備，消防泵必須保持良好狀態(tài)，因此需要定期進行檢查維護，確保在緊急情況下能夠立即啟動并提供充足的水源支持。在整個風電場鋪設(shè)合理的消防管道網(wǎng)絡(luò)，不僅要實現(xiàn)全場覆蓋，還要優(yōu)化布局設(shè)計，以便高效供水。對于消防管網(wǎng)系統(tǒng)來說，定期檢修也至關(guān)重要，確保沒有損壞情況發(fā)生，從而保證持續(xù)穩(wěn)定地供給消防用水。

（三）消防應(yīng)急預(yù)案制定

為確保風力發(fā)電場在火災(zāi)事故面前能夠迅速有效地響應(yīng)，需依據(jù)具體環(huán)境特點，制定一份詳盡的消防應(yīng)急計劃。該計劃應(yīng)包含緊急情況下的組織架構(gòu)設(shè)置、明確的應(yīng)急響應(yīng)流程、詳細的救援措施以及充足的物資保障等內(nèi)容。具體來說，應(yīng)明確各級負責人的職責與分工。應(yīng)急響應(yīng)流程需涵蓋從報警到啟動預(yù)案再到實施救援的全過程，救援措施包括滅火、疏散及救助等環(huán)節(jié)的操作指南。此外，對于應(yīng)急物資，應(yīng)列出其類型、數(shù)量、存儲位置及管理責任人的詳細信息。為了保證計劃的實際效果，定期舉辦相關(guān)演練活動是必要的。演練內(nèi)容須全面覆蓋火警報告、人員撤離、滅火行動等關(guān)鍵步驟，以確保所有環(huán)節(jié)在實際操作中得到順暢執(zhí)行。通過這樣的實踐檢驗，可以評估并及時調(diào)整計劃中的不足，進而提升整體救援隊伍的能力。每次演練后，都應(yīng)對過程進行仔細回顧，并根據(jù)實際情況適時修訂和完善預(yù)案。在修訂過程中，尤其要注意預(yù)案的實用性和靈活性，使其能夠適應(yīng)不斷變化的需求和條件。持續(xù)不斷地優(yōu)化，可以使應(yīng)急預(yù)案始終保持高效且貼合實際的狀態(tài)，從而為風力發(fā)電場的安全運作提供有力支持。

四、風力發(fā)電場風機火災(zāi)防控措施

（一）加強設(shè)備維護和管理

為保證設(shè)備持續(xù)高效運作，必須定期對風機進行全面維護與檢查。通過細致入微的檢測，可以及時識別出潛在的問題并迅速采取糾正措施，從而確保設(shè)備運行的穩(wěn)定性。同時，電氣系統(tǒng)的管理也是關(guān)鍵。應(yīng)定期對電氣裝置進行嚴格測試和保養(yǎng)，以確保其絕緣效果及接地電阻符合安全規(guī)范，預(yù)防由電氣故障導(dǎo)致的火災(zāi)風險，進而保障生產(chǎn)的安全性。此外，機械部件的狀態(tài)監(jiān)測同樣不可忽視。通過對這些組件進行周期性的檢驗和必要的維護工作，保證良好的潤滑狀態(tài)，防止因機械問題引發(fā)的安全隱患，進一步增強整個系統(tǒng)運行的安全性和可靠性。

（二）加強人員培訓(xùn)和管理

為保障風電場安全運行，有必要加強對維護與操作人員的專業(yè)培訓(xùn)。定期舉辦安全意識教育和技術(shù)訓(xùn)練，旨在提升相關(guān)人員對設(shè)備操作方法的掌握程度，從而有效防止因誤操作或疏忽導(dǎo)致的火災(zāi)風險。此外，應(yīng)強化對風電場全體成員的行為規(guī)范管理，嚴格執(zhí)行各項安全條例。需要注意的是，禁止在風電場地內(nèi)吸煙。因為這些行為是引發(fā)火災(zāi)的主要隱患之一，可能對風電設(shè)施構(gòu)成重大威脅。通過實施嚴格的監(jiān)管措施，確保每位員工都能嚴格遵守安全守則，共同致力于維護風電站的安全穩(wěn)定運營。

（三）加強防雷和接地措施

為保障風力發(fā)電機安全運行，必須重視對其防雷措施的強化。這意味著需要定期對防雷系統(tǒng)進行全面檢查與維護，確保該系統(tǒng)始終處于最佳狀態(tài)，從而有效預(yù)防雷電造成的損害。雷擊不僅可能直接破壞設(shè)備，還存在引發(fā)火災(zāi)的風險，嚴重威脅風機的安全運行。因此，增強防雷保護成為維持風機安全的關(guān)鍵步驟之一。此外，需關(guān)注風機的接地性能。良好的接地是保證電力設(shè)備安全運行的基礎(chǔ)條件之一。應(yīng)定時測量并調(diào)整風機的接地電阻值，使之滿足技術(shù)規(guī)范要求。若接地不良，可能因電阻過高而增加火災(zāi)隱患。通過持續(xù)監(jiān)控和優(yōu)化接地狀況，可以顯著減少由此導(dǎo)致的安全事故風險。

（四）加強火災(zāi)監(jiān)測和預(yù)警

為保障風力發(fā)電站安全運作，必須在風電機組內(nèi)外部署火警探測裝置，以實現(xiàn)對火災(zāi)狀況的及時監(jiān)控。當這些設(shè)備檢測到任何可能預(yù)示著火災(zāi)發(fā)生的跡象時，會即刻觸發(fā)警報，促使工作人員能夠及時響應(yīng)，從而有效遏制火勢擴散。為進一步增強火災(zāi)預(yù)防與控制能力，構(gòu)建一套全面的火災(zāi)監(jiān)測及預(yù)警體系顯得尤為重要。該體系將融合先進的傳感技術(shù)和通信手段，對風電場區(qū)域內(nèi)的潛在火災(zāi)風險進行持續(xù)性監(jiān)控與早期警告。傳感器將持續(xù)采集環(huán)境參數(shù)，如發(fā)現(xiàn)溫度異常升高、煙霧存在或其他可能指示火災(zāi)發(fā)生的指標，系統(tǒng)便會迅速處理相關(guān)信息，并通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向有關(guān)人員和指揮中心發(fā)送警報。除此之外，還需定期對該防火監(jiān)測與預(yù)警平臺進行維護和檢查，確保其功能始終處于最佳狀態(tài)。通過上述措施，可以極大地減少因火災(zāi)造成的損失，進而維持風電設(shè)施的安全穩(wěn)定運行[4]。

結(jié)語

風力發(fā)電站中的風機火災(zāi)事故給電站的安全運作及經(jīng)濟效益帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。本文通過對風力發(fā)電站內(nèi)潛在的火災(zāi)風險進行詳盡分析，提出了一整套全面的風險識別策略、高效的消防系統(tǒng)設(shè)計方案以及一系列實用的防火控制措施。通過上述措施，有望顯著提升風力發(fā)電站應(yīng)對火災(zāi)的能力，保障其長期穩(wěn)定運行。

參考文獻

[1]張建，王玉龍，吳志宏，等.風力發(fā)電機吊裝關(guān)鍵技術(shù)研究及其應(yīng)用[J].水電與新能源，2023，37（03）：60-63.

[2]陳俊.風力發(fā)電機組安全及功能試驗的研究與應(yīng)用[J].電工電氣，2023（01）：73-76.

作者簡介：

周明明（1995— ），男，漢族，江蘇南通人，本科，助理工程師，研究方向：風力發(fā)電。