1.事故簡稱：#33機組葉輪墜落事故

2.事故起止時間：2021年12月05日06時33分-12月05日06時35分

3.事故發生時氣象及自然災害情況：

氣溫：-8℃  風速：9.05m/s  風向：西南  天氣：陰

4.事故等級（事故性質）：C類一般事故

5.本次事故損失及影響情況

#33機組齒輪箱主軸斷裂，葉輪整體墜落損壞；三線#15轉角塔損壞，6根水泥桿損壞，LGJ-150導線約1500米損壞。

6.事故前工況

事故發生前風速9.05m/s，發電機轉速1801rpm，槳距角-1°，#33機組出力1533kW。

7.事故設備情況

機組類型：1500kW

8.事故經過

（1）故障象征

2021年12月5日6時35分，三線限時電流速斷保護動作，故障電流Ia=47.52A，故障錄波器顯示BC相間短路（附件2.繼電保護信息），測量線路絕緣為零。

7時05分，檢修人員巡視三線，未見異常。

10時03分，對通訊中斷的#33風機進行檢查，發現#33風機葉輪掉落；塔筒劃痕約20米；葉片掉落導致相鄰東升三線15號轉角塔折斷，16號至21號共6根水泥桿不同程度損壞，其中桿頂頭鐵8個變形彎曲，橫擔及其他相關金具6套損壞；線路光纜金具損壞，光纜存在磨損（附件3.事故現場照片圖1-4）。

10時10分，安排檢修人員登機檢查發電機、控制柜、電氣元件等其他部件損壞情況，未見異常。

（2）保護裝置動作信息

從服務器導出PLC記錄數據，查看該機組事件日志中風機控制系統采集和發出的指令信息：輪轂掉落前，發電機轉速1872rpm，風電機組驅動鏈方向的擺動為1.5%；機組機艙加速度傳感器測得的驅動和非驅動加速度為0.01m/s2。

9.事故報告情況

12月5日10時57分，省公司向上級單位安環部、生技部、運營監控中心匯報事故初報。12月6日上級單位安環部前往現場指導事故調查。

10.事故處置情況

為防止次生事故發生，在事故發生的關鍵路口設置警戒隔離帶，組織人員現場值守。遼寧公司組織成立事故調查組，分為數據分析、事故調查、設備恢復三個工作組，迅速開展事故調查和設備恢復工作。

11.事故原因分析

（1）調取省級監控系統秒級數據繪制時間、風速、功率、轉速、槳葉角度等數據進行控制邏輯分析，未見異常。 

6時33分，機組報出“52變槳2驅動錯誤”、“19輪轂驅動故障”、“14 振動傳感器”、“34制動器轉子過速”故障。6時34分，機組變槳系統通訊中斷、400V電源中斷、主控系統通訊中斷。（附件4.圖1）

06:33:47#2葉片變槳電機扭矩由42.44Nm變為0Nm，槳葉角度從此刻開始一直為0.13°；#1和#3葉片角度及扭矩數據變化符合槳距角調節邏輯。推斷#2葉片變槳變頻器進入異常狀態。（附件4.圖2）

06:33:48機組報出“52 變槳2驅動錯誤”、“19 輪轂驅動故障”故障，機組狀態由“7發電狀態”變至“1故障狀態”。

06:33:48-06:33:53瞬時風速由9.05m/s降到8.81m/s；機組停機過程中，葉輪轉速由1772轉下降至1761轉；發電機轉速由1811轉升高至1872轉。在53秒時刻，葉輪轉速1和葉輪轉速2數據丟失。從葉輪轉速和發電機轉速變化趨勢不一致及葉輪轉速1和葉輪轉速2數據丟失推斷，主軸在53秒時刻斷裂。（附件4.圖3）

（2）現場勘查情況

機組主軸斷裂位置為圓度段主受力區（附件5.圖1），斷口兩側呈現疲勞源、擴展及特征區，中間區域為瞬斷區（附件5.圖2）。發現兩處主要問題：一是主軸斷口邊緣存在大面積異常銹蝕坑（附件5.圖3），并形成貝紋擴展區，二是主軸斷口兩側出現條狀疲勞斷裂區，有明顯疲勞源和貝紋擴展區，且有清晰銹蝕（附件5.圖4）。

（3）上海寶冶工程技術有限公司《失效分析報告》（附件6）結論：送檢主軸斷裂模式為多源疲勞斷裂。其中12點區域明顯可見軸向深度33mm、長度430mm的疲勞裂紋；6點區域明顯可見軸向深度43mm，長度440mm的疲勞裂紋。

綜上，本次事故原因為：齒輪箱內嵌主軸主受力區存在兩處隱性裂紋，分別為12點區域深度33mm、長度430mm的疲勞裂紋和6點區域深度43mm、長度440mm的疲勞裂紋（安裝位置所限，外觀檢查無法發現），在機組運行過程中，受風輪交變載荷作用催化主軸裂紋擴展，最終造成主軸斷裂，葉輪整體墜落。

12.事故暴露問題

齒輪箱維修廠家提供的主軸存在質量問題

齒輪箱內嵌主軸的主受力區存在隱形裂紋；齒輪箱出廠前未對主軸開展探傷檢測，未提供主軸探傷檢測報告。對本次事故負有全部責任。

13.預防事故重復發生的措施

（1）立即開展該品牌機組該廠家齒輪箱專項檢查。全面檢查該品牌機組該廠家齒輪箱油溫、軸承溫度、地腳螺栓等運行情況，發現異常立即分析原因采取措施。

（2）開展該品牌機組該廠家齒輪箱主軸探傷。廠家維修且在質保期內的齒輪箱，廠家負責開展主軸探傷工作，出具檢測報告；其他該品牌機組該廠家齒輪箱主軸探傷檢測工作委托工程技術公司開展，發現問題立即處理。

（3）加強大部件返廠維修質量管控。制定大部件返廠維修質量管控標準，維修過程的關鍵節點應派遣技術人員現場見證和監督。

（4）加強返廠維修后設備驗收管理。完善設備檢修管理辦法，要求設備返廠維修后維修廠家必須出具全面的產品質量合格報告，報告應包括各部件質量檢測報告和整體傳動試驗報告。

14.對事故的責任分析和對責任人的處理意見

《#33風機齒輪箱維修合同》（KP2020-43）7.3條款“質保期間乙方負責針對維修中更換的零件實行“三包”:質保期間出現質量問題的，由乙方承擔齒輪箱維修及恢復正常運行的所有費用，賠償給甲方造成的直接損失和間接損失”的約定（附件10）。

由廠家承擔全部經濟損失，包括設備恢復和電量損失。

15.附件

圖1 線路跳閘保護信息

圖2 故障錄波信息

圖3 事故現場整體情況

圖4 主軸斷裂斷面

圖5 損壞鐵塔

圖6 受損水泥桿塔

圖7 #33機組故障時刻信息

圖8 #33機組槳距角控制數據

圖9 #33機組葉輪轉速和發電機轉速對比

圖10 主軸裝配結構示意圖

圖11 主軸斷口圖

圖12 片狀銹蝕區域