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风力发电机组火灾事故具有经济损失大、火灾扑救困难、人员逃生困难等特点。近年来,风电行业装机规模高速发展,风力发电机组火灾事故频繁发生,给电力企业带来巨大经济损失。论文以Vestas V90机组为研究对象,研发了风力发电机组自动消防系统,包括方案遴选、技术方案设计、试验检测和应用研究。主要研究工作和成果如下:(1)通过开展国内外风电机组消防系统研究现状及风机火灾特性分析,详述了风力发电机组火灾事故的原因。以Vestas V90机组为研究对象,进行双馈式风电机组的结构、隐患部位和可燃物种类分析,提出了风电机组消防系统的工作环境要求和技术指标。(2)系统分析了风电机组的火灾探测系统、灭火系统、消防联动系统及集中监控系统工况,划分了Veastas V90风机轮毂、机舱和相对密封的电气盘柜等防火分区。通过灭火性能试验,验证了S型热气溶胶产品的可靠性、灭火效能及安全性,提升了Vestas V90机组的灭火系统可靠性。(3)通过对风电机组自动消防系统的灭火介质、火灾探测与报警装置、消防联动系统及集中监控系统的遴选,进行了Vestas V90机组自动消防的灭火系统、火灾探测系统、消防联动系统及集中监控系统的技术方案设计,对8个防火分区进行了药剂量计算,系统具备了感温、感烟和感光三种火灾探测功能及防雷防窒息措施。(4)S型热气溶胶自动消防系统的真实机舱模拟火灾灭火试验表明:S型热气溶胶具有良好灭火效果,灭火浓度为100g/m~3;在通风和非通风条件下,模拟机舱内B类汽油火在热气溶胶灭火装置喷放结束后30s内灭火,橡胶火在60s内扑灭明火,抑制10min后模拟机舱通风无复燃。(5)风电机组自动消防系统的工程应用表明,机舱整体火灾风险降低,火灾应急能力大大提升,降低了由此诱发周边林场和草原火灾发生的概率。