CN110805522A - 风力发电机组防飞车增强和趋势预警装置及预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种风力发电机组防飞车增强和趋势预警装置及预警方法。风力发电机组飞车是风电企业较常见的大事故,产生飞车的原因是电控***故障、人为操作及线路错误等,薄弱环节是电控***、通信***故障多、缺少轮毂内防飞车机制。本发明组成包括:预警装置,所述的预警***包括控制器(7),所述的控制器底部安装有急停按钮A(1),所述的控制器通过光纤与接触器(4)连接,所述的接触器安装在轮毂(5)内部,所述的轮毂连接机舱(3),所述的机舱上安装有急停按钮B(2),急停按钮C(8)安装在机舱下方的支撑杆底部,所述的轮毂通过连接轴与风机桨叶(6)连接。本发明用于风力发电机组防飞车增强和趋势预警装置。
Description
技术领域:
本发明涉及一种风力发电机组防飞车增强和趋势预警装置及预警方法。
背景技术:
在中国风电的快速发展时期,不少风电场出现了机组飞车、倒塔事故,事故原因主要有手动调试时,三个桨叶同时展开;空心轴内线路短路,造成机舱内的EFC紧急顺桨信号无法发出;由于短路或误接线,交流失电后,电池回桨回路被闭锁;控制***死机和通信故障;后备电池失电等原因;为了防止飞车事故,我们先来分析风机的防飞车机制,目前的风机防飞车机制主要有变桨和通信故障检测、发电机、齿轮箱、转子、变频器超速和极限超速,其中只有变桨和通信故障检测装置在轮毂内,其他信号都由主控处理后,通过滑环送到变桨***,控制***死机和滑环线路短路、断线是多发故障,是超速信号送到变桨控制***的薄弱环节,如发生此类故障时,变桨***内的通信检测也同时发生故障或电池顺桨电路故障,将造成飞车;
风力发电机组飞车是风电企业较常见的大事故,产生飞车的原因是电控***故障、人为操作及线路错误等,薄弱环节是电控***、通信***故障多、缺少轮毂内防飞车机制。制作一种独立于风机电控***之外的低风切出装置,早期发现并切出预警风机,在轮毂安装交流失电检测装置,交流失电后,及时顺桨,做为补充防飞车手段,将有效减少飞车事故的发生。
发明内容:
本发明的目的是提供一种风力发电机组防飞车增强和趋势预警装置及预警方法。
上述的目的通过以下的技术方案实现:
一种风力发电机组防飞车增强和趋势预警装置,其组成包括:预警装置,所述的预警***包括控制器,所述的控制器底部安装有急停按钮A,所述的控制器通过光纤与接触器连接,所述的接触器安装在轮毂内部,所述的轮毂连接机舱,所述的机舱上安装有急停按钮B,急停按钮C安装在机舱下方的支撑杆底部,所述的轮毂通过连接轴与风机桨叶连接。
一种风力发电机组防飞车增强和趋势预警装置及预警方法,该方法包括如下步骤:
首先根据风机飞车产生的原因,通过四点增强防飞车的可靠性;
(1)增加外部硬接线超速检查信号传送到变桨***的路数;
(2)更改策略,使风机在直流故障时可切换到交流变桨,变流故障时切换到直流变桨;
(3)提早发现飞车趋势,在转动惯量不大时,发出顺桨信号,减少对***的冲击和设备损坏,避免高转速时振动大造成滑环故障通信中断,使控制***有充足的时间顺桨;
(4)在轮毂内增加交流失电的顺桨触发机制,增加了一级在部分交流失电类故障时,不依赖于滑环的顺桨触发机制,提供了一种不进入风机,停交流电处理超速故障的方法,避免了发现超速长时间无法处理的问题,配合有些机型的高电压穿越接触器,可在其他方法无法顺桨的前提下,拉开交流电源或断开高电压穿越接触器触发交流失电紧急顺桨机制;
其次是对电气的设计;
早期预警机制:
早期预警作为风机控制***低风切出的备用手段,用于当控制***死机、故障时,早期发现可能导致飞车的故障,通过硬接线传送EFC信号到变桨***,使桨叶顺桨;原理是在一定时限内,转速对应功率大于或小于实际功率超过一定范围时,发出顺桨信号;可采用三相功率表,通过串口接到PLC,转速传感器通过模拟量接口或频率计数器连接到PLC,通过查表比较和计时器,当功率和转速不匹配一定时间后,输出EFC信号;如果开关断开,转速大于1300就发EFC信号,正常情况下,利用电流和转速的对比表,偏差大于20%时,就发EFC信号;
轮毂内交流失电检测:
选用380V时间继电器,线圈接到400V电源A、B两相,时间继电器失电延时打开的动合触点串接在EFC信号回路中,当交流失电时,时间继电器在延时3S,躲过高、低穿后,EFC失电,紧急顺桨。
有益效果:
1.本发明主要是提供一种风力发电机组防飞车增强和趋势预警装置及其预警方法,该结构是通过3个急停按钮,能够使轮毂内的接触器断开,接触器断开后,轮毂里面的变桨控制***就会自动顺桨,保证风机不飞车,其中3个急停按钮可以通过网络或者硬接线断开,操作简单可靠。
本发明通过外加飞车预警控制***,提供了主控以外的飞车防护装置,使主控故障时、主控逻辑存在错误时、通信故障时、低风速未顺桨时,外加防飞车装置能有效发出紧急顺桨信号。
本发明通过轮毂交流失电检测,在电网突然停电、线路跳闸等情况下,可增加轮毂内的EFC顺桨信号来源,配合高、低穿接触器,甚至可以变为轮毂内完整的紧急顺桨信号,在主控检测到超速信号,同时变桨通信中断、EFC线短路等情况下,变桨***无反应,可通过主控断掉轮毂交流电,使轮毂内的交流电失电EFC信号起作用,增加防飞车的手段,提高紧急顺桨的可靠性,降低风机飞车概率。
附图说明:
附图1是本发明的结构示意图。
附图2是发明电气结构示意图之一。
附图3是发明电气结构示意图之二。
具体实施方式:
实施例1:
一种风力发电机组防飞车增强和趋势预警装置,其组成包括:预警装置,所述的预警***包括控制器7,所述的控制器底部安装有急停按钮A1,所述的控制器通过光纤与接触器4连接,所述的接触器安装在轮毂5内部,所述的轮毂连接机舱3,所述的机舱上安装有急停按钮B2,急停按钮C8安装在机舱下方的支撑杆底部,所述的轮毂通过连接轴与风机桨叶6连接。
实施例2:
一种利用实施例1所述的风力发电机组防飞车增强和趋势预警装置的预警方法,该方法包括如下步骤:
首先根据风机飞车产生的原因,通过四点增强防飞车的可靠性;
(1)增加外部硬接线超速检查信号传送到变桨***的路数;
(2)更改策略,使风机在直流故障时可切换到交流变桨,变流故障时切换到直流变桨;
(3)提早发现飞车趋势,在转动惯量不大时,发出顺桨信号,减少对***的冲击和设备损坏,避免高转速时振动大造成滑环故障通信中断,使控制***有充足的时间顺桨;
(4)在轮毂内增加交流失电的顺桨触发机制,增加了一级在部分交流失电类故障时,不依赖于滑环的顺桨触发机制,提供了一种不进入风机,停交流电处理超速故障的方法,避免了发现超速长时间无法处理的问题,配合有些机型的高电压穿越接触器,可在其他方法无法顺桨的前提下,拉开交流电源或断开高电压穿越接触器触发交流失电紧急顺桨机制;
其次是对电气的设计;
早期预警机制:
早期预警作为风机控制***低风切出的备用手段,用于当控制***死机、故障时,早期发现可能导致飞车的故障,通过硬接线传送EFC信号到变桨***,使桨叶顺桨;原理是在一定时限内,转速对应功率大于或小于实际功率超过一定范围时,发出顺桨信号;可采用三相功率表,通过串口接到PLC,转速传感器通过模拟量接口或频率计数器连接到PLC,通过查表比较和计时器,当功率和转速不匹配一定时间后,输出EFC信号,由于仅作为控制***的备用,可采用如附图2的简单方式;
如果开关断开,转速大于1300就发EFC信号,正常情况下,利用电流和转速的对比表,偏差大于20%时,就发EFC信号;
轮毂内交流失电检测:
选用380V时间继电器,线圈接到400V电源A、B两相,时间继电器失电延时打开的动合触点串接在EFC信号回路中,当交流失电时,时间继电器在延时3S,躲过高、低穿后,EFC失电,紧急顺桨。
Claims (2)
1.一种风力发电机组防飞车增强和趋势预警装置,其组成包括:预警装置,其特征是:所述的预警***包括控制器,所述的控制器底部安装有急停按钮A,所述的控制器通过光纤与接触器连接,所述的接触器安装在轮毂内部,所述的轮毂连接机舱,所述的机舱上安装有急停按钮B,急停按钮C安装在机舱下方的支撑杆底部,所述的轮毂通过连接轴与风机桨叶连接。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组防飞车增强和趋势预警装置的预警方法,其特征是:该方法包括如下步骤:
首先根据风机飞车产生的原因,通过四点增强防飞车的可靠性;
(1)增加外部硬接线超速检查信号传送到变桨***的路数;
(2)更改策略,使风机在直流故障时可切换到交流变桨,变流故障时切换到直流变桨;
(3)提早发现飞车趋势,在转动惯量不大时,发出顺桨信号,减少对***的冲击和设备损坏,避免高转速时振动大造成滑环故障通信中断,使控制***有充足的时间顺桨;
(4)在轮毂内增加交流失电的顺桨触发机制,增加了一级在部分交流失电类故障时,不依赖于滑环的顺桨触发机制,提供了一种不进入风机,停交流电处理超速故障的方法,避免了发现超速长时间无法处理的问题,配合有些机型的高电压穿越接触器,可在其他方法无法顺桨的前提下,拉开交流电源或断开高电压穿越接触器触发交流失电紧急顺桨机制;
其次是对电气的设计;
早期预警机制:
早期预警作为风机控制***低风切出的备用手段,用于当控制***死机、故障时,早期发现可能导致飞车的故障,通过硬接线传送EFC信号到变桨***,使桨叶顺桨;原理是在一定时限内,转速对应功率大于或小于实际功率超过一定范围时,发出顺桨信号;可采用三相功率表,通过串口接到PLC,转速传感器通过模拟量接口或频率计数器连接到PLC,通过查表比较和计时器,当功率和转速不匹配一定时间后,输出EFC信号;如果开关断开,转速大于1300就发EFC信号,正常情况下,利用电流和转速的对比表,偏差大于20%时,就发EFC信号;
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CN113513448A (zh) * | 2021-08-10 | 2021-10-19 | 天津明智润阳技术有限公司 | 一种预防风力发电机组飞车的变桨刹车控制方法 |
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2019
- 2019-11-24 CN CN201911160933.6A patent/CN110805522A/zh active Pending
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