[發(fā)明專利]一種適用于液壓變槳系統(tǒng)的安全保護(hù)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210398508.2
• 申請(qǐng)日: 2012-10-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102865190A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田煒;魯斌;劉劍;潘晨;沈鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)電南瑞科技股份有限公司
• 主分類號(hào): F03D7/00
• 分類號(hào): F03D7/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

???本發(fā)明涉及一種適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓變槳系統(tǒng)的安全保護(hù)裝置，屬于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

風(fēng)能作為一種清潔可再生能源，越來(lái)越受各國(guó)政府的重視，隨著大功率、可并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的逐步成熟，風(fēng)電裝機(jī)容量在全球范圍內(nèi)取得了爆炸式的增長(zhǎng)。液壓變槳系統(tǒng)，作為主流變槳系統(tǒng)的一種，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、扭矩大、無(wú)需變速機(jī)構(gòu)和備用電源等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于兆瓦級(jí)以上的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。該系統(tǒng)可有效減少風(fēng)機(jī)載荷，并使風(fēng)力發(fā)電機(jī)在各種工況下都能夠獲得最佳的性能，提高了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率和電能質(zhì)量。

傳統(tǒng)的液壓變槳系統(tǒng)，一般由機(jī)艙控制柜、電液控制回路、液壓站、變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)和槳距角傳感器組成，其中變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)和槳距角傳感器安裝于輪轂中，只作為液壓變槳系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)和槳距角反饋單元，液壓變槳系統(tǒng)的控制運(yùn)算、安全保護(hù)功能都由機(jī)艙控制柜集成實(shí)現(xiàn)。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組容量越來(lái)越大，風(fēng)機(jī)輪轂內(nèi)需采集和處理信號(hào)成倍增加，在輪轂內(nèi)安裝變槳系統(tǒng)進(jìn)行就地信號(hào)采集、處理、并執(zhí)行變槳操作，可有效解決滑環(huán)容量不足的問(wèn)題，并提高風(fēng)機(jī)運(yùn)行的安全性，是一種有效的解決方案，與此同時(shí)，由于輪轂內(nèi)的液壓變槳控制柜越來(lái)越智能和獨(dú)立，集成于機(jī)艙控制柜的安全保護(hù)功能無(wú)法有效滿足液壓變槳系統(tǒng)安全保護(hù)需要，因此，在液壓變槳控制柜內(nèi)設(shè)置獨(dú)立的安全保護(hù)裝置顯得尤為必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述技術(shù)缺陷，提供一種適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓變槳系統(tǒng)的安全保護(hù)裝置。

本發(fā)明的目的，通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓變槳系統(tǒng)的安全保護(hù)裝置，其特征在于：包括設(shè)置于液壓變槳控制柜中的用于信號(hào)采集、邏輯運(yùn)算、控制輸出的嵌入式工業(yè)控制器，和設(shè)置于液壓變槳控制柜安全回路中的：用于安全回路實(shí)時(shí)監(jiān)視與控制的安全繼電器、用于溫度監(jiān)視與保護(hù)的溫控器與時(shí)間繼電器、用于輪轂手動(dòng)急停的急停按鈕、用于控制信號(hào)中轉(zhuǎn)的中間繼電器、用于電液控制裝置伺服控制回路控制的功率繼電器。

進(jìn)一步的：

安全保護(hù)裝置安裝于液壓變槳控制柜內(nèi)，用于實(shí)現(xiàn)安全回路監(jiān)視與控制、外部供電中斷保護(hù)、溫控失效保護(hù)等，從而使液壓變槳系統(tǒng)具備獨(dú)立安全保護(hù)功能。

嵌入式工業(yè)控制器采集來(lái)自安全繼電器、溫控器、急停按鈕信號(hào)，并根據(jù)控制算法進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)算，進(jìn)而輸出控制器正常、程序正常狀態(tài)信號(hào)串入安全回路，輸出控制信號(hào)控制中間繼電器，中間繼電器驅(qū)動(dòng)電液控制裝置，實(shí)現(xiàn)液壓變槳系統(tǒng)正常變槳或緊急停機(jī)。

安全繼電器為安全保護(hù)裝置核心器件，監(jiān)視液壓變槳控制柜安全回路所有信號(hào)，包括手動(dòng)急停、控制器正常、程序正常、外部安全回路正常信號(hào)，當(dāng)其中任何一個(gè)信號(hào)斷開(kāi)，則安全回路斷開(kāi)，安全繼電器動(dòng)作并輸出控制信號(hào)給中間繼電器，中間繼電器驅(qū)動(dòng)電液控制裝置急停回路，實(shí)現(xiàn)液壓變槳系統(tǒng)緊急停機(jī)。

溫控器與時(shí)間繼電器用于實(shí)現(xiàn)溫度監(jiān)視與保護(hù)功能，設(shè)備上電時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度大于溫控器設(shè)置的最低啟動(dòng)溫度T0時(shí)，溫控器閉合，時(shí)間繼電器得電動(dòng)作，控制器正常得電運(yùn)行；設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，若環(huán)境溫度突然降低或者柜內(nèi)溫控回路故障，導(dǎo)致溫度低于最低啟動(dòng)溫度T0時(shí)，溫控器自動(dòng)斷開(kāi)，控制器收到溫控器斷開(kāi)信號(hào)，輸出控制信號(hào)實(shí)現(xiàn)液壓變槳緊急停機(jī)，同時(shí)，時(shí)間繼電器延時(shí)斷開(kāi)功能觸發(fā)，計(jì)時(shí)滿30秒后斷開(kāi)控制器供電，從而避免控制器因運(yùn)行于工作溫度范圍之外而受損。

急停按鈕用于輪轂內(nèi)手動(dòng)急停，當(dāng)安裝、調(diào)試等過(guò)程中出現(xiàn)緊急情況需要急停時(shí)，可手動(dòng)按下急停按鈕，急停按鈕觸發(fā)安全繼電器，實(shí)現(xiàn)液壓變槳系統(tǒng)緊急停機(jī)，同時(shí)急停按鈕通過(guò)XCE接口對(duì)外輸出急停信號(hào)，用于機(jī)艙控制柜安全控制。

中間繼電器用于中轉(zhuǎn)來(lái)自控制器或者安全繼電器的控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電液控制裝置，實(shí)現(xiàn)液壓變槳系統(tǒng)正常變槳或緊急停機(jī)。

功率繼電器用于電液控制裝置伺服控制回路閉合切斷控制，安全保護(hù)裝置正常運(yùn)行時(shí)，功率繼電器得電閉合，電液控制裝置伺服控制回路閉合；安全回路斷開(kāi)，安全繼電器動(dòng)作時(shí)，功率繼電器失電斷開(kāi)，電液控制裝置伺服控制回路斷開(kāi)，電液控制裝置急停回路投入工作。

該發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在提供一種適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓變槳系統(tǒng)的安全保護(hù)裝置，獨(dú)立設(shè)置在液壓變槳控制柜內(nèi)，可有效改善大型風(fēng)機(jī)液壓變槳控制系統(tǒng)安全保護(hù)性能。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：

圖1是本發(fā)明安全回路電氣原理圖；

圖2是本發(fā)明控制器回路電氣原理圖；

具體實(shí)施方式