CN102817776A - 一种风力发电机组高速轴刹车安全系统及安全控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风力发电机组高速轴刹车安全系统及安全控制方法，包括高速轴转速检测模块及高速轴刹车模块，还包括安全模块，所述安全模块包括有安全模块输入单元及与安全模块输入单元连接的继电器输出单元；所述高速轴转速检测模块的输出端连接安全模块输入单元，继电器输出单元连接高速轴刹车模块；当安全模块接收到触发高速轴刹车的指令后如判定高速轴转速低于某额定值时，即直接通过继电器输出单元触发高速轴刹车模块，本发明由于直接由安全模块驱动高速轴刹车模块，减少了中间环节，因此提高了安全系统的安全级别、保证了风力发电机组可靠运行。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机组安全系统领域，具体地，涉及一种风力发电机组高速轴刹车安全系统及安全控制方法。
背景技术
近年来，中国风电行业高速发展，装机容量连年翻番。随着风电的大规模发展，风力发电机组技术逐渐成熟，对风力发电机组运行的可靠性及安全性要求更加严格。在保证风力发电机组安全运行方面，安全系统起着很大作用。
如图1所示，现有的风力发电机组高速轴刹车安全系统，包括高速轴转速检测模块、安全模块、主控系统、继电器、高速轴刹车模块，当急停按钮触发风力发电机组高速轴刹车安全系统进行高速轴刹车时，需要通过主控系统触发继电器，从而降低了安全级别。当主控系统出现故障或继电器出现故障时均不能可靠的触发高速轴刹车、不能完成风力发电机组紧急停机。如果在不需要高速轴刹车的情况下高速轴刹车误动作，将对风力发电机组高速轴造成损坏，威胁风力发电机组安全运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种风力发电机组高速轴刹车安全系统及安全控制方法，可以克服现有技术中的主控系统故障时无法可靠的触发高速轴刹车的缺陷，同时，降低高速轴的磨损风险，避免出现风力发电机组重大事故，可提高安全系统的安全级别。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种风力发电机组高速轴刹车安全系统，包括高速轴转速检测模块及高速轴刹车模块，还包括安全模块，所述安全模块包括有安全模块输入单元及与安全模块输入单元连接的继电器输出单元；所述高速轴转速检测模块的输出端连接安全模块输入单元，继电器输出单元连接高速轴刹车模块。
进一步地，还包括与所述安全模块的继电器输出单元连接的继电器输出检测模块，所述安全模块还包括与所述继电器输出检测模块连接的报警单元。
进一步地，所述高速轴刹车模块功能通过风力发电机组液压系统实现。
进一步地，所述安全模块及继电器输出检测模块安装于风力发电机组机舱控制柜内，所述高速轴转速检测模块及高速轴刹车模块安装于风力发电机组机舱内。
一种风力发电机组高速轴刹车安全控制方法，当安全模块接收到触发高速轴刹车指令后，安全模块的安全模块输入单元判断来自高速轴转速检测模块的高速轴转速是否低于某额定值，如低于额定值则安全模块继电器输出单元直接控制高速轴刹车模块进行高速轴刹车。
进一步地，当高速轴刹车模块进行高速轴刹车后，安全模块继电器输出检测模块检测高速轴刹车动作，如果未检测到高速轴刹车动作则安全模块的报警单元进行报警。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明由于直接由安全模块驱动高速轴刹车模块，减少了中间环节，因此提高了安全系统的安全级别、保证了风力发电机组可靠运行。
2、本发明由于设置了高速轴转速检测模块，安全模块在判定高速轴转速低于某额定值时则触发高速轴刹车模块，降低了高速轴的磨损的风险，避免出现风力发电机组重大事故。
3、本发明由于设置了安全模块继电器输出检测模块，可以监测高速轴刹车是否可靠动作，如果没有动作可以立即触发报警，增强了对安全系统的监测功能，从而提高了风力发电机组的可靠性。
4、本发明由于是在风电机组原有电气系统的基础上设计而成的，因此具有应用广泛、实用性强的特点。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为现有技术中的风力发电机组高速轴刹车安全系统结构框图；
图2为本发明的风力发电机组高速轴刹车安全系统结构框图；
图3为本发明的风力发电机组高速轴刹车安全控制方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图2所示，本发明的一种风力发电机组高速轴刹车安全系统，包括高速轴转速检测模块及高速轴刹车模块，还包括安全模块，安全模块包括有安全模块输入单元及与安全模块输入单元连接的继电器输出单元；高速轴转速检测模块的输出端连接安全模块输入单元，继电器输出单元连接高速轴刹车模块，图中，急停按钮用于触发高速轴刹车安全系统进行高速轴刹车。与现有技术相比，本发明中每台风力发电机组的安全模块不通过主控系统、继电器控制高速轴刹车模块进行高速轴刹车，而通过安全模块的继电器输出单元直接控制高速轴刹车模块进行高速轴刹车，减少了中间环节从而减少了故障可能性，增强了安全系统安全级别。
上述实施例中，安全系统还可包括与安全模块的继电器输出单元连接的继电器输出检测模块，安全模块还包括与所述继电器输出检测模块连接的报警单元。其中，继电器输出检测模块可以检测高速轴刹车动作情况，如果出现故障，通过报警单元报警，维护人员可以及时被告知，保证风力发电机组安全稳定运行。
在上述实施例中，高速轴刹车模块功能通过风力发电机组液压系统实现。
在上述实施例中，安全模块及继电器输出检测模块安装于风力发电机组机舱控制柜内，所述高速轴转速检测模块及高速轴刹车模块安装于风力发电机组机舱内。
如图3所示，本发明的一种风力发电机组高速轴刹车安全控制方法为：
当安全模块接收到风力发电机组紧急停机需要触发安全链（即触发高速轴刹车）指令时，安全模块的安全模块输入单元判断来自高速轴转速检测模块的高速轴转速是否低于某额定值，如低于额定值则安全模块继电器输出单元直接输出控制高速轴刹车模块进行高速轴刹车。当高速轴刹车模块进行高速轴刹车后，安全模块继电器输出检测模块根据高速轴刹车反馈给继电器输出单元的情况来检测高速轴刹车动作情况（是否有故障），如果未检测到高速轴刹车动作则安全模块的报警单元进行报警。
在上述实施例中，安全模块输入及输出信号采用数字量信号。
综上所述， 本发明在尽可能简单的电气结构下，增强了安全系统的可靠性、有效的对风力发电机组安全系统进行监控、降低了高速轴的磨损的风险，避免出现风力发电机组重大事故，从而增强了风力发电机组运行的可靠性及安全性本。发明具有应用广泛、实用性强的特点，可应用于风力发电行业中。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种风力发电机组高速轴刹车安全系统，包括高速轴转速检测模块及高速轴刹车模块，其特征在于，还包括安全模块，所述安全模块包括有安全模块输入单元及与安全模块输入单元连接的继电器输出单元；
所述高速轴转速检测模块的输出端连接安全模块输入单元，继电器输出单元连接高速轴刹车模块。
2.根据权利要求1所述的风力发电机组高速轴刹车安全系统，其特征在于，还包括与所述安全模块的继电器输出单元连接的继电器输出检测模块，所述安全模块还包括与所述继电器输出检测模块连接的报警单元。
3.根据权利要求1或2所述的风力发电机组高速轴刹车安全系统，其特征在于，所述高速轴刹车模块功能通过风力发电机组液压系统实现。
4.根据权利要求2所述的风力发电机组高速轴刹车安全系统，其特征在于，所述安全模块及继电器输出检测模块安装于风力发电机组机舱控制柜内，所述高速轴转速检测模块及高速轴刹车模块安装于风力发电机组机舱内。
5.一种风力发电机组高速轴刹车安全控制方法，其特征在于，当安全模块接收到触发高速轴刹车指令后，安全模块的安全模块输入单元判断来自高速轴转速检测模块的高速轴转速是否低于某额定值，如低于额定值则安全模块继电器输出单元直接控制高速轴刹车模块进行高速轴刹车。
6.根据权利要求5所述的风力发电机组高速轴刹车安全控制方法，其特征在于，当高速轴刹车模块进行高速轴刹车后，安全模块继电器输出检测模块检测高速轴刹车动作，如果未检测到高速轴刹车动作则安全模块的报警单元进行报警。
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