CN109802360A - 用于风力发电机的防误合闸控制器 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种用于风力发电机的防误合闸控制器，包括控制盒和设置在控制盒外的保护电路，所述控制盒包括多个输入接口、液晶显示屏、按键组件和控制电路；所述输入接口连接风力发电机的输出端，所述输入接口还连接风力发电变压器的输出端；所述输入接口、液晶显示屏和按键组件分别连接控制电路；所述保护电路的输入端与风力发电变压器的230V的零线相连接。通过在控制盒内设置控制电路和按键组件，作业人员通过按键可以对断路器和欠压脱扣器的带电情况进行变更。确保塔基下无法合闸；控制盒独立供电，完全独立于风机其他操作系统，当控制盒和或保护电路任何部分停止故障时，不影响风机其他部分工作，机组均可正常运行。

Description

用于风力发电机的防误合闸控制器

技术领域

本发明涉及风力发电机技术领域，特别涉及一种用于风力发电机的防误合闸控制器。

背景技术

五防系统，是发电企业安全生产的重要环节，对风力发电行业来说，五防系统一直无法进入风机，仅能通过安全规程尽量避免操作690V电时的安全隐患。在大功率等级的风机中，为了节约成本，通常把主变压器置于机舱中。一般而言，现场人员于690V回路进行作业时，需要先将上级断路器分断，之后再进行作业，于作业结束后，通知上级断路器操作人员送电。当有人员在机舱内进行维护时，有可能出现底下的人员不知道上面有维护人员而进行误操作，在此过程中，一旦遇到上级断路器操作人员失误等问题，工作人员安全无法保障，因送电人员操作失误，导致作业人员死亡的事故，屡见不鲜。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述的技术缺陷之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种用于风力发电机的防误合闸控制器，实现了风力发电方向的安全生产五防系统的功能，由作业人员在控制盒上直接通过按键组件授权后，上一级断路器才能够进行合闸操作，可以从根本上杜绝误操作的可能性，提高了现场工作的人身安全。

为了实现上述目的，本发明一方面的实施例提供一种用于风力发电机的防误合闸控制器，包括控制盒和设置在控制盒外的保护电路其特征在于，所述控制盒包括多个接口、液晶显示屏、按键组件和控制电路；多个所述接口包括三相电接口、两相电接口和继电器接口；所述三相电接口连接风力发电机，用于输入风力发电机输出的UVW三相电源信号，并将UVW三相电源信号发送至控制电路；所述两相电接口用于连接风力发电变压器输出的电源，所述继电器接口连接保护电路，用于改变保护电路的带电情况；所述按键组件与控制电路连接，所述按键组件用于接收用户键入的密码，并将用户键入的密码发送至控制电路；所述控制电路接收用户键入的密码，并对键入的密码进行认证，如果认证通过，则控制继电器接口输出高电平，继电器接口控制保护电路切断电源；控制电路接收三相电接口发送的UVW三相电源信号，并将UVW三相电源信号转换为电气参数，并将所述电气参数发送至液晶显示屏进行显示。

优选的，所述输入接口至少设有8个，其中第一输入接口至第三输入接口分别连接风力发电机的输出端的UVW三相接线端子。

在上述任一方案中优选的是，所述控制电路包括电流互感器、电压互感器、AD转换器和单片机；所述电流互感器和电压互感器的输出端连接AD转换器的输入端，所述AD转换器的输出端连接单片机的输入端，所述单片机的输出端连接保护电路。

在上述任一方案中优选的是，所述保护电路的输入端与风力发电变压器的230V的零线相连接，所述保护电路的输出端连接控制盒的继电器接口。

在上述任一方案中优选的是，所述保护电路包括空气开关、继电器、欠压脱扣器和过压保护器；所述空气开关的一端连接风力发电变压器的230V的零线，空气开关的另一端连接欠压脱扣器的输入端和过压保护器的输入端，所述过压保护器的输出端接地，所述欠压脱扣器的输出端连接风力发电变压器的230V的火线，并连接至控制盒的一个输入接口。

在上述任一方案中优选的是，所述按键组件至少包括三个按键，三个所述按键按照用户按下的先后顺序作为用户键入的密码。

在上述任一方案中优选的是，所述控制盒上还设有状态指示灯，所述状态指示灯与单片机相连接。

在上述任一方案中优选的是，所述状态指示灯至少设有3个。

在上述任一方案中优选的是，所述控制盒中还设有电源电路，所述电源电路的输入端通过电源接口连接风力发电变压器的输出端，所述电源电路的输出端连接单片机。

根据本发明实施例提供的一种用于风力发电机的防误合闸控制器，解决了目前风力发电设备中五防系统的空白，通过在控制盒内设置控制电路和按键组件，作业人员通过按键可以对断路器和欠压脱扣器的带电情况进行切换。当控制盒被触发的情况下，将欠压脱扣器断电，确保断路器无法合闸；避免了其他人员进行误操作，保障了机舱中检修人员的人身安全。

2、控制盒独立供电，完全独立于风机其他操作系统，当控制盒和或保护电路任何部分停止故障时，不影响风机其他部分工作，机组均可正常运行。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例提供的一种用于风力发电机的防误合闸控制器的电路连接结构图

图2为本发明实施例提供的一种用于风力发电机的防误合闸控制器中控制电路的电路原理图。

图中：1、控制盒；2、输入接口；3、液晶显示屏；4、按键组件；F1、空气开关；KM、继电器；YU、欠压脱扣器；F2、过压保护器；9、状态指示灯；10、电源接口；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-2所示，本发明实施例提供的一种用于风力发电机的防误合闸控制器，包括控制盒1和设置在控制盒1外的保护电路，控制盒1包括多个输入接口2、液晶显示屏3、按键组件4和控制电路；输入接口2连接风力发电机的输出端，输入接口2还连接风力发电变压器的输出端。

其中，输入接口2至少设有8个，其中3个为三相接口：输入接口U、输入接口V以及输入接口W；分别连接风力发电机的输出端的UVW三相接线端子。还包括3个接地端口，接地接口NO、接地接口COM、接地接口L分别连接风力发电变压器输出的电源线的零线；还包括2个接口，即图中两个接口N，接口N连接风力发电变压器输出的电源线的火线。

进一步，输入接口2、液晶显示屏和按键组件4分别连接控制电路；保护电路的输入端与风力发电变压器的230V的零线相连接，保护电路的输出端连接控制盒1的输入接口2。按键组件4至少包括三个按键。按键组件4用于机舱检修人员能进行操作认证，机舱检修人员首先通过按下按键组件，单片机接收到检修人员的按键信号后控制接口COM输出高电平。

风机正常工作时，维修人员无需上塔，高压供电网络中将高压电变压为690V的三相电为风力发电机提供驱动励磁，690V的高压电为主电路，其中，采用干式变压器T分压为220V-240V的维修回路，在该维修回路上安装空气开关，空气开关合闸时，维修回路得电才可维修。

保护电路包括空气开关F1、继电器KM、欠压脱扣器YU和过压保护器F2；空气开关F1的一端连接风力发电变压器的230V的零线，空气开关F1的另一端连接欠压脱扣器YU的输入端和过压保护器F2的输入端，过压保护器F2的输出端接地，欠压脱扣器YU的输出端连接风力发电变压器的230V的火线，并连接至控制盒1的一个输入接口2。

本实施例在使用时，正常状态下，空气开关闭合送电后，欠压脱扣器的电吸合，此时塔基下方的工作人员可以控制空气开关F1，进行合闸送电操作，当需要维修时，塔基下方的工作人员使F1开闸断电，此时，690V回路的继电器断开，机舱检修人员首先通过按下按键组件，单片机接收到检修人员的按键信号后控制继电器DO触点(即接口COM和接口NO)输出高电平，此时继电器KM断电，欠压脱扣器失电急停，即使塔基下方工作人员合闸送电，也不会对继电器和脱口器的通断状态产生影响，保护机舱中的工作人员不会因为误操作，造成人身危险。由于，控制盒的三相接口U、V、W连接风机的三相接线端子，三相接口U、V、W连接控制电路，控制电路将接收到的三相电信号，进行电路转换，并将转换后形成的电气参数发送至液晶显示屏显示，此时维修人员可以通过查看液晶显示屏上显示的电气参数，确定如何检修。

需要说明的是，当机舱工作人员检修结束后，通过按下按键组件实现对继电器DO触点的复位，此时塔基下的工作人员恢复对风机的控制。

如图2所示，本实施例对上述实施例中的控制电路进行进一步扩展，控制电路包括电流互感器、电压互感器、AD转换器U1和单片机U0；电流互感器和电压互感器的输出端连接AD转换器的输入端，AD转换器的输出端连接单片机的输入端，单片机的输出端连接保护电路。

在本实施例中，电流互感器和电压传感器连接三相接口U、V、W的每一个接口，这种接线可以测量三相不平衡电流，在任何相间短路、单相短路、接地故障短路情况下都能起到测量和保护作用。电流互感器和电压互感器将采集的电流模拟信号和电压模拟信号发送至AD转换器，AD转换器将模拟信号转换为数字信号，并将转换后的数字信号发送至单片机，单片机将接收到的数字信号，即电压参数以及电流参数，发送至LCD显示接口，由LCD液晶显示屏进行显示。

控制盒1上还设有状态指示灯9，状态指示灯9与单片机相连接。状态指示灯9至少设有3个。控制盒1中还设有电源电路，电源电路的输入端通过电源接口10连接风力发电变压器的输出端，电源电路的输出端连接单片机。需要说明的是，其中，一个状态指示灯连接电源电路，用于指示电源电路的工作状态，一个状态指示灯连接单片机的电源管脚，用于指示单片机的工作状态，另一个指示灯连接继电器DO触点，用于指示继电器的工作状态。通过在控制盒内设置控制电路和按键组件，作业人员通过按键可以对断路器和欠压脱扣器的带电情况进行变更。当控制盒被触发的情况下，将欠压脱扣器断电，确保断路器无法合闸；控制盒独立供电，完全独立于风机其他操作系统，当控制盒和或保护电路任何部分停止故障时，不影响风机其他部分工作，机组均可正常运行。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims (9)

1.一种用于风力发电机的防误合闸控制器，包括控制盒和设置在控制盒外的保护电路其特征在于，所述控制盒包括多个接口、液晶显示屏、按键组件和控制电路；

多个所述接口包括三相电接口、两相电接口和继电器接口；所述三相电接口连接风力发电机，用于输入风力发电机输出的UVW三相电源信号，并将UVW三相电源信号发送至控制电路；所述两相电接口用于连接风力发电变压器输出的电源，所述继电器接口连接保护电路，用于改变保护电路的带电情况；

所述按键组件与控制电路连接，所述按键组件用于接收用户键入的密码，并将用户键入的密码发送至控制电路；

所述控制电路接收用户键入的密码，并对键入的密码进行认证，如果认证通过，则控制继电器接口输出高电平，继电器接口控制保护电路切断电源；控制电路接收三相电接口发送的UVW三相电源信号，并将UVW三相电源信号转换为电气参数，并将所述电气参数发送至液晶显示屏进行显示。

2.根据权利要求1所述的用于风力发电机的防误合闸控制器，其特征在于，所述输入接口至少设有8个，其中第一输入接口至第三输入接口分别连接风力发电机的输出端的UVW三相接线端子。

3.根据权利要求2所述的用于风力发电机的防误合闸控制器，其特征在于，所述控制电路包括电流互感器、电压互感器、AD转换器和单片机；所述电流互感器和电压互感器的输出端连接AD转换器的输入端，所述AD转换器的输出端连接单片机的输入端，所述单片机的输出端连接保护电路。

4.根据权利要求1所述的用于风力发电机的防误合闸控制器，其特征在于，所述保护电路的输入端与风力发电变压器的230V的零线相连接，所述保护电路的输出端连接控制盒的继电器接口。

5.根据权利要求1或4所述的用于风力发电机的防误合闸控制器，其特征在于，所述保护电路包括空气开关、继电器、欠压脱扣器和过压保护器；所述空气开关的一端连接风力发电变压器的230V的零线，空气开关的另一端连接欠压脱扣器的输入端和过压保护器的输入端，所述过压保护器的输出端接地，所述欠压脱扣器的输出端连接风力发电变压器的230V的火线，并连接至控制盒的一个输入接口。

6.根据权利要求1所述的用于风力发电机的防误合闸控制器，其特征在于，所述按键组件至少包括三个按键，三个所述按键按照用户按下的先后顺序作为用户键入的密码。

7.根据权利要求3所述的用于风力发电机的防误合闸控制器，其特征在于，所述控制盒上还设有状态指示灯，所述状态指示灯与单片机相连接。

8.根据权利要求7所述的用于风力发电机的防误合闸控制器，其特征在于，所述状态指示灯至少设有3个。

9.根据权利要求1所述的用于风力发电机的防误合闸控制器，其特征在于，所述控制盒中还设有电源电路，所述电源电路的输入端通过电源接口连接风力发电变压器的输出端，所述电源电路的输出端连接单片机。