CN203272015U - 一种新型的风力发电机组振动超限保护系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型的风力发电机组振动超限保护系统，通过在超限保护继电器的常开触点和振动传感器的常闭触点组成触点并联连接结构，以及在常规控制器软件部分，修改振动超限逻辑，使振动超限逻辑在机组停机模式下被禁止，禁止信号通过数字量输出电路驱动超限保护继电器控制安全控制器的输入，实现了风电机组在停机状态下屏蔽振动超限信号。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及一种新型的风力发电机组振动超限保护系统。
[背景技术]
在现有的大型风力发电机组中，为保证机组的安全运行，在风机控制系统中，都配备了用于检测机组振动的传感器。在机组的常规配置中，振动传感器安装于机组机舱内部，至少有两路输出，一路为模拟量信号，接入机组的常规控制系统；另一路为数字量触点信号，接入机组的安全控制系统。
当机组处于发电运行模式下时，由于环境条件突变或者部件故障的原因，机组可能出现振动过大情况。为避免机组长期运行在振动过大条件下，机组的常规控制系统中会对机组振动值进行超限判断，当振动值超过控制软件设定上限值时，机组会进行正常停机或快速停机；当机组振动异常超限时，振动传感器的数字量输出将直接断开常闭触点，机组的安全控制系统接管机组的控制，将机组切换至紧急停机。
根据上述要求，对振动传感器信号进行故障保护应该只作用于机组正常运行情况下，但在现有的风力发电机组中，机组振动超限保护在风机各种运行模式下都有效。当机组处于正常停机模式下，由于机组顺桨过程中叶片的运动将导致机组的振动值加大，如果此时环境条件突变，振动值将有可能快速加大而超限，导致机组控制系统因振动超限而保护，将机组从正常停机模式切换至快速停机，甚至紧急停机模式。
根据实际运行和风电机组控制仿真经验，在上述情况下，机组部件载荷将会因机组停机模式的切换而导致增大，甚至超过部件设计所能承受的最大载荷。为解决上述问题，本实用新型在常用的风电机组控制系统的基础上进行改造，提供一种用于风力发电机组的振动超限保护被误触发的解决方案。
[实用新型内容]
本实用新型克服了上述技术的不足，提供了一种新型的风力发电机组振动超限保护系统，通过在常规控制器中增加一个数字量输出电路和超限保护继电器，超限保护继电器的常开触点和振动传感器的常闭触点组成触点并联连接结构，以及在常规控制器软件部分，修改振动超限逻辑，使振动超限逻辑在机组停机模式下被禁止，禁止信号通过数字量输出电路驱动超限保护继电器控制安全控制器的输入。
为实现上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：
一种新型的风力发电机组振动超限保护系统，包括有用于检测风电机组5振动的振动传感器模块4，所述振动传感器模块4连接有判断振动传感器模块4模拟量信号是否超限的常规控制器模块1和判断振动传感器模块4数字量信号是否超限的安全控制器模块3，所述常规控制器模块1和安全控制器模块3分别与风电机组5连接，在常规控制器模块1和振动传感器模块4之间连接有超限保护继电器2，所述超限保护继电器2包括线圈21和受线圈21控制的常开触点22，所述线圈21与常规控制器模块1的输出端连接，所述振动传感器模块41设有振动传感器41和受振动传感器41控制的常闭触点42，所述振动传感器41与常规控制器模块1的输入端连接，所述常闭触点42与安全控制器模块3连接，所述常闭触点42与常开触点22并联连接。
所述的常规控制器模块1设有常规控制器11，所述常规控制器11的一输入端连接有用于将振动传感器41信号转换为模拟量信号的模拟量输入电路13，所述模拟量输入电路13作为常规控制器模块1的输入端，所述常规控制器11输出端连接有数字量输出电路12，所述数字量输出电路12作为常规控制器模块1的输出端。
所述的安全控制器模块3设有安全控制器31，所述安全控制器31连接有用于检测常闭触点42数字量信号的逻辑与电路32，所述逻辑与电路32作为安全控制器模块3的输入端。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型能使风电机组在停机状态中屏蔽振动超限信号，维持当前停机模式，避免风电机组因振动超限保护被误触发而造成风电机组部件的损坏。
2、本实用新型实现的方案简单有效，成本低，符合企业的经济效益。
[附图说明]
图1为本实用新型的结构示意图；
[具体实施方式]
下面结合附图与本实用新型的实施方式作进一步详细的描述：
如图1所示，一种新型的风力发电机组振动超限保护系统，包括有用于检测风电机组5振动的振动传感器模块4，所述振动传感器模块4连接有判断振动传感器模块4模拟量信号是否超限的常规控制器模块1和判断振动传感器模块4数字量信号是否超限的安全控制器模块3，所述常规控制器模块1和安全控制器模块3分别与风电机组5连接，在常规控制器模块1和振动传感器模块4之间连接有超限保护继电器2，所述超限保护继电器2包括线圈21和受线圈21控制的常开触点22，所述线圈21与常规控制器模块1的输出端连接，所述振动传感器模块41设有振动传感器41和受振动传感器41控制的常闭触点42，所述振动传感器41与常规控制器模块1的输入端连接，所述常闭触点42与安全控制器模块3连接，所述常闭触点42与常开触点22并联连接。
其中，振动传感器41中设有数字量振动信号上限值。
所述的常规控制器模块1设有常规控制器11，所述常规控制器11的一输入端连接有用于将振动传感器41信号转换为模拟量信号的模拟量输入电路13，所述模拟量输入电路13作为常规控制器模块1的输入端，所述常规控制器11输出端连接有数字量输出电路12，所述数字量输出电路12作为常规控制器模块1的输出端。
其中，常规控制器11中设有模拟量振动信号上限值。
所述的安全控制器模块3设有安全控制器31，所述安全控制器31连接有用于检测常闭触点42数字量信号的逻辑与电路32，所述逻辑与电路32作为安全控制器模块3的输入端。
其中，常开触点22、常闭触点42以及逻辑与电路32组成安全回路，用于风电机组5数字量振动信号是否超限时。
当常规控制器11检测风电机组5为停机状态时，常规控制器11会自主屏蔽振动传感器41的模拟量振动信号，同时常规控制器11控制数字量输出电路12输出高电平，使超限保护继电器2得电，控制常开触点22闭合，此时常闭触点42被旁路，安全控制器31通过逻辑与电路32的作用实现对振动传感器41数字量输出振动信号的屏蔽作用，风电机组5维持当前运行状态。
当常规控制器11检测风电机组5不为停机状态时，常规控制器11对振动传感器1的模拟量振动信号进行检测，同时安全传感器31对振动传感器1的数字量振动信号进行检测；
当常规控制器11检测振动传感器41的模拟量振动信号超过常规控制器11内设的模拟量振动信号上限值时，常规控制器11控制风电机组5正常停机或快速停机；
当风电机组5振动异常时，即振动传感器41超过振动传感器41内设的数字量振动信号上限值时，振动传感器41的数字量输出直接断开常闭触点42，即常开触点22、常闭触点42以及逻辑与电路32组成安全回路断开，此时安全传感器31判断风电机组5数字量振动超限，安全控制器31控制风电机组3紧急停机。
当常规控制器11检测风电机组5不为停机状态，且常规控制器11检测振动传感器41的模拟量振动信号不超限，安全控制器31检测振动传感器41的数字量振动信号不超限时，常规控制器11和安全控制器31不输出控制信号，风电机组5维持当前运行状态。
采用上述方案，风电机组控制系统能在风电机组停机过程中屏蔽振动超限这一故障信息，使机组维持当前停机模式，以及当风电机组在工作运转的状态下，本系统具有对机组的模拟振动信号超限和数字量信号超限实现超限保护的功能，从而既避免机组在停机状态下因振动超限保护被误触发而进行的快速停机或紧急停机所导致的机组部件过载风险，又使机组部分在工作状态得到超限保护。
Claims (3)
1.一种新型的风力发电机组振动超限保护系统，其特征在于包括有用于检测风电机组（5）振动的振动传感器模块（4），所述振动传感器模块（4）连接有判断振动传感器模块（4）模拟量信号是否超限的常规控制器模块（1）和判断振动传感器模块（4）数字量信号是否超限的安全控制器模块（3），所述常规控制器模块（1）和安全控制器模块（3）分别与有风电机组（5）连接，在常规控制器模块（1）和振动传感器模块（4）之间的超限保护继电器（2），所述超限保护继电器（2）包括线圈（21）和受线圈（21）控制的常开触点（22），所述线圈（21）与常规控制器模块（1）的输出端连接，所述振动传感器模块（41）设有振动传感器（41）和受振动传感器（41）控制的常闭触点（42），所述振动传感器（41）与常规控制器模块（1）的输入端连接，所述常闭触点（42）与安全控制器模块（3）连接，所述常闭触点（42）与常开触点（22）并联连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型的风力发电机组振动超限保护系统，其特征在于所述的常规控制器模块（1）设有常规控制器（11），所述常规控制器（11）的一输入端连接有用于将振动传感器（41）信号转换为模拟量信号的模拟量输入电路（13），所述模拟量输入电路（13）作为常规控制器模块（1）的输入端，所述常规控制器（11）输出端连接有数字量输出电路（12），所述数字量输出电路（12）作为常规控制器模块（1）的输出端。
3.根据权利要求1所述的一种新型的风力发电机组振动超限保护系统，其特征在于所述的安全控制器模块（3）设有安全控制器（31），所述安全控制器（31）连接有用于检测常闭触点（42）数字量信号的逻辑与电路（32），所述逻辑与电路（32）作为安全控制器模块（3）的输入端。
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2013
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Assignee: TIANJIN MINGYANG WIND POWER EQUIPMENT Co.,Ltd. Assignor: GUANGDONG MINGYANG WIND POWER INDUSTRY GROUP Co.,Ltd. Contract record no.: 2014120000026 Denomination of utility model: Novel vibration overrun protective system of wind generating set Granted publication date: 20131106 License type: Exclusive License Record date: 20140508 |
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| TR01 | Transfer of patent right |
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| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20131106 |
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