CN219570251U - 一种风力发电机组应急偏航控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及风电机组技术领域，尤其是提供一种风力发电机组应急偏航控制系统，包括应急偏航控制回路，所述应急偏航控制回路的输入端接有叶轮转速检测装置，其输出端接有偏航制动模块和偏航驱动模块，所述应急偏航控制回路包括接触器和延时继电器形成的第一串联回路以及第一继电器、接触器形成的第二串联回路；所述第二串联回路并联有用于控制偏航余压阀的第二继电器；所述应急偏航控制回路用于风电机组叶轮超过额定转速时启动应急偏航，延时继电器计时结束后停止应急偏航并复位余压阀。其目的在于，解决测风偏航过程中刹车钳在半压状态下掉压后引起风速较大机舱存在摆动风险的问题。

Description

一种风力发电机组应急偏航控制系统

技术领域

本实用新型涉及风电机组技术领域，具体而言，涉及一种风力发电机组应急偏航控制系统。

背景技术

风电机组发生故障时，变桨系统会驱动桨叶顺桨，减小桨叶的迎风面积，从而降低叶轮转速，最终在制动系统的配合下，使叶轮停止转动；目前，随着风电机组运行年限的增加，变桨系统的故障率逐步提升，一旦出现桨叶无法正常顺桨且制动系统无法刹车时，风电机组就可能因超速而飞车；

因此，为了避免风电机组超速飞车事故的发生，现有技术中风电机组均配置有机组过转速应急偏航系统；其工作原理为：当机组转速触发预先设定的阈值时，启动主动侧风偏航功能，使机舱旋转并停止于与风向夹角约为90°的位置，使风机远离主风向，减小叶轮所吸收的风能，从而降低风机转速，避免出现超速的风险；

然而，当机组启动主动测风偏航后，由于测风偏航过程中刹车钳为半压状态，半压状态维持一段时间后则会出现掉压情况，进而导致风速较大机舱存在摆动风险；为此，我们提出一种风力发电机组应急偏航控制系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种风力发电机组应急偏航控制系统，用以解决背景技术中测风偏航过程中刹车钳在半压状态下掉压后引起风速较大机舱存在摆动风险的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种风力发电机组应急偏航控制系统，包括应急偏航控制回路，所述应急偏航控制回路的输入端接有叶轮转速检测装置，其输出端接有偏航制动模块和偏航驱动模块，所述应急偏航控制回路包括接触器和延时继电器形成的第一串联回路以及第一继电器、接触器形成的第二串联回路；所述第二串联回路并联有用于控制偏航余压阀的第二继电器；所述应急偏航控制回路用于风电机组叶轮超过额定转速时启动应急偏航，延时继电器计时结束后停止应急偏航并复位余压阀。

进一步地，所述接触器与叶轮转速检测装置连接，所述接触器用于在风电机组叶轮超过额定转速时闭合接触器的第一触点；所述接触器的第一触点为常开触点，所述接触器的第一触点的第一端与延时继电器的线圈的第一端连接，接触器的第一触点的第二端接入电源，延时继电器的线圈的第二端接地，所述延时继电器的第一触点与第一继电器的线圈串联，所述延时继电器的第一触点为常开触点，延时继电器的第一触点的第一端与第一继电器的线圈的第一端连接，延时继电器的第一触点的第二端接入电源，第一继电器的线圈的第二端接地。

进一步地，所述第一继电器用于在所述延时继电器计时结束后闭合第一继电器的第一触点停止应急偏航并复位余压阀，所述第一继电器第一触点为常闭触点，所述第一继电器的第一触点的第一端与接触器的第二触点的第一端连接，所述第一继电器的第一触点的第二端接入电源，所述接触器的第二触点的第二端接入偏航制动模块。

进一步地，所述第一继电器还包括第二触点，第一继电器的第二触点为常闭触点，第一继电器的第二触点的第一端接入接触器的第三触点的第一端连接，第一继电器的第二触点的第二端接入第二继电器的线圈的第一端，第二继电器的线圈的第二端、接触器的第三触点的第二端接入电源。

进一步地，所述应急偏航控制回路还包括第三继电器，所述第三继电器的第一触点用于手动开启偏航刹车，第三继电器的第一触点的第一端接入第二继电器的线圈的第一端，第三继电器的第一触点的第二端接入电源。

进一步地，所述延时继电器的延时时间为风电机组的叶轮偏航至预设角度所用的时间。

进一步地，所述预设角度为90度。

本实用新型的有益效果包括：

1.本实用新型对现有应急偏航电气回路进行改造，通过新增第一继电器，利用叶轮转速检测装置，当机组叶轮转速超过额定转速时接触器吸合启动应急偏航并驱动延时继电器计时，此时在应急偏航过程刹车钳处于半压状态，半压状态维持一段时间后会出现掉压情况，当延时继电器计时结束后，利用第一继电器停止应急偏航并复位偏航余压阀，维持刹车钳压力、防止刹车钳出现掉压情况，以此解决了测风偏航过程中刹车钳在半压状态下掉压后引起风速较大机舱存在摆动风险的问题，保障机组安全运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的接触器第一触点与延时继电器线圈的电路结构图；

图2为本实用新型实施例提供的第一继电器线圈与延时继电器第一触点的电路结构图；

图3为本实用新型实施例提供的第一继电器第一触点与接触器第二触点的电路结构图；

图4为本实用新型实施例提供的第一继电器第二触点、接触器第三触点、第二继电器、第三继电器的电路结构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参见图1至图4所示，本公开至少一实施例提供的一种风力发电机组应急偏航控制系统，包括应急偏航控制回路，所述应急偏航控制回路的输入端接有叶轮转速检测装置，其输出端接有偏航制动模块和偏航驱动模块，所述应急偏航控制回路包括接触器和延时继电器形成的第一串联回路以及第一继电器、接触器形成的第二串联回路；所述第二串联回路并联有用于控制偏航余压阀的第二继电器；所述应急偏航控制回路用于风电机组叶轮超过额定转速时启动应急偏航，延时继电器计时结束后停止应急偏航并复位余压阀；其中，所述延时继电器的延时时间为风电机组的叶轮偏航至90度时所用的时间，所述叶轮转速检测装置、偏航制动模块、偏航驱动模块均为现有技术中的常规技术手段，该部分不是本实用新型的创新点所在，本实用新型是对现有应急偏航电气回路进行改造，通过新增第一继电器，利用叶轮转速检测装置，当机组叶轮转速超过额定转速时接触器吸合启动应急偏航并驱动延时继电器计时，此时在应急偏航过程刹车钳处于半压状态，半压状态维持一段时间后会出现掉压情况，当延时继电器计时结束后，利用第一继电器停止应急偏航并复位偏航余压阀，以此解决了测风偏航过程中刹车钳在半压状态下掉压后引起风速较大机舱存在摆动风险的问题；

例如，请参见图1所示，图1中，K101.9为接触器，K101.9处标注的21为接触器的第一触点的第一端、22为接触器的第一触点的第二端；K101.5为延时继电器，K101.5处标注的A1为延时继电器的线圈的第一端、A2为延时继电器的线圈的第二端；请参见图2所示，图2中，K101.3为第一继电器，K101.3处标注的A1为第一继电器的线圈的第一端、A2为第一继电器的线圈的第二端；K101.5处标注的15为延时继电器的第一触点的第一端、16为延时继电器的第一触点的第二端；所述接触器与叶轮转速检测装置连接，所述接触器用于在风电机组叶轮超过额定转速时闭合接触器的第一触点；所述接触器的第一触点为常开触点，所述接触器的第一触点的第一端与延时继电器的线圈的第一端连接，接触器的第一触点的第二端接入电源，延时继电器的线圈的第二端接地，所述延时继电器的第一触点与第一继电器的线圈串联，所述延时继电器的第一触点为常开触点，延时继电器的第一触点的第一端与第一继电器的线圈的第一端连接，延时继电器的第一触点的第二端接入电源，第一继电器的线圈的第二端接地；

例如，请参见图3所示，图3中K101.3处标注的11为第一继电器的第一触点的第一端、12为第一继电器的第一触点的第二端；图中K101.9处标注的44为接触器的第二触点的第一端、41为接触器的第二触点的第二端；所述第一继电器用于在所述延时继电器计时结束后闭合第一继电器的第一触点停止应急偏航并复位余压阀，所述第一继电器第一触点为常闭触点，所述第一继电器的第一触点的第一端与接触器的第二触点的第一端连接，所述第一继电器的第一触点的第二端接入电源，所述接触器的第二触点的第二端接入偏航制动模块。

例如，请参见图4所示，图4中，K101.3处标注的22为第一继电器的第二触点的第一端、21为第一继电器的第二触点的第二端；K101.9处标注的11为接触器的第三触点的第一端、14为接触器的第三触点的第二端；K105.7为第二继电器，K105.7处标注的A1为第二继电器的线圈的第一端、A2为第二继电器的线圈的第二端；K64.7为第三继电器，K64.7处标注的9为第三继电器的第一触点的第一端、10为第三继电器第一触点的第二端；所述第一继电器还包括第二触点，第一继电器的第二触点为常闭触点，第一继电器的第二触点的第一端接入接触器的第三触点的第一端连接，第一继电器的第二触点的第二端接入第二继电器的线圈的第一端，第二继电器的线圈的第二端、接触器的第三触点的第二端接入电源；所述应急偏航控制回路还包括第三继电器，所述第三继电器的第一触点用于手动开启偏航刹车，第三继电器的第一触点的第一端接入第二继电器的线圈的第一端，第三继电器的第一触点的第二端接入电源。

下面对本实用新型的工作原理进行描述：

实际运用时，当机组叶轮超过额定转速后，接触器K101.9的第一触点吸合，驱动延时继电器K101.5开始计时；接触器K101.9的第二触点吸合机组启动应急偏航，偏航制动模块的偏航刹车打开，第二继电器K105.7吸合吸合驱动偏航右转90度；当延时继电器K101.5计时结束，第一继电器K101.3吸合，第一继电器K101.3的第二触点断开，进而接触器K101.9断开停止应急偏航、第二继电器K105.7复位偏航余压阀，维持刹车钳压力、防止刹车钳出现掉压情况；

除了上述描述之外，有以下几点需要说明：

(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；

(2)本公开中叶轮转速检测、偏航角度控制等控制程序均为现有技术中的成熟常规技术，本领域技术人员根据现有技术中相同功能的原理均可实现本实用新型的应用，该程序部分不是本实用新型的创新点所在；

(3)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种风力发电机组应急偏航控制系统，包括应急偏航控制回路，所述应急偏航控制回路的输入端接有叶轮转速检测装置，其输出端接有偏航制动模块和偏航驱动模块，其特征在于，所述应急偏航控制回路包括接触器和延时继电器形成的第一串联回路以及第一继电器、接触器形成的第二串联回路；所述第二串联回路并联有用于控制偏航余压阀的第二继电器；所述应急偏航控制回路用于风电机组叶轮超过额定转速时启动应急偏航，延时继电器计时结束后停止应急偏航并复位余压阀。

2.根据权利要求1所述的风力发电机组应急偏航控制系统，其特征在于，所述接触器与叶轮转速检测装置连接，所述接触器用于在风电机组叶轮超过额定转速时闭合接触器的第一触点；所述接触器的第一触点为常开触点，所述接触器的第一触点的第一端与延时继电器的线圈的第一端连接，接触器的第一触点的第二端接入电源，延时继电器的线圈的第二端接地，所述延时继电器的第一触点与第一继电器的线圈串联，所述延时继电器的第一触点为常开触点，延时继电器的第一触点的第一端与第一继电器的线圈的第一端连接，延时继电器的第一触点的第二端接入电源，第一继电器的线圈的第二端接地。

3.根据权利要求2所述的风力发电机组应急偏航控制系统，其特征在于，所述第一继电器用于在所述延时继电器计时结束后闭合第一继电器的第一触点停止应急偏航并复位余压阀，所述第一继电器第一触点为常闭触点，所述第一继电器的第一触点的第一端与接触器的第二触点的第一端连接，所述第一继电器的第一触点的第二端接入电源，所述接触器的第二触点的第二端接入偏航制动模块。

4.根据权利要求3所述的风力发电机组应急偏航控制系统，其特征在于，所述第一继电器还包括第二触点，第一继电器的第二触点为常闭触点，第一继电器的第二触点的第一端接入接触器的第三触点的第一端连接，第一继电器的第二触点的第二端接入第二继电器的线圈的第一端，第二继电器的线圈的第二端、接触器的第三触点的第二端接入电源。

5.根据权利要求4所述的风力发电机组应急偏航控制系统，其特征在于，所述应急偏航控制回路还包括第三继电器，所述第三继电器的第一触点用于手动开启偏航刹车，第三继电器的第一触点的第一端接入第二继电器的线圈的第一端，第三继电器的第一触点的第二端接入电源。

6.根据权利要求1至5任一项所述的风力发电机组应急偏航控制系统，其特征在于，所述延时继电器的延时时间为风电机组的叶轮偏航至预设角度所用的时间。

7.根据权利要求6所述的风力发电机组应急偏航控制系统，其特征在于，所述预设角度为90度。