KR101502240B1 - 기어박스 오일 급유 장치 및 이를 이용한 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기어박스의 원활한 작동을 위해 오일을 공급하는 장치와, 오일 공급 과정에서 누유 발생시 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 기어박스; 상기 기어박스에 공급하기 위한 오일이 저장되며, 상기 기어박스와 순환라인을 통해 연결되는 주 오일탱크; 상기 주 오일탱크의 일측에 설치되며, 상기 주 오일탱크와 보조라인을 통해 연결되는 보조 오일탱크; 상기 주 오일탱크의 일측에 설치되며, 오일량을 측정하는 제1 센싱부; 및 상기 제1 센싱부에서 측정된 값에 따라 상기 보조라인을 개폐하는 컨트롤러를 포함하는 기어박스 오일 급유 장치가 제공된다.
Description
본 발명은 기어박스의 원활한 작동을 위해 오일을 공급하는 장치와, 오일 공급 과정에서 누유 발생시 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법에 관한 것이다.
풍력터빈 시스템은 바람에 의한 운동 에너지를 전기적 에너지로 변환할 수 있도록 구성되는 시스템으로서, 근래에 들어 환경오염이 없는 천연 에너지원으로 그 사용이 점차 증대되고 있는 실정이다.
일반적으로는 기어드(Geared) 타입 풍력터빈 시스템이 널리 쓰이고 있으며, 설치되는 환경 조건에 따라 육상용(onshore)과 해상용(offshore)으로 구분될 수 있다.
도 1은 일반적인 풍력터빈 시스템의 구조를 보여주는 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 기어드 타입 풍력터빈 시스템은 크게 블레이드(10,blade), 기어박스(20,gearbox), 발전기(30,Generator), 컨버터(40,converter), 제어장치(50,control system)를 포함하여 구성된다.
이때, 공기의 운동에너지를 블레이드(10)가 제공받아 회전하고, 블레이드(10)의 회전에 의한 운동 에너지를 기어박스(20)에서 극대화한 후, 발전기(30)를 통해 전기를 얻게 된다.
여기서, 풍력터빈에서 사용되는 기어박스(20)는 블레이드(10)와 발전기(30) 사이에 위치하여 풍력(wind power)에 따른 블레이드(10) 회전시 발생되는 약 16rpm 정도의 회전 속도를 발전 가능한 1500rpm 정도로 증속시키는 증속기의 역할을 하는 것이다.
이러한 기어박스(20)에는 기어 및 베어링의 수명을 연장하고 그 기능을 유지하기 위해 윤활 및 냉각용 오일을 공급하는 오일 급유 장치가 설치되며, 오일은 윤활 라인을 따라 오일 탱크에서 기어박스(20)를 거친 후 다시 오일 탱크로 순환하게 된다.
오일 탱크나 윤활 라인 또는 기어박스(20)에 누유가 발생하는 경우에는, 오일 탱크로 순환되는 오일량이 줄어들게 되며 이때, 풍력터빈 시스템은 고장 방지를 위해 비상 정지하게 된다
그런데, 풍력터빈 시스템의 기어박스(20)와 오일 급유 장치는 보통 80 ~ 100m, 혹은 그 이상의 높이에 설치되며, 날씨나 풍속에 따라 접근이 어려운 경우가 많다. 특히, 해상에 설치된 경우에는 접근성이 매우 떨어지므로, 작업자의 유지 보수까지 상당한 시간이 소요된다.
따라서, 작업자에 의한 유지 보수가 이루어질 때까지는 풍력터빈 시스템의 비상 정지로 인해 전력생산이 중지될 수밖에 없으며, 이는 시간적·경제적으로 상당한 손실을 발생시킨다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일 실시예는, 누유 발생시에도 풍력터빈 시스템의 정상 운전이 가능케 하는 기어박스 오일 급유 장치 및 이를 이용한 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 기어박스; 상기 기어박스에 공급하기 위한 오일이 저장되며, 상기 기어박스와 순환라인을 통해 연결되는 주 오일탱크; 상기 주 오일탱크의 일측에 설치되며, 상기 주 오일탱크와 보조라인을 통해 연결되는 보조 오일탱크; 상기 주 오일탱크의 일측에 설치되며, 오일량을 측정하는 제1 센싱부; 및 상기 제1 센싱부에서 측정된 값에 따라 상기 보조라인을 개폐하는 컨트롤러를 포함하는 기어박스 오일 급유 장치가 제공된다.
상기 기어박스 오일 급유 장치는, 상기 보조 오일탱크의 일측에 설치되며, 상기 컨트롤러에 의해 구동되는 보조펌프를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 센싱부에서 측정된 값이 기준값 이하인 경우, 상기 컨트롤러에 의해 상기 보조라인이 개방되고, 상기 보조펌프가 구동된다.
다른 예로서, 상기 제1 센싱부에서 측정된 값의 변화량이 기준값 이상인 경우, 상기 컨트롤러에 의해 상기 보조라인이 개방되고, 상기 보조펌프가 구동된다.
또 다른 예로서, 상기 제1 센싱부에서 측정된 값이 소정 시간동안 감소 추세인 경우, 상기 보조라인이 개방되고 상기 보조펌프가 구동된다.
이때, 상기 제1 센싱부에서 측정되는 값의 시간에 따른 기울기 변화에 따라, 상기 보조펌프의 작동이 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 것이 바람직하다.
상기 순환라인의 일측에 불순물 제거를 위한 필터가 설치될 수 있다.
또한, 상기 순환라인의 일측에 상기 기어박스를 거친 오일을 냉각하기 위한 열교환기가 설치될 수 있다.
이때, 상기 열교환기의 일측에 우회밸브가 설치되며, 상기 우회밸브는 온도에 따라 상기 오일의 유동 방향을 전환한다.
이때, 상기 컨트롤러는, 상기 제1 센싱부로부터 측정된 값을 전송받는 수신부와, 상기 수신부에 전송된 값을 미리 입력된 기준값과 비교하여 상기 보조라인의 개방 여부를 판단하는 제어부와, 상기 제어부의 판단에 따라 상기 보조라인 개방 신호를 전송하는 송신부를 포함한다.
상기 제1 센싱부는, 상기 주 오일탱크의 오일 레벨을 감지하는 유면계로 구성된다.
다른 예로서, 상기 제1 센싱부는 상기 주 오일탱크에 저장된 오일의 압력을 감지하는 압력계로 구성될 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 제1 센싱부는 상기 주 오일탱크에 저장된 오일의 하중을 감지하는 로드셀로 구성될 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 제1 센싱부는 상기 주 오일탱크 내에 설치되는 전극봉과, 상기 전극봉에 전류를 인가하는 전원과, 상기 전극봉의 저항값을 측정하는 전류계를 포함하여 구성될 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 제1 센싱부는 정전 용량식 수위 검지기로 구성되는 것도 가능하다.
한편, 상기 컨트롤러는 상기 송신부로부터 보조라인 개방 신호를 전달받아 빛 또는 음향으로 알람신호를 표시하는 알람부를 더 포함한다.
이때, 상기 송신부는 상기 보조라인 개방 신호를 관제센터의 모니터 디스플레이로 전송한다.
또한, 상기 송신부는 상기 보조라인 개방 신호를 관리자의 휴대용 전자기기로 전송한다.
이때, 상기 보조 오일탱크의 오일량을 측정하는 제2 센싱부가 상기 보조 오일탱크의 일측에 설치되며, 상기 제2 센싱부에서 측정된 값이 증가 추세에 있고 제1 설정값 이상인 경우, 상기 컨트롤러에 의해 상기 보조라인이 폐쇄되고 상기 보조펌프의 작동이 정지된다.
다른 예로서, 상기 보조 오일탱크의 오일량을 측정하는 제2 센싱부가 상기 보조 오일탱크의 일측에 설치되며, 상기 제2 센싱부에서 측정된 값이 제2 설정값 이하인 경우, 상기 컨트롤러에 의해 상기 보조라인이 폐쇄되고 상기 보조펌프의 작동이 정지된다.
이때, 상기 기어박스는, 풍력터빈 시스템에 설치된 증속기일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로서, (a) 주 오일탱크에 저장된 오일이 메인펌프에 의해 순환라인을 따라 기어박스로 공급되는 단계; (b) 상기 주 오일탱크의 일측에 설치된 제1 센싱부에 의해 주 오일탱크의 오일량이 측정되는 단계; (c) 상기 제1 센싱부의 측정값에 따라 상기 오일의 누유 여부가 판단되는 단계; 및 (d) 상기 (c) 단계에서 누유 판단시, 정상운전 모드에서 비상운전 모드로 전환되는 단계를 포함하는 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법이 제공된다.
여기서, 상기 (c) 단계는, (c-1) 상기 제1 센싱부의 측정값과 미리 설정된 기준값을 비교하는 단계와, (c-2) 상기 측정값이 상기 기준값 이하인 경우 누유로 판단하는 단계를 포함한다.
다른 예로서, 상기 (c) 단계는, (c-1) 상기 제1 센싱부의 측정값과 초기값의 차이를 연산하여 연산값을 도출하는 단계와, (c-2) 상기 도출된 연산값을 미리 설정된 기준값과 비교하는 단계, 및 (c-3) 상기 연산값이 상기 기준값 이상인 경우 누유로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또 다른 예로서, 상기 (c) 단계는, (c-1) 상기 제1 센싱부의 측정값과 전 단계에서 저장된 측정값의 시간에 따른 기울기를 연산하는 단계와, (c-2) 소정 시간동안 상기 기울기의 평균값이 미리 설정된 기준치 보다 작은 경우 누유로 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (d) 단계는, (d-1) 주 오일탱크와 보조 오일탱크를 연결하는 보조라인의 개폐밸브가 개방되는 단계와, (d-2) 상기 보조 오일탱크에 설치된 보조펌프의 구동에 의해, 상기 보조펌프의 오일이 상기 보조라인을 따라 상기 주 오일탱크로 공급되는 단계를 포함한다.
이때, 상기 (d) 단계는, (d-3) 관제센터 또는 관리자에게 보조라인 개방 신호가 송신되는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 의하면, (e) 상기 보조 오일탱크의 오일량 증감 추세에 따라, 상기 비상운전 모드의 종료 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 (e) 단계는, (e-1) 상기 보조 오일탱크의 일측에 설치된 제2 센싱부에 의해 상기 보조 오일탱크의 오일량이 측정되는 단계와, (e-2) 상기 제2 센싱부의 측정값을 전 단계에서 저장된 측정값과 비교하는 단계와, (e-3) 상기 제2 센싱부의 측정값이 전 단계의 측정값 이상인 경우, 상기 측정값을 미리 설정된 제1 설정값과 비교하는 단계, 및 (e-4) 상기 제2 센싱부의 측정값이 상기 제1 설정값 이상인 경우, 상기 개폐밸브를 폐쇄하고 상기 보조펌프의 작동을 정지하여, 상기 비상운전 모드를 종료하고 상기 정상운전 모드로 전환하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 (e) 단계는, (e-5) 관제센터 또는 관리자에게 비상운전 모드 종료 신호가 송신되는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 예로서, 상기 (e) 단계는, (e-1) 상기 보조 오일탱크의 일측에 설치된 제2 센싱부에 의해 상기 보조 오일탱크의 오일량이 측정되는 단계와, (e-2) 상기 제2 센싱부의 측정값을 전 단계에서 저장된 측정값과 비교하는 단계와, (e-3) 상기 제2 센싱부의 측정값이 전 단계의 측정값 보다 작은 경우, 상기 측정값을 미리 설정된 제2 설정값과 비교하는 단계, 및 (e-4) 상기 제2 센싱부의 측정값이 상기 제2 설정값 이하인 경우, 상기 개폐밸브를 폐쇄하고 상기 메인펌프와 상기 보조펌프의 작동을 정지하여, 상기 비상운전 모드를 종료하고 풍력터빈의 운전을 비상 정지하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 (e) 단계는, (e-5) 관제센터 또는 관리자에게 비상정지 신호가 송신되는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기어박스 오일 급유 장치 및 이를 이용한 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법에 의하면, 누유 발생시 비상 급유에 의해, 유지 보수가 완료될 때까지 정상적으로 풍력터빈 시스템이 운전될 수 있다.
따라서, 종래 누유 발생시 풍력터빈 시스템의 비상 정지로 인한 전력생산 중지를 방지함으로써, 시스템 효율 향상과 손실 최소화에 크게 기여할 수 있다.
도 1은 일반적인 풍력터빈 시스템의 구조를 보여주는 개략도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기어박스 오일 급유 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨트롤러의 구성도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법 순서도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법 순서도.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법 순서도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기어박스 오일 급유 장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨트롤러의 구성도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법 순서도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법 순서도.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법 순서도.
이하, 본 발명인 기어박스 오일 급유 장치 및 이를 이용한 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
제1
실시예
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기어박스 오일 급유 장치의 구성도이다. 이하, 특히 풍력터빈 시스템에 증속기 형태로 설치되는 기어박스에 윤활 및 냉각용 오일을 공급하는 예를 들어 본 발명을 설명하나, 본 발명이 이에 한정되지 않고 기어박스가 설치된 모든 종류의 시스템에 적용될 수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기어박스 오일 급유 장치(100)는, 기어박스(200)와, 기어박스(200)에 공급할 오일을 저장하는 주 오일탱크(300)와, 주 오일탱크(300)와 보조라인(400)으로 연결되는 보조 오일탱크(500)와, 주 오일탱크(300)의 일측에 설치되어 오일량을 측정하는 제1 센싱부(600)와, 제1 센싱부(600)의 측정값에 따라 보조라인(400)을 개폐하는 컨트롤러(700)를 포함한다.
주 오일탱크(300)와 기어박스(200)는 순환라인(800)에 의해 연결되며, 주 오일탱크(300)에 저장된 오일은 메인펌프(830)에 의해 순환라인(800)을 따라 기어박스(200)로 이송되어, 기어박스(200) 내부의 기어 및 베어링을 윤활 및 냉각하게 된다.
이때, 순환라인(800)의 일단은 주 오일탱크(300)로 연결되고, 타단은 기어박스(200)를 거쳐 후술하는 필터(840)와, 열교환기(850) 또는 우회밸브(860)를 통과하도록 연장되어 다시 주 오일탱크(300)로 연결된다. 즉, 주 오일탱크(300)에 저장된 오일은 순환라인(800)을 통해 주 오일탱크(300)와 기어박스(200)를 계속 순환하게 되는 것이다.
순환라인(800)은 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 순환라인(810)과 제2 순환라인(820)으로 구성될 수 있으며, 메인펌프(830)는 제1 순환라인(810)에 구비되는 전기식 펌프(831)와, 제2 순환라인(820)에 구비되는 기계식 펌프(832)를 포함한다.
이때, 순환라인(800)의 개수와 각각의 순환라인(800)에 구비되는 메인펌프(830)의 종류는 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.
도 2에 도시된 실시예의 경우, 제1 순환라인(810)에 구비되는 전기식 펌프(831)는 외부로부터 공급되는 전원에 의해 구동되고, 제2 순환라인(820)에 구비되는 기계식 펌프(832)는 기어박스(200)의 출력단에 배치되어 별도의 외부 전원을 필요로 하지 않는다. 이때, 제2 순환라인(820)에도 기계식 펌프(832) 대신 전기식 펌프(831)를 설치할 수 있음은 물론이다.
기계식 펌프(832)는 블레이드(10, 도 1 참조)가 잠겨있지 않는 한, 기어박스(200) 출력단의 회전에 의해 작동하며, 풍속 증가시 기계식 펌프(832) 내부의 임펠러 속도 증가에 의해 오일 공급 유량을 증가시킬 수 있게 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 실시예와 같이 전기식 펌프(831)와 기계식 펌프(832)를 혼용하는 경우, 별도의 전원 공급이 필요없는 기계식 펌프(832)를 효율적으로 활용함으로써 불필요한 전력 낭비를 최대한으로 줄일 수 있다.
일 예로서, 3MW 발전 용량의 풍력터빈 시스템은 블레이드의 회전수가 15.7rpm이 될 때 정격출력(rated power)을 생산하게 되고, 그 때까지 전기식 펌프(831)는 계속 그 유량을 증가하게 된다. 블레이드의 회전수가 정격출력 이상에 이르게 되면 그 이후로는 전기식 펌프(831)는 현상 유지만 하도록 하고, 기계식 펌프(832)의 펌핑 용량을 늘리면 된다.
기어박스(200)는 메인펌프(830)와 후술하는 필터(840) 사이의 순환라인(800) 상에 배치되며, 순환라인(800)을 통해 윤활 및 냉각용 오일을 공급받는다. 공급된 오일은 기어박스(200) 내부의 기어와 베어링을 윤활 및 냉각시킨 후에 후술하는 필터(840) 방향으로 유동하게 된다.
필터(840)는 기공 사이즈가 각각 다른 두 가지 종류의 필터를 포함하는 2중 필터로 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 순환라인(800)을 유동하는 오일의 온도가 적정 온도 이상이어서 오일의 점성력이 크지 않을 때에는 상대적으로 기공이 작은 제1 필터(841)로 유동하고, 오일의 온도가 낮을 경우에는 오일의 점성력이 증가하게 되어 상대적으로 기공이 큰 제2 필터(842)로 유동하게끔 구성될 수 있다.
이때, 필터(840)는 오일 내의 이물질을 제거하는 역할을 수행할 뿐만 아니라, 각각 다른 기공 사이즈의 제1,제2 필터(841,842)를 제공함으로써, 오일 온도 변화시 점성력 변화에 따른 압력차를 해결하여 오일의 유동이 원활하게 이루어지게 하는 역할도 한다.
필터(840)는 제1,제2 순환라인(810,820) 상에 각각 별도로 구비되어 필터링 작용을 할 수 있고, 필터(840)의 양 끝단에는 필터 오염 표시계(843)가 연결 설치된다. 이 필터 오염 표시계(843)는 필터 교체 시기를 판단하기 위한 것으로, 예컨대, 필터 오염 표시계(843)의 압력 게이지가 크게 벌어지면 필터 교체가 필요함을 알 수 있다.
열교환기(850)는 나셀(15, 도 1 참조) 내부와 차단되는 나셀 상부, 하부, 또는 후면 등에 설치될 수 있고, 열교환기(850)의 일측에는 냉각팬(851)이 설치된다.
냉각팬(851)은 온도감지 센서(미도시)에 의해 측정되는 오일의 온도에 따라, 컨트롤러(700)에 의해 그 속도가 제어될 수 있다.
이때 컨트롤러(700)는, 순환라인(800)을 따라 유동하는 오일의 온도가 일정 온도 이상일 때에는 예컨대 PWM 제어(pulse width modulation control)에 의해 냉각팬(851)을 고속으로 회전시켜 방출되는 열용량을 증가시키고, 오일의 온도가 낮을 때에는 저속으로 회전시켜 불필요한 모터(852) 동력의 소모를 저감하여 전력 낭비를 최소화시킨다.
열교환기(850)는 제1,제2 순환라인(810,820) 상에 각각 별도로 구비될 수 있는데, 열교환기(850)의 끝단에는 우회밸브(thermal bypass valve)(860)가 설치되는 것이 바람직하다. 이 우회밸브(860)는 오일의 온도에 따라 유동 방향을 전환하는 역할을 한다.
예컨대 우회밸브(860)는, 순환라인(800) 상의 오일 온도가 45℃ 이하이면 바로 주 오일탱크(300)로 보내고, 오일의 온도가 45℃ 보다 높은 경우에만 오일이 열교환기(850)를 통과하게 함으로써 불필요한 전력 낭비를 최소화시킨다.
따라서, 필터(840)를 통과한 오일은 오일의 온도에 따라 열교환기(850)를 통과하거나 우회밸브(860)를 거치게 되며, 열교환기(850)를 통과한 오일과 우회밸브(860)를 거친 오일은 모두 순환라인(800)을 따라 다시 주 오일탱크(300)로 돌아가게 된다.
그런데, 기어박스(200)를 포함하는 순환라인(800) 상에 누유가 발생하는 경우, 주 오일탱크(300)로 회수되는 오일량은 공급량보다 적으며, 누유가 계속되면 결국 주 오일탱크(300)에 저장된 오일이 모두 소진되어 기어박스ㅍ로의 오일 공급이 중단된다.
이처럼 오일의 공급에 이상이 발생하는 경우, 종래에는 고장 방지를 위해 풍력터빈 시스템 전체를 비상 정지시키고 유지 보수를 기다렸으며, 이에 따라 전력생산 중지에 따른 손실이 유지 보수가 완료될 때까지 계속적으로 증가하는 문제가 있었다.
본 발명에 의하면, 주 오일탱크(300)의 일측에 보조 오일탱크(500)가 설치되며, 보조 오일탱크(500)와 주 오일탱크(300)는 개폐밸브(410)가 구비되는 보조라인(400)에 의해 연결된다.
이때, 주 오일탱크(300)에는 저장된 오일의 유량을 감지하는 제1 센싱부(600)가 설치되고, 보조라인(400)의 일측에는 보조펌프(420)가 구비되며, 제1 센싱부(600)에서 측정되는 유량에 따라, 컨트롤러(700)에 의해 개폐밸브(410)와 보조펌프(420)의 작동이 이루어진다.
즉, 주 오일탱크(300)의 유량 감소시 컨트롤러(700)가 보조라인(400)에 구비되는 개폐밸브(410)를 개방하고 보조펌프(420)를 구동함으로써, 보조 오일탱크(500)에 저장된 오일이 주 오일탱크(300)로 이송되어 순환라인(800)을 따라 기어박스(200)로 공급된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 누유 발생시 보조 오일탱크(500)의 오일이 주 오일탱크(300)로 공급되므로, 작업자에 의해 유지 보수가 이루어질 때까지 풍력터빈 시스템을 정상적으로 운전하여 전력생산을 계속할 수 있게 된다.
이때, 컨트롤러(700)는 제1 센싱부(600)에서 측정된 값이 미리 설정된 기준값 이하인 경우, 개폐밸브(410)를 개방하고 보조펌프(420)를 구동하도록 구성된다.
다른 예로서, 제1 센싱부(600)에서 측정된 값의 변화량 즉, 초기값과 측정값의 차이가 미리 설정된 기준값 이상인 경우, 컨트롤러(700)에 의해 개폐밸브(410)가 개방되고 보조펌프(420)가 구동되도록 구성할 수 있다.
또 다른 예로서, 소정 시간동안 제1 센싱부(600)에서 측정된 값의 기울기 평균값이 미리 설정된 기준치보다 작은 경우 즉, 일정 시간 동안 측정되는 오일량이 감소 추세를 보이는 경우에, 컨트롤러(700)에 의해 개폐밸브(410)가 개방되고 보조펌프(420)가 구동되도록 구성하는 것도 가능하다.
아울러, 제1 센싱부(600)에서 측정되는 값의 시간에 따른 기울기 변화에 따라, 보조펌프(420)의 작동이 컨트롤러(700)에 의해 제어되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 일정 시간 동안 주 오일탱크(300)의 오일 감소량이 많으면 보조펌프(420)의 펌핑 용량을 늘리고, 일정 시간 동안 주 오일탱크(300)의 오일 감소량이 적으면 보조펌프(420)의 펌핑 용량을 줄임으로써, 주 오일탱크(300) 내 오일량이 항상 일정하게 유지되도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 보조 오일탱크(500)에는 보조 오일탱크(500)에 저장된 오일의 유량을 감지하는 제2 센싱부(900)가 설치된다. 제2 센싱부(900)에서 측정되는 유량이 증가 추세에 있고 제1 설정값 이상인 경우, 누유가 발생된 부분의 유지 보수가 완료되어 보조 오일탱크(500)에 오일이 보충된 것으로 판단하여, 주 오일탱크(300)로 더 이상 오일이 공급되지 않도록 보조펌프(420)의 작동을 정지하고 개폐밸브(410)를 폐쇄한다.
반면에, 제2 센싱부(900)에서 측정되는 유량이 제2 설정값 이하인 경우, 컨트롤러(700)는 보조 오일탱크(500)에 저장된 오일이 거의 다 소진된 것으로 판단하여, 보조펌프(420)의 작동을 정지하고 개폐밸브(410)를 폐쇄한다.
여기서, 제1,제2 센싱부(600,900)는 저장된 오일의 유량을 측정하기 위한 것으로, 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있다.
일 예로서, 제1,제2 센싱부(600,900)는 저장된 오일의 레벨(level; 수위)을 감지하는 유면계로 구성될 수 있다. 다른 예로서, 제1,제2 센싱부(600,900)는 저장된 오일의 압력을 감지하는 압력계를 포함하여 구성될 수 있다.
또 다른 예로서, 제1,제2 센싱부(600,900)는 저장된 오일의 하중을 감지하는 로드셀(load cell)을 포함하여 구성될 수 있다. 또 다른 예로서, 제1,제2 센싱부(600,900)는 주 오일탱크(300) 또는 보조 오일탱크(500) 내에 설치되는 전극봉과, 전극봉에 전류를 인가하는 전원과, 전극봉의 저항값을 측정하는 전류계를 포함하여 구성될 수 있다.
아울러, 제1,제2 센싱부(600,900)가 정전 용량식 수위 검지기로 구성되는 것도 가능하며, 서로 다른 종류의 유량 측정기로 구성되는 것도 가능함은 물론이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨트롤러의 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 컨트롤러(700)는, 제1,제2 센싱부(600,900)로부터 측정된 값을 전송받는 수신부(710)와, 측정된 값을 미리 입력된 값과 비교하여 보조라인(400)의 개폐 여부를 판단하는 제어부(720)와, 보조라인 개폐 신호를 전송하는 송신부(730)를 포함하여 구성되며, 보조라인(400) 개폐시 빛 또는 음향으로 알람신호를 표시하는 알람부(740)를 더 포함할 수 있다.
이때, 컨트롤러(700)는 제1,제2 센싱부(600,900)로부터 측정값을 전송받으며, 메인펌프(830), 보조펌프(420), 냉각팬(851), 및 개폐밸브(410) 등의 작동을 제어한다.
한편, 송신부(730)는 보조라인(400) 개폐시 풍력터빈 시스템의 운전 상황을 모니터링하는 관제센터에 보조라인 개폐 신호를 전송하도록 구성되며, 전송된 신호는 관제센터의 모니터 디스플레이에 표시된다. 아울러, 보조라인 개폐 신호를 관리자의 휴대폰이나 PDA, 태블릿 등 휴대용 전자기기로 전송하도록 구성되는 것도 가능하다.
이때, 보조라인 개폐 신호는 보조라인 개방 신호와 보조라인 폐쇄 신호를 포함하며, 보조라인 폐쇄 신호는 비상운전 모드 종료 신호와 비상정지 신호를 포함한다.
이하, 상술한 바와 같은 기어박스 오일 급유 장치(100)가 적용된 풍력터빈 시스템에 있어서, 누유 발생시 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법에 대하여 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
제2
실시예
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법 순서도이다.
오일 공급 단계(S10):
주 오일탱크(300)에 저장된 오일이 메인펌프(830)의 작동에 의해 순환라인(800)을 따라 기어박스(200)로 공급된다. 기어박스(200)로 공급된 오일은 기어박스(200) 내부의 기어 및 베어링들을 윤활하거나 냉각하며, 기어박스(200)를 나온 오일은 필터(840)를 거치게 된다.
이후, 순환라인(800)을 따라 유동하는 오일의 온도에 따라 열교환기(850)를 거치거나, 우회밸브(860)를 통해 열교환기(850)를 우회하여 다시 주 오일탱크(300)로 돌아온다.
주 오일탱크의
오일량
측정 단계(S20):
주 오일탱크(300)로부터 기어박스(200)로 오일이 순환하는 동안, 주 오일탱크(300)에 저장된 오일의 유량이 제1 센싱부(600)에 의해 측정된다. 일 예로서, 제1 센싱부(600)는 저장된 오일의 수위를 감지하는 유면계로 구성될 수 있으며, 일정 시간 간격으로 오일의 수위가 측정된다. 제1 센싱부(600)의 측정값은 컨트롤러(700)로 전송되어 저장된다.
오일의
누유
여부 판단 단계(S30):
제1 센싱부의 측정값을 미리 설정된 기준값과 비교한다(S31). 이때, 측정값이 기준값 이하이면, 즉 현재 주 오일탱크의 수위가 기준 수위보다 낮으면, 기어박스와 주 오일탱크를 포함하는 순환라인의 어느 곳에서 오일의 누유가 발생하고 있는 것으로 판단한다(S32). 측정값이 기준값을 초과하면 다시 주 오일탱크의 오일량 측정 단계(S20)로 돌아가서 계속하여 주 오일탱크(300)의 오일량을 측정한다.
비상운전
모드
전환 단계(S40):
오일 누유로 판단되면, 컨트롤러(700)에 의해 개폐밸브(410)가 개방되고(S41), 보조펌프(420)가 구동된다(S42). 이에 따라, 정상운전 모드에서 보조 오일탱크(500)에 저장된 오일이 보조라인(400)을 따라 주 오일탱크(300)로 공급되는 비상운전 모드로 전환된다.
이때, 주 오일탱크(300)의 시간당 오일 감소량을 체크하여, 주 오일탱크(300)의 유량이 일정값을 유지하도록 컨트롤러(700)에 의해 보조펌프(420)의 작동이 제어되는 것이 바람직하다.
한편, 컨트롤러(700)는 송신부(730)를 통해 관제센터의 모니터 디스플레이, 또는 관리자의 휴대용 전자기기에 보조라인 개방 신호를 송신하며(S43), 알람부(740)를 통해 빛 또는 음향으로 알람신호를 표시한다.
보조 오일탱크의 오일량 측정 단계(S50):
비상운전 모드에서, 보조 오일탱크(500)에 저장된 오일의 유량이 제2 센싱부(900)에 의해 측정된다. 일 예로서, 제2 센싱부(900)는 저장된 오일의 수위를 감지하는 유면계로 구성될 수 있으며, 일정 시간 간격으로 오일의 수위가 측정된다. 제2 센싱부(900)의 측정값은 컨트롤러(700)로 전송된다.
보조 오일탱크의 오일량 변화 추세 판단 단계(S60):
작업자가 유지 보수 작업을 수행하여 기어박스(200)를 포함하는 순환라인(800) 상의 오일 누유 발생 부분이 수리되면, 보조 오일탱크(500)에서 소모된 오일량만큼 외부로부터 오일이 채워진다.
따라서, 보조 오일탱크(500)의 오일량 변화 추세를 살펴봄으로써, 작업자의 유지 보수 작업이 완료되었는지 여부를 판단할 수 있다.
이를 위해, 제2 센싱부(900)의 현재 측정값과 이전 단계에서 저장된 제2 센싱부(900)의 측정값을 비교한다(S61). 현재의 제2 센싱부(900) 측정값이 이전 단계에서 저장된 제2 센싱부(900)의 측정값 이상이면, 즉 보조 오일탱크(500)에서 주 오일탱크(300)로 오일이 공급되고 있음에도 불구하고 보조 오일탱크(500)의 오일량이 일정 수준을 유지하거나 오히려 증가 추세에 있다면, 유지 보수 완료 후 외부로부터 보조 오일탱크(500)로 오일이 공급되고 있는 것으로 판단하고, 현재의 제2 센싱부(900) 측정값을 저장한다(S62).
비상운전 모드 종료 단계(S70):
보조 오일탱크(500)의 오일량이 일정 수준을 유지하거나 증가 추세에 있는 것으로 판단되면, 제2 센싱부(900)의 측정값을 미리 설정된 제1 설정값과 비교한다(S71).
이때, 제2 센싱부(900)의 측정값이 제1 설정값 이상이면, 외부로부터 공급된 오일에 의해 보조 오일탱크(500)의 오일량이 초기 수준으로 회복된 것으로 판단하여, 보조펌프(420)의 작동을 정지하고(S72) 개폐밸브(410)를 폐쇄하여(S73) 비상운전 모드를 종료한다. 이때, 컨트롤러(700)는 송신부(730)를 통해 관제센터의 모니터 디스플레이, 또는 관리자의 휴대용 전자기기에 비상운전 모드 종료 신호를 송신하며(S74), 알람부(740)의 작동이 정지된다.
만약, 제2 센싱부(900)의 측정값이 제1 설정값보다 작으면, 아직 보조 오일탱크(500)의 오일량이 초기 수준으로 회복되지 않은 것으로 판단하여, 다시 보조 오일탱크의 오일량 측정 단계(S50)로 돌아간다.
비상정지 단계(S80):
누유 발생동안 보조 오일탱크(500)에서 주 오일탱크(300)로 공급되는 오일량에는 한계가 있으며, 보조 오일탱크(500)의 오일량이 일정값 이하로 떨어지면 고장 방지를 위해 풍력터빈 시스템을 비상 정지시킬 필요가 있다.
이를 위해, 보조 오일탱크(500)의 오일량이 감소 추세에 있는 경우, 제2 센싱부(900)의 측정값을 미리 설정된 제2 설정값과 비교한다(S81).
이때, 제2 센싱부(900)의 측정값이 제2 설정값 이하이면, 보조 오일탱크(500)의 오일이 거의 다 소진된 것으로 판단하여, 컨트롤러(700)에 의해 보조펌프(420)의 작동이 정지되고(S82) 개폐밸브가 폐쇄되는(S83) 한편, 관제센터 또는 관리자에게 비상정지 신호가 송신되고(S84) 풍력터빈 시스템이 비상 정지하게 된다(S85).
만약, 제2 센싱부(900)의 측정값이 제2 설정값보다 크면, 아직 보조 오일탱크(500)에 충분한 양의 오일이 남은 것으로 판단하여 다시 보조 오일탱크의 오일량 측정 단계(S50)로 돌아간다.
제3 실시예
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법 순서도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법은, 도 4를 참조하여 전술한 제2 실시예와 대동소이하며 다만, 오일의 누유 여부를 판단하는 단계(S130)에서 차이가 있다.
따라서, 동일한 기능이 수행되는 동일 구성의 단계에 대하여는 동일한 도면부호를 부여하고, 중복 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제3 실시예에 의하면, 주 오일탱크(300)에 저장된 오일의 변화량에 따라 누유 여부가 판단된다. 즉, 주 오일탱크(300) 내 오일의 초기 오일량과 현재 측정된 오일량의 차이가 미리 설정된 기준값 이상인 경우, 오일의 누유가 발생된 것으로 판단한다.
예컨대, 주 오일탱크(300)의 초기 수위에 비해, 현재 측정된 수위가 어느 정도 이하로 떨어지면 오일 누유로 판단하는 것이다.
이를 위해, 컨트롤러(700)는 오일량의 초기값과 제1 센싱부(600)의 현재 측정값 사이의 오차(Δ)를 구하고(S131), 이 오차(Δ)가 미리 설정된 기준값 이상인 경우(S132) 오일 누유로 판단하게끔(S133) 구성될 수 있다. 이때, 오일량의 초기값은 미리 입력될 수도 있고, 제1 센싱부(600)에 의해 최초로 측정되어 저장된 값을 초기값으로 하는 것도 가능하다.
제4 실시예
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법 순서도이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법은, 제3 실시예와 마찬가지로, 도 4를 참조하여 전술한 제2 실시예와 대동소이하며 다만, 오일의 누유 여부를 판단하는 단계(S230)에서 차이가 있다.
따라서, 동일한 기능이 수행되는 동일 구성의 단계에 대하여는 동일한 도면부호를 부여하고, 중복 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 제4 실시예에 의하면, 주 오일탱크(300)에 저장된 오일량의 변화 추세에 따라 누유 여부가 판단된다. 즉, 주 오일탱크(300) 내 오일량이 소정 시간 동안 감소 추세를 보이는 경우, 오일의 누유가 발생된 것으로 판단되는 것이다.
예컨대, 컨트롤러(700)는 시간에 따른 제1 센싱부 측정값의 기울기(θ)를 구하고(S231), 소정 시간동안 이 기울기의 평균값이 0 보다 작은 경우(S232) 오일 누유로 판단하게끔(S233) 구성될 수 있다. 이때, 제1 센싱부에서 오일량 측정 시간(Δt)과, 기울기 평균값 기준 시간(n)은 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.
100 : 기어박스 오일 급유 장치 200 : 기어박스
300 : 주 오일탱크 400 : 보조라인
410 : 개폐밸브 420 : 보조펌프
500 : 보조 오일탱크 600 : 제1 센싱부
700 : 컨트롤러 800 : 순환라인
830 : 메인펌프 840 : 필터
850 : 열교환기 860 : 우회밸브
900 : 제2 센싱부
300 : 주 오일탱크 400 : 보조라인
410 : 개폐밸브 420 : 보조펌프
500 : 보조 오일탱크 600 : 제1 센싱부
700 : 컨트롤러 800 : 순환라인
830 : 메인펌프 840 : 필터
850 : 열교환기 860 : 우회밸브
900 : 제2 센싱부
Claims (32)
- 기어박스;
상기 기어박스에 공급하기 위한 오일이 저장되며, 상기 기어박스와 순환라인을 통해 연결되는 주 오일탱크;
상기 주 오일탱크의 일측에 설치되며, 상기 주 오일탱크와 보조라인을 통해 연결되는 보조 오일탱크;
상기 주 오일탱크의 일측에 설치되며, 오일량을 측정하는 제1 센싱부; 및
상기 제1 센싱부에서 측정된 값에 따라 상기 보조라인을 개폐하는 컨트롤러를 포함하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 보조 오일탱크의 일측에 설치되며, 상기 컨트롤러에 의해 구동되는 보조펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제1 센싱부에서 측정된 값이 기준값 이하인 경우, 상기 컨트롤러에 의해 상기 보조라인이 개방되고, 상기 보조펌프가 구동되는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제1 센싱부에서 측정된 값의 변화량이 기준값 이상인 경우, 상기 컨트롤러에 의해 상기 보조라인이 개방되고, 상기 보조펌프가 구동되는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제1 센싱부에서 측정된 값이 소정 시간동안 감소 추세인 경우, 상기 보조라인이 개방되고 상기 보조펌프가 구동되는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 제1 센싱부에서 측정되는 값의 시간에 따른 기울기 변화에 따라, 상기 보조펌프의 작동이 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 순환라인의 일측에 불순물 제거를 위한 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 순환라인의 일측에 상기 기어박스를 거친 오일을 냉각하기 위한 열교환기가 설치되는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 8에 있어서,
상기 열교환기의 일측에 우회밸브가 설치되며, 상기 우회밸브는 온도에 따라 상기 오일의 유동 방향을 전환하는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 컨트롤러는,
상기 제1 센싱부로부터 측정된 값을 전송받는 수신부와,
상기 수신부에 전송된 값을 미리 입력된 기준값과 비교하여 상기 보조라인의 개방 여부를 판단하는 제어부와,
상기 제어부의 판단에 따라 상기 보조라인 개방 신호를 전송하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제1 센싱부는,
상기 주 오일탱크의 오일 레벨을 감지하는 유면계로 구성되는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제1 센싱부는,
상기 주 오일탱크에 저장된 오일의 압력을 감지하는 압력계로 구성되는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제1 센싱부는,
상기 주 오일탱크에 저장된 오일의 하중을 감지하는 로드셀로 구성되는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제1 센싱부는,
상기 주 오일탱크 내에 설치되는 전극봉과, 상기 전극봉에 전류를 인가하는 전원과, 상기 전극봉의 저항값을 측정하는 전류계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 제1 센싱부는,
정전 용량식 수위 검지기로 구성되는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 10에 있어서, 상기 컨트롤러는,
상기 송신부로부터 보조라인 개방 신호를 전달받아 빛 또는 음향으로 알람신호를 표시하는 알람부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 10에 있어서, 상기 송신부는,
상기 보조라인 개방 신호를 관제센터의 모니터 디스플레이로 전송하는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 10에 있어서, 상기 송신부는,
상기 보조라인 개방 신호를 관리자의 휴대용 전자기기로 전송하는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 3 내지 청구항 5 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 보조 오일탱크의 오일량을 측정하는 제2 센싱부가 상기 보조 오일탱크의 일측에 설치되며,
상기 제2 센싱부에서 측정된 값이 증가 추세에 있고 제1 설정값 이상인 경우, 상기 컨트롤러에 의해 상기 보조라인이 폐쇄되고 상기 보조펌프의 작동이 정지되는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 3 내지 청구항 5 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 보조 오일탱크의 오일량을 측정하는 제2 센싱부가 상기 보조 오일탱크의 일측에 설치되며,
상기 제2 센싱부에서 측정된 값이 제2 설정값 이하인 경우, 상기 컨트롤러에 의해 상기 보조라인이 폐쇄되고 상기 보조펌프의 작동이 정지되는 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- 청구항 1에 있어서, 상기 기어박스는,
풍력터빈 시스템에 설치된 증속기인 것을 특징으로 하는 기어박스 오일 급유 장치.
- (a) 주 오일탱크에 저장된 오일이 메인펌프에 의해 순환라인을 따라 기어박스로 공급되는 단계;
(b) 상기 주 오일탱크의 일측에 설치된 제1 센싱부에 의해 주 오일탱크의 오일량이 측정되는 단계;
(c) 상기 제1 센싱부의 측정값에 따라 상기 오일의 누유 여부가 판단되는 단계; 및
(d) 상기 (c) 단계에서 누유 판단시, 정상운전 모드에서 비상운전 모드로 전환되는 단계를 포함하는 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법.
- 청구항 22에 있어서, 상기 (c) 단계는,
(c-1) 상기 제1 센싱부의 측정값과 미리 설정된 기준값을 비교하는 단계와,
(c-2) 상기 측정값이 상기 기준값 이하인 경우 누유로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법.
- 청구항 22에 있어서, 상기 (c) 단계는,
(c-1) 상기 제1 센싱부의 측정값과 초기값의 차이를 연산하여 연산값을 도출하는 단계와,
(c-2) 상기 도출된 연산값을 미리 설정된 기준값과 비교하는 단계, 및
(c-3) 상기 연산값이 상기 기준값 이상인 경우 누유로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법.
- 청구항 22에 있어서, 상기 (c) 단계는,
(c-1) 상기 제1 센싱부의 측정값과 전 단계에서 저장된 측정값의 시간에 따른 기울기를 연산하는 단계와,
(c-2) 소정 시간동안 상기 기울기의 평균값이 미리 설정된 기준치 보다 작은 경우 누유로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법.
- 청구항 22에 있어서, 상기 (d) 단계는,
(d-1) 주 오일탱크와 보조 오일탱크를 연결하는 보조라인의 개폐밸브가 개방되는 단계와,
(d-2) 상기 보조 오일탱크에 설치된 보조펌프의 구동에 의해, 상기 보조펌프의 오일이 상기 보조라인을 따라 상기 주 오일탱크로 공급되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법.
- 청구항 26에 있어서, 상기 (d) 단계는,
(d-3) 관제센터 또는 관리자에게 보조라인 개방 신호가 송신되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법.
- 청구항 26에 있어서,
(e) 상기 보조 오일탱크의 오일량 증감 추세에 따라, 상기 비상운전 모드의 종료 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법.
- 청구항 28에 있어서, 상기 (e) 단계는,
(e-1) 상기 보조 오일탱크의 일측에 설치된 제2 센싱부에 의해 상기 보조 오일탱크의 오일량이 측정되는 단계와,
(e-2) 상기 제2 센싱부의 측정값을 전 단계에서 저장된 측정값과 비교하는 단계와,
(e-3) 상기 제2 센싱부의 측정값이 전 단계의 측정값 이상인 경우, 상기 측정값을 미리 설정된 제1 설정값과 비교하는 단계, 및
(e-4) 상기 제2 센싱부의 측정값이 상기 제1 설정값 이상인 경우, 상기 개폐밸브를 폐쇄하고 상기 보조펌프의 작동을 정지하여, 상기 비상운전 모드를 종료하고 상기 정상운전 모드로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법.
- 청구항 29에 있어서, 상기 (e) 단계는,
(e-5) 관제센터 또는 관리자에게 비상운전 모드 종료 신호가 송신되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법.
- 청구항 28에 있어서, 상기 (e) 단계는,
(e-1) 상기 보조 오일탱크의 일측에 설치된 제2 센싱부에 의해 상기 보조 오일탱크의 오일량이 측정되는 단계와,
(e-2) 상기 제2 센싱부의 측정값을 전 단계에서 저장된 측정값과 비교하는 단계와,
(e-3) 상기 제2 센싱부의 측정값이 전 단계의 측정값 보다 작은 경우, 상기 측정값을 미리 설정된 제2 설정값과 비교하는 단계, 및
(e-4) 상기 제2 센싱부의 측정값이 상기 제2 설정값 이하인 경우, 상기 개폐밸브를 폐쇄하고 상기 메인펌프와 상기 보조펌프의 작동을 정지하여, 상기 비상운전 모드를 종료하고 풍력터빈의 운전을 비상 정지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법.
- 청구항 31에 있어서, 상기 (e) 단계는,
(e-5) 관제센터 또는 관리자에게 비상정지 신호가 송신되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법.
Priority Applications (1)
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KR20130155541A KR101502240B1 (ko) | 2013-12-13 | 2013-12-13 | 기어박스 오일 급유 장치 및 이를 이용한 풍력터빈 시스템의 비상 운전 방법 |
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KR101502240B1 true KR101502240B1 (ko) | 2015-03-12 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102279800B1 (ko) | 2020-12-21 | 2021-07-21 | 한전케이피에스 주식회사 | Rcp tba 비상 급유장치 및 그 설치방법 |
CN118128714A (zh) * | 2024-04-30 | 2024-06-04 | 南京讯联液压技术股份有限公司 | 基于温度适应性的智能风电齿轮箱自适应润滑系统及方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007085263A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Bosch Rexroth Corp | 発電回路 |
KR100999715B1 (ko) * | 2008-09-01 | 2010-12-08 | 두산중공업 주식회사 | 풍력 발전 증속기용 냉각 윤활 시스템 |
JP5281723B1 (ja) * | 2011-11-30 | 2013-09-04 | 三菱重工業株式会社 | 再生エネルギー型発電装置およびその油漏れ検出方法 |
-
2013
- 2013-12-13 KR KR20130155541A patent/KR101502240B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007085263A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Bosch Rexroth Corp | 発電回路 |
KR100999715B1 (ko) * | 2008-09-01 | 2010-12-08 | 두산중공업 주식회사 | 풍력 발전 증속기용 냉각 윤활 시스템 |
JP5281723B1 (ja) * | 2011-11-30 | 2013-09-04 | 三菱重工業株式会社 | 再生エネルギー型発電装置およびその油漏れ検出方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102279800B1 (ko) | 2020-12-21 | 2021-07-21 | 한전케이피에스 주식회사 | Rcp tba 비상 급유장치 및 그 설치방법 |
CN118128714A (zh) * | 2024-04-30 | 2024-06-04 | 南京讯联液压技术股份有限公司 | 基于温度适应性的智能风电齿轮箱自适应润滑系统及方法 |
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