风力发电机组安全保护系统
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大型风力发电机组控制系统的安全保护功能随着新能源的不断发展,风电的应用越来越广泛。
风力发电机组是风电系统的核心部件,控制系统的安全保护功能是保证风电系统正常运行的一个重要方面。
本文将从大型风力发电机组控制系统的安全保护角度出发,对其进行探讨。
1. 大型风力发电机组控制系统简介大型风力发电机组控制系统是指通过电控技术对风机叶片受力情况和风机转速、转向等状态进行监测和控制的系统。
主要由控制器、传感器、驱动器等组成,需要运用多种技术手段来实现对风电机组的安全控制。
2. 控制系统的安全保护措施对大型风力发电机组控制系统的安全保护措施,主要从以下几个方面进行介绍。
2.1. 温度保护在大型风力发电机组的控制系统中,保护电子元件的温度是非常重要的一个方面。
因为风电场的大部分工作地点都位于海拔较高的地区或者是山区,风能资源丰富但是气温较低,电子元器件可能会在低温环境下失效。
因此,控制系统中通常会设置温度传感器,采用温度保护技术,防止电子元器件在极端环境下受到损害。
2.2. 过流保护过流保护是防止风力发电机组超过其承受能力的一项重要的安全保护技术。
在风力发电机组控制系统中,应该安装过流保护装置,一旦发现电流超过设定值,控制系统就会自动切断电源,从而防止电力元器件的过载和损坏。
过流保护技术可以使风力发电机组在接受异常电流或设备故障时,及时切断电源保护设备不受到伤害。
2.3. 压力保护风力发电机组在运行中,由于受到各种外力的作用,可能会发生变形或振动,如果压力达到极限,就可能导致设备的破损和断裂,对设备造成严重影响。
为了保护设备,风力发电机组控制系统中通常会添加压力保护功能。
通过内部传感器对各种物理参数进行监测,以防止压力超过安全范围。
2.4. 转速保护风力发电机组的转速对设备的稳定运行和发电效率都有着决定性的影响。
因此,在风力发电机组控制系统中应该安装转速保护装置,确保转速在安全范围内。
转速保护装置通常采用传感器监测风机运转状态,一旦发现转速超过预定值,控制系统会自动切断电源或调节输出功率,以保证转速平稳。
风力发电机组中的安全系统风力发电机组是一种利用风能转化为电能的设备,其安全系统至关重要。
本文将详细介绍风力发电机组中的安全系统。
1. 风力发电机组的安全设计风力发电机组的安全设计是为了确保其在运行过程中的安全性和可靠性。
安全设计包括以下几个方面:1.1 结构安全:风力发电机组的结构设计要能够承受各种外力,如风力、地震等。
同时,还要保证结构的稳定性和抗震性能,以防止发生倒塌等事故。
1.2 电气安全:风力发电机组的电气系统需要具备防火、防电击等功能。
电气设备要符合国家相关标准,如电气安全规范,以确保电气设备的可靠性和安全性。
1.3 设备安全:风力发电机组中的各种设备,如发电机、齿轮箱等,都需要进行安全设计。
设备的安全设计主要包括材料选择、强度计算、故障检测和防护装置等。
2. 风力发电机组的安全控制系统风力发电机组的安全控制系统起着监测、检测和控制的作用,以确保风力发电机组在正常工作范围内运行。
2.1 停机保护系统:风力发电机组在高风速或故障情况下需要停机保护。
停机保护系统能够感知风速和故障,并根据预设条件及时停机,防止发电机组损坏。
2.2 健康监测系统:风力发电机组的健康监测系统能够检测发电机组的工作状态和健康状况。
通过对振动、噪音、温度等参数的监测,可以及时发现故障,并采取相应的措施进行修复。
2.3 防雷系统:风力发电机组容易受到雷击的危害,因此需要配备防雷系统。
防雷系统包括接地装置、避雷针和避雷网等,能够将雷电击中的能量有效地引导到大地,保护风力发电机组的安全。
3. 风力发电机组的安全操作风力发电机组在日常运行中需要进行安全操作,以确保人员和设备的安全。
3.1 安全培训:风力发电机组的操作人员需要接受专业的安全培训,了解风力发电机组的工作原理、操作方法和安全注意事项,以提高操作的安全性和效率。
3.2 安全检查:在风力发电机组运行前和运行中,需要进行安全检查。
安全检查包括对设备的检查和维护,确保设备的正常工作,并及时发现和解决潜在的安全隐患。
风力发电机组中的安全系统安全生产是我国风电场管理的一项基本原则。
而风电场则主要是由风力发电机组组成,所以风力发电机组的运行安全是风电场最重要的。
控制系统是风力发电机的核心部件,是风力发电机组安全运行的根本保证,所以为了提高风力发电机组的运行安全性,必须从控制系统的安全性和可靠性设计开始,根据风力发电机组控制系统的发电、输电、运行控制等不同环节的特点,在设备从安装到运行的全部过程中,切实把好安全质量关,不断寻找提高风力发电机组安全可靠性的途径和方法。
风力发电机组的安全生产是一项安全系统工程,而控制系统是风力发电机组的重要组成部分,它的安全系统构成整个安全系统的一部分,需要以系统论,信息论,控制论为基础,研究人、设备的生产管理,研究事故、预防事故的一门科学。
从系统的观点,纵向从设计、制造、安装、试验、运行、检修进行全面分析,横向从元器件购买,工艺、规程、标准、组织和管理等全面分析最后进行全面综合评价。
目的使风力发电系统各不安全因素减到最小,达到最佳安全状态生产。
2.机组控制运行安全保护系统(1).大风保护安全系统机组设计有切入风速Vg,停机风速Vt,一般取10分钟25m/s的风速为停机风速;由于此时风的能量很大,系统必须采取保护措施,在停机前对失速型风机,风轮叶片自动降低风能的捕获,风力发电机组组的功率输出仍然保持在额定功率左右,而对于变浆距风机必须调节叶变距角,实现功率输出的调节,限制最大功率的输出,保证发电机运行安全。
当大风停机时,机组必须按照安全程序停机。
停机后,风力发电机组组必须90°对风控制。
(2).参数越限保护风力发电机组组运行中,有许多参数需要监控,不同机组运行的现场,规定越限参数值不同,温度参数由计算机采样值和实际工况计算确定上下限控制,压力参数的极限,采用压力继电器,根据工况要求,确定和调整越限设定值,继电器输入触点开关信号给计算机系统,控制系统自动辨别处理。
电压和电流参数由电量传感器转换送入计算机控制系统,根据工况要求和安全技术要求确定越限电流电压控制的参数。
第九章风力发电机组的控制与安全系统技术要求风力发电机组控制系统工作的安全可靠性已成为风力发电系统能否发挥作用,甚至成为风电场长期安全可靠运行的重大问题。
在实际应用过程中,尤其是一般风力发电机组控制与检测系统中,控制系统满足用户提出的功能上的要求是不困难的。
往往不是控制系统功能而是它的可靠性直接影响风力发电机组的声誉。
有的风力发电机组控制系统功能很强,但由于工作不可靠,经常出故障,而出现故障后对一般用户来说维修又十分困难。
于是,这样一套控制系统可能发挥不了它应有的作用,造成不应有的损失。
因此,对于一个风力发电机组控制系统的设计和使用者来说,系统的安全可靠性必须认真加以考虑,必须引起足够的重视。
我们的目的是希望通过控制与安全系统设计,采取必要的手段,使我们的系统在规定的时间内不出故障或少出故障。
并且,在出故障之后能够以最快的速度修复系统使之恢复正常工作。
第一节控制与安全系统的技术要求一、风力发电机组的运行的控制要求(一)控制思想我国风电场运行的机组多数以定桨距失速型机组为主,所谓失速型风力发电机组就是当风速超过风力发电机组额定风速以上时,为确保风力发电机组功率输出不再增加,导致风力发电机组过载,通过空气动力学的失速特性,使叶片发生失速,从而控制风力发电机组的功率输出。
所以,定桨距失速型风力发电机组控制系统控制思想和控制原则以安全运行控制技术要求为主,功率控制由叶片的失速特性来完成。
风力发电机组的正常运行及安全性取决于先进的控制策略和优越的保护功能。
控制系统应以主动或被动的方式控制机组的运行,使系统运行在安全允许的规定范围内,且各项参数保持在正常工作范围内。
控制系统可以控制的功能和参数包括功率极限、风轮转速、电气负载的连接、起动及停机过程、电网或负载丢失时的停机、纽缆限制、机舱时风、运行时电量和温度参数的限制。
如风力发电机组的工作风速是采用BIN法计算10min平均值确定小风脱网风速和大风切出风速,每个参数极限控制均采用回差法,上行点和下行点不同,视实际运行情况而定。
1、简述风力发电机组的安全保护系统.答案:安全保护系统分为三层结构:计算机系统,独立于计算机的安全链,器件本身的保护措施.机组采用两套相互独立的保护机构:一套是有PLC软件控制的保护系统,有PLC对安全链节点进行监控,任何一个节点发生故障,主控系统都会向变桨系统发出急停请求.另一套是独立于计算机的安全链,将可能对机组产生致命伤害的节点串联在一个回路,其中任何一个节点发生故障也会引发系统停机;这两套保护构成机组的双重保护,1.5兆瓦机组的安全保护措施是使系统执行急停的动作.即让变桨系统以7°每秒的速度顺桨到90°位置.题型:问答题4、简述发电机得到4 种转速的渠道1)、安装在风力机组轮毂中的2 个转速传感器(接近开关),控制器通过专用的发电机过速模块(Overspeed 模块)把传感器发出的脉冲信号分别转换成2 个转速值。
2)、安装在发电机接线柜内的2 个发电机频率模块(Gpluse 模块),控制器通过专用发电机转速模块(Gspeed 模块)把2 个频率模块的脉冲信号相加转化成1 个转速值。
3)、变流系统内部有一套计算发电机转速的系统,可以根据发电机发电时电流旋转磁场的频率计算出发电机的转速,并送给主控制器5、请简述属于Vensys 变桨柜内部温度故障的有:1)变桨变频器温度高65 度,复位45 度。
2)变桨控柜温度高55 度,复位50 度。
3)超级电容温度高60 度,复位50 度。
4)充电器温度高85 度,复位75 度。
5)变桨电气温度故障大于150 度或小于-30 度,复位温度100 度。
6.请说明更换超级电容的步骤及所需的工具.答案:工具:内六方、开口扳手8mm、平口起子、25件套、工作灯步骤:锁定叶轮,将变桨柜打到手动状态,断开滑环动力电源开关101F4;手动变桨将超级电容的电放到不能变桨为止,取下超级电容与NG5的连接插头;将超级电容与AC2的连接插头拔掉,将超级电容的固定螺栓拆掉;分别将超级电容拆掉,依次更换新的超级电容; 连接超级电容接线并固定好超级电容与AC2和NG5的插头;恢复好机组后,上电进行测量看充电是否正常,如正常,手动变桨看电压是否正常。
风力发电场保护配置及原理风力发电场的保护配置和原理主要涉及以下几个方面:1. 风力发电机组保护:风力发电机组是风力发电场的核心设备,需要配置相应的保护装置来确保其正常运行。
常见的保护配置包括过载保护、欠载保护、过压保护、欠压保护、短路保护、缺相保护等。
这些保护装置通过检测发电机组的运行状态和电气参数,对异常情况进行判断和处理,从而保证发电机组的正常运行。
2. 风力发电机组控制系统保护:控制系统是风力发电机组的重要组成部分,用于控制发电机组的启动、停止、功率输出等操作。
常见的控制系统保护配置包括安全停机保护、自动复位保护、控制电源失压保护等。
这些保护装置通过监测控制系统的状态和输入输出信号,对异常情况进行判断和处理,从而保证控制系统的正常运行。
3. 风力发电机组传感器保护:传感器是风力发电机组中用于监测和测量各种参数的装置,例如风速、风向、温度、压力等。
传感器的正常运行对于发电机组的稳定运行至关重要。
常见的传感器保护配置包括防雷保护、过压保护、防水保护等。
这些保护装置通过检测传感器的运行状态和参数,对异常情况进行判断和处理,从而保证传感器的正常运行。
4. 风力发电场通信系统保护:风力发电场通常需要建立通信系统,用于实现各设备之间的信息传输和控制。
通信系统的稳定运行对于整个风力发电场的正常运行至关重要。
常见的通信系统保护配置包括防雷保护、过压保护、电磁屏蔽等。
这些保护装置通过检测通信设备的运行状态和信号质量,对异常情况进行判断和处理,从而保证通信系统的正常运行。
总的来说,风力发电场的保护配置需要根据实际情况进行具体设计,并选择合适的保护装置来实现对风力发电机组、控制系统、传感器和通信系统的保护。
同时,也需要注意保护装置的维护和更新,以确保其正常工作和有效性。
风力发电机组的安全保护链随着环境保护和可再生能源的重要性日益凸显,风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式,正在全球范围内得到广泛应用。
然而,在风力发电的过程中,我们也需要关注其安全问题,尤其是风力发电机组的安全保护链。
本文将从风力发电机组的组成、风力发电机组的安全问题以及安全保护措施三个方面进行探讨。
一、风力发电机组的组成风力发电机组主要包括风力发电机、传动系统、控制系统和接入电网等组成部分。
其中,风力发电机负责将风能转化为机械能,传动系统将机械能转化为电能,控制系统用于调节风力发电机组的工作状态,而接入电网则将发电机组产生的电能输送到电网系统中。
二、风力发电机组的安全问题在风力发电的过程中,由于外界环境、材料老化等原因,风力发电机组会面临一系列安全问题。
其中,高速旋转的风力发电机叶片可能引起风力发电机的失速、断裂或风力发电机轴的不稳定等问题,进而导致机械设备的故障和运行失控。
此外,风力发电机组的传动系统和控制系统也存在着设备老化、电器故障、过电压等安全隐患,这些问题有可能对整个风力发电机组产生严重的影响,甚至引发火灾、爆炸等事故。
三、安全保护措施为了保证风力发电机组的安全运行,需要采取一系列的安全保护措施。
首先,对风力发电机组进行定期维护和检查,确保各个组成部分的完好性和稳定性。
其次,加强对风力发电机组的故障监测和预警,及时发现并排除潜在的安全隐患。
此外,配备有效的火灾、爆炸等安全防护装置,确保在事故发生时及时进行应对和处理。
同时,制定严格的操作规程和安全操作指南,培训和教育相关人员,提高其安全意识和应急处理能力。
最后,在风力发电机组的设计和制造过程中,注重安全性能的考虑,选择高质量的材料和设备,确保风力发电机组在任何情况下都能够保持安全可靠的工作状态。
综上所述,风力发电机组作为一种重要的可再生能源装置,在使用过程中需要重视其安全问题。
通过加强维护和检修、实施故障监测和预警、配备安全防护装置、培训操作人员以及在设计和制造过程中注重安全性能等一系列安全保护措施,可以确保风力发电机组的安全运行,进一步促进清洁能源的发展。
风力发电机组的保护系统随着现代工业技术的持续发展,人们对能源的需求也愈加强烈。
然而,传统能源的使用已经成为了人类面临的重要环境问题之一,环保、节能成为了当下的热门话题。
而风力发电则成为了一种越来越受欢迎的新型清洁能源,在全球范围内得到了广泛的应用。
但是,相较于传统能源的发电设备,风力发电机组由于其复杂的运转原理,存在着更高的损坏风险。
因此,在风力发电机组的使用过程中,保护系统则扮演了一个至关重要的角色。
一、风力发电机组的保护系统概述保护系统是指在发电机组运行中一旦出现故障或异常工况,系统通过快速、准确的监测和分析,采用针对性的措施进行保护和控制,从而防止风电机组硬件或软件受到损坏。
保护系统包含了机械保护、电气保护和计算机保护等多个方面。
其中机械保护主要是对机械构件进行保护,如监测机械部件的转速、振动等,防止部件损坏;电气保护则主要是保护发电机和变频器等电气部件,如监测电流、电压、功率等,以防止电气部件过载、短路等故障;计算机保护则是通过机器学习等技术对风电机组进行整体监测和预测,实现智能控制。
二、风力发电机组保护系统的技术实现1. 机械保护技术机械保护技术主要是通过振动传感器进行机械振动监测。
当机械部件出现故障时,通常会产生明显的振动信号,振动传感器可将此信号传输至采样器,对信号进行分析并考虑是否应采取紧急措施。
2. 电气保护技术电气保护技术主要是通过电流、电压、功率等参数监测,进行在线监控和分析,当参数超出预设范围时,保护系统自动进行切断,保障风电机组的安全运行。
3. 计算机保护技术计算机保护技术主要是通过机器学习等技术对风力发电机组进行预测与管理。
具有高智能性、高精度性,运用算法能力判断故障类型及处理办法等,实现故障预报、准确快速处置,提高风力发电机组的稳定性和可靠性。
三、风力发电机组保护系统的应用实例保护系统在风力发电机组中的应用已经十分广泛,主要应用于叶片风速、转速、温度、电流、电压等数据监测。
风力发电机组安全保护系统风力发电是近年来发展成熟的一种可再生能源,具有成本低、能源丰富、环保等优点,在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
风力发电机组是风力发电的核心设备,由于它的组成部件较多、系统运行复杂,因此在运行中往往会面临许多安全隐患。
为了保证风力发电机组的安全运行,必须配置一套完善的安全保护系统,对机组进行全面监控和保护,及时处理机组故障,确保风力发电机组的可靠性、稳定性和安全性。
本篇文档将详细介绍风力发电机组安全保护系统的原理、作用及构成。
一、风力发电机组安全保护系统的原理风力发电机组安全保护系统主要是对风机、变桨、电气装置、塔身、基础等组成部分进行监控,检测机组运行中的温度、风速、风向、气压、振动、电压、电流等参数,实时获取机组的状态信息,通过编程自动进行判断分析和诊断,及时发现运行异常和存在的故障,采取相应的措施,保障科学高效的运行,提高风力发电机组的运行质量和安全性。
二、作用风力发电机组安全保护系统的作用主要有以下几点:1. 提高机组的运行可靠性,确保机组的长期安全稳定运行;2. 及时发现机组运行中的隐患和故障,及时开展预防维护,减少维修和排故的时间和成本;3. 建立机组的状态监控、分析、诊断和报警系统,提高机组的工作效率和经济性;4. 对机组的关键部件进行实时地检测、监控和保护,预防机组因故障而造成的安全事故;5. 优化机组的检修计划和管理,支持机组数据的管理,为后期的维修管理提供重要数据。
三、构成风力发电机组安全保护系统主要由以下几部分构成:1. 风机控制系统:包括风速风向的检测、风机的转速控制等,通过控制风机的转速来实现产生的电流的稳定性,确保机组在稳定运行的状态,同时也保障固定轴高速旋转状态下风机结构的安全。
2. 变桨机构控制系统:通过调整变桨角度,控制风机叶片的角度,实现风机的转速控制,以确保机组产生的电流稳定。
3. 电气控制系统:主要是对电流、电压、功率等电气参数的监测与控制,实现机组电气状态的监测和调节。
风机发电场安全规程1 范围本标准规定了风力发电场人员、环境、安全作业的基本要求,风力发电机组安装、调试、检修和维护的安全要求,以及风力发电机组应急处理的相关安全要求。
本标准适用于陆上并网型风力发电场。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用时必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。
凡不是注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 2894 安全标志及其使用导则GB/T 2900.53 电工术语风力发电机组GB/T6096安全带测试方法GB 7000.1 灯具第一部分:一般要求与试验GB 18451.1 风力发电机组设计要求GB19155 高处作业吊篮GB/T20319 风力发电机组验收规范GB 26164.1电业安全工作规程第一部分:热力和机械GB 26859电力安全工作规程电力线路部分GB 26860 电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分GB 50016 建筑设计防火规范GB 50140建筑灭火器配置设计规范GB 50303建筑电气工程施工质量验收规范DL/T 572 电力变压器运行规程DL/T 574 变压器分接开关运行维修导则DL/T 587 微机继电保护装置运行管理规程DL/T 741 架空输电线路运行规程DL/T 969 变电站运行导则DL/T 5284 履带起重机安全操作规程DL/T 5250 汽车起重机安全操作规程JGJ 46 施工现场临时用电安全技术规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准3.1风电场输变电设备风电场升压站电气设备、集电线路、风力发电机组升压变等。
3.2坠落悬挂安全带高出作业或登高人员发生坠落时,将坠落人员安全悬挂的安全带。
3.3飞车风力发电机组制动系统失效,风轮转速超过允许或额定转速,且机组处于失控状态。
3.4安全链由风力发电机组中药保护元件串联形成,并独立于机组逻辑控制的硬件保护回路。
4 总则4.1风电场安全工作必须坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针,加强人员安全培训,完善安全生产条件,严格执行安全技术要求,确保人身和设备安全。
大型风力发电机组控制系统的安全保护功能大型风力发电机组控制系统是实现风能转换为电能的核心设备,因此其安全保护功能至关重要。
本文将从风力发电机组安全保护的必要性、常见的安全保护措施以及风力发电机组控制系统的安全保护功能等方面进行详细介绍。
一、风力发电机组安全保护的必要性1.人身安全保护:风力发电机组通常位于高海拔、复杂环境中,如海上、山区等地,存在较高的风场和气候变化。
为了保护操作人员的人身安全,需要进行各项安全保护措施,防止事故发生。
2.设备保护:风力发电机组具有高速旋转的叶片、机械结构等,如果在异常情况下无法及时停机,会对设备造成巨大的损坏,甚至引发火灾、爆炸等严重后果。
因此,对风力发电机组进行安全保护,可以有效降低事故的发生概率,延长设备的使用寿命。
3.电网接入保护:风力发电机组通常需要将发电所得的电能接入电网进行输送,如果在电网故障或异常情况下无法及时切断与电网的连接,会对电网稳定运行产生不利影响,甚至给电网带来灾难性后果。
因此,对风力发电机组进行电网接入保护是非常必要的。
大型风力发电机组控制系统的安全保护功能(二)1.机械安全保护:通过安装传感器和执行机构,监测风力发电机组的转速、振动、温度等参数,当发现异常情况时,及时启动机械安全保护装置,如刹车装置、紧急停机装置等,将风力发电机组安全停机。
2.电气安全保护:风力发电机组的控制系统需要进行电气安全保护,包括过载保护、短路保护、接地保护等。
通过安装相应的保护设备,当电流超过额定值或发生电气故障时,保护设备及时切断电流,保护电气设备的安全运行。
3.通信安全保护:风力发电机组的远程监控和控制离不开通信系统,为了防止黑客攻击、数据篡改等安全威胁,需要做好通信安全保护工作,包括加密通信、防火墙设置、入侵检测等。
4.环境安全保护:风力发电机组通常工作在恶劣的环境条件下,如沙尘、高温、湿度大等。
为了保护控制系统的正常运行,需要采取防尘、防水、防腐蚀等措施,确保设备的可靠性和稳定性。
大型风力发电机组控制系统的安全保护功能范文现代社会对可再生能源的需求越来越大,风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式,受到了广泛的关注和应用。
大型风力发电机组控制系统的安全保护功能的重要性也逐渐凸显。
本文将从硬件和软件两个方面介绍大型风力发电机组控制系统的安全保护功能。
一、硬件安全保护功能1. 防雷击保护大型风力发电机组通常要设置在较高的地势上,易受雷击的风险较大。
因此,为了保护风力发电机组的设备和人员的安全,首先需要设置防雷装置。
防雷装置通常由避雷针、避雷带、接地装置等组成,能有效地防止雷电对风力发电机组的损坏。
2. 温度保护大型风力发电机组在长期运行过程中,往往会产生大量的热量,超过设备正常工作温度范围会导致设备损坏,并可能引发火灾等安全事故。
因此,风力发电机组控制系统需要设置温度保护功能,当温度超过设定阈值时,自动切断电力供应,以防止设备的过热。
3. 电气过流保护大型风力发电机组的电气系统中经常会发生过流现象,过大的电流会对设备产生热损伤,并且可能引发火灾等安全事故。
所以,风力发电机组控制系统应配置电气过流保护装置,当电流超过额定值时,能够及时切断电源供应,保护设备的安全运行。
4. 机械故障保护大型风力发电机组通常需要承受大风,长时间的运行也容易导致机械故障。
为了防止机械故障对风力发电机组的影响,控制系统应设置机械故障保护功能,当检测到机械故障时,能够及时停止风力发电机组的运行,以保护设备的安全。
5. 紧急停机保护在极端情况下,如发生火灾、地震等紧急情况,为了保护设备和人员的安全,风力发电机组控制系统应设置紧急停机保护功能。
通过设置紧急停机按钮或传感器,当发生紧急情况时,能够迅速切断电力供应,停止风力发电机组的运行。
二、软件安全保护功能1. 数据加密风力发电机组控制系统中的数据是非常重要且敏感的,为了防止数据被非法获取和篡改,控制系统应设置数据加密功能。
通过对数据进行加密处理,即使被非法获取也无法解读数据的真实内容,从而保护系统的安全性。
大型风力发电机组控制系统的安全保护功能主要包括以下几个方面:物理防护、逻辑防护、通信安全防护和灾难恢复备份等。
一、物理防护:1. 风力发电机组控制系统的设备安装在密闭的控制房间内,设备具备防尘、防潮及防雷击等功能。
2. 控制房间禁止非授权人员进入,只有经过身份验证的人员才能进入操作控制区域。
同时,安装监控系统和报警系统,实时监控控制房间内的情况。
3. 对设备进行定期维护和检修,确保设备的稳定运行,同时对设备进行防火、防爆等安全措施。
二、逻辑防护:1. 采用硬件加密和软件加密技术来保护风力发电机组控制系统的核心算法和程序,防止未经授权的人员篡改和盗窃控制系统。
2. 采取双机热备份和故障转移技术,确保控制系统的高可用性和实时性。
3. 采取多级权限管理,根据不同的用户角色,设置权限等级,确保只有授权用户才能进行相应操作,减少误操作和非法操作的风险。
4. 设置日志监控和异常报警机制,对控制系统的操作进行记录和监测,及时发现并处理异常情况。
三、通信安全防护:1. 采用数据加密和数据完整性验证技术,保障数据在传输过程中的安全性和完整性。
2. 采用虚拟专用网络(VPN)技术,建立安全的通信隧道,防止数据在网络上的被窃取、篡改或截获。
3. 使用防火墙和入侵检测系统,监控和过滤来自互联网的非法访问和攻击。
4. 控制系统与运维服务器建立安全连接,使用数据加密和双向认证技术,确保数据传输的安全性和可靠性。
四、灾难恢复备份:1. 控制系统进行定期备份,保留多个复本,确保在系统故障或数据丢失时能够快速恢复。
2. 使用冗余组态和备件预置,确保在硬件故障时能够快速切换至备用设备。
3. 对系统运行过程中产生的数据进行定期备份和存档,以便在需要时进行数据恢复。
总之,大型风力发电机组控制系统的安全保护功能在物理防护、逻辑防护、通信安全防护和灾难恢复备份等方面进行全面的保护,确保控制系统的安全稳定运行,防止非法入侵和信息泄露,减少因系统故障、攻击或灾难等原因带来的影响。
大型风力发电机组控制系统的安全保护功1制动功能制动系统是风力发电机组安全保障的重要环节,在硬件上主要由叶尖气动刹车和盘式高速刹车构成,由液压系统来支持工作。
制动功能的设计一般按照失效保护的原则进行,即失电时处于制动保护状态。
在风力发电机组发生故障或由于其他原因需要停机时,控制器根据机组发生的故障种类判断,分别发出控制指令进行正常停机、安全停机以及紧急停机等处理,叶尖气动刹车和盘式高速刹车先后投入使用,达到保护机组安全运行的目的。
2独立安全链系统的安全链是独立于计算机系统的硬件保护措施,即使控制系统发生异常,也不会影响安全链的正常动作。
安全链采用反逻辑设计,将可能对风力发电机造成致命伤害的超常故障串联成一个回路,当安全链动作后,将引起紧急停机,执行机构失电,机组瞬间脱网,从而最大限度地保证机组的安全。
发生下列故障时将触发安全链:叶轮过速、看门狗、扭缆、24V电源失电、振动和紧急停机按钮动作。
3防雷保护多数风机都安装在山谷的风口处或海岛的山顶上,易受雷击,安装在多雷雨区的风力发电机组受雷击的可能性更大,其控制系统最容易因雷电感应造成过电压损害,因此在600kW风力发电机组控制系统的设计中专门做了防雷处理。
使用避雷器吸收雷电波时,各相避雷器的吸收差异容易被忽视,雷电的侵入波一般是同时加在各相上的,如果各相的吸收特性差异较大,在相间形成的突波会经过电源变压器对控制系统产生危害。
因此,为了保障各相间平衡,我们在一级防雷的设计中使用了3个吸收容量相同的避雷器,二、三级防雷的处理方法与此类同。
控制系统的主要防雷击保护:①主电路三相690V输入端(即供给偏航电机、液压泵等执行机构的前段)做了一级防雷保护;②对控制系统中用到的两相220V电压输出端(电磁阀、断路器、接触器和UPS电源等电子电路的输入端)采取二级防雷措施;③在电量采集通信线路上安装了通信避雷器加以保护;④在中心控制器的电源端口增加了三级防雷保护。
4硬件保护硬件本身的保护措施主要采取了3种方法:硬件互锁电路、过电压以及过电流保护。
风力发电机组安全保护技术探究摘要:伴随着我国社会经济的发展,人们对电力能源的使用需求也在逐步提高,因此,在这一过程中,也不断地涌现出了各种各样的发电方式,其中,风力发电的应用具有很高的价值。
与其他的发电方式相比,风力发电对环境的影响不大,并且风能是一种可再生节能资源,是国家提倡的节能环保工程。
但是,在风电机组的运行中,由于多种因素的存在,风电机组在运行中存在着诸多安全问题。
为此,有必要对风电机组进行安全防护,以保证其在电网中稳定运行,并为新能源的开发提供可靠保障。
关键词:风力发电机组;安全保护技术1.风力发电机组运行安全性的分析1.1运行环境恶劣风电机组在使用过程中,因设备长时间暴露在户外,工作环境十分恶劣。
但是,由于风能资源的非人工调控,在一些恶劣的气候环境下,可能造成机组的超负荷运行。
风电机组的安全稳定运行随时受到外界环境因素的影响,加强风电机组科研资料的分析,才能更好地保证风电机组的质量。
通过对发电机主要材料耐高温、耐低温、耐腐蚀等安全性能进行科学合理的分析,对其进行检测后,保证了发电机的运行寿命和运行安全。
1.2风机的设计因素在风力发电系统中应用独立变桨技术,能够在一定程度上减小风力发电系统的负载容量。
同时,该系统在无风区也能自动调整。
在有了风能的情况下,能够确保风能的平稳、安全地运行。
在极端严酷的工作条件下对机组起到很好的保护作用。
采用驱动及刹车系统,保证风机的合理使用。
而且,在风机运转过程中,其动态负荷会大于静态负荷。
所以,在恶劣的气象环境中,操作人员应事先对风机进行防护,以保证机组设备的安全。
1.3风力发电机组的安全保护系统风力发电机在运转时,必须对其进行防护。
采用合理的自控方式,可使机组在自治环境中实现全自动化。
同时,监控和分析操作数据,并将其导入控制系统。
同时,可编程序控制器也是风电机组自动化控制的关键部件。
它将 PLC相关技术、各种传感器、控制系统和执行设备都包括在内,借助相应的检测器件,科学合理地采集数据,并推送到控制器。
风力发电继电保护概述:风力发电继电保护是保证风力发电系统安全运行的重要措施。
本文档将介绍风力发电继电保护的原理、作用以及常见的保护措施。
一、原理:风力发电继电保护的原理是在风力发电系统中,通过合适的继电器和保护装置,及时探测到任何可能导致系统故障的异常情况,并采取相应的保护措施,防止更大的事故发生。
二、作用:风力发电继电保护的作用主要体现在以下几个方面:1. 检测电网故障:可以快速检测到电网的电压波动、短路等故障情况,并及时切断与电网的连接,保护风力发电机组的安全。
2. 防止过载:及时检测到风力发电机组的负荷超过额定值的情况,并通过控制开关等方式,阻止过载情况的发生。
3. 防止电机损坏:通过监测电机的电流和温度等参数,及时发现电机过载、过热等情况,并采取相应的保护措施,避免电机损坏。
4. 防止电气火灾:通过有效的绝缘监测和接地保护,及时发现电气设备的绝缘故障和接地故障,避免引发电气火灾。
三、常见的保护措施:1. 过电流保护:通过在电路中设置过电流继电器,当电流超过额定值时切断电路,防止线路过载和短路情况。
2. 过载保护:通过在电机中设置温度传感器,当电机温度超过设定值时,切断电源以避免过载损坏。
3. 绝缘保护:通过定期检测电气元件的绝缘电阻,一旦发现绝缘故障,及时采取措施避免电气火灾。
4. 接地保护:确保各种电气设备的良好接地,减少接地故障引发的危险。
结论:风力发电继电保护是风力发电系统中保证安全运行的关键要素。
通过合理选用继电器和保护装置,并采取适当的保护措施,可以预防潜在的故障,保护设备和人员的安全。
风力发电机组保护系统在方案设计阶段,应在风力发电机组的系统方案框架内建立其运行管理,以使系统运行最佳化,并且保证万一发生故障时,仍能使风力发电机组保持在安全状态。
通常,风力发电机组的运行管理由控制系统执行。
气程序逻辑应保证风力发电机组在规定的条件下能有效、安全和可靠地运行。
风力发电机组的安全方案由保护系统执行。
安全方案应考虑像许用超转速度、减速力矩、短路力矩、允许的振动等有关使用值范围以及随即故障、操作失误等不安全因素。
下图表示了控制系统和保护系统的相互关系。
1、过速保护系统:此风机过速保护系统包括硬件过速和软件过速硬件过速是在风机控制柜中设有过速继电器WP2035,它的整定值跟低速轴前端得脉冲信号紧密联系,如果前端脉冲信号为8那么它的整定值为0404(4.0HZ/4S 平均)如果前端脉冲信号为4那么它的整定值为0208(2HZ/8S )。
在调试的过程中为了测试过速继电器,继电器的设置必须降到0.5HZ。
随后,风机通过手动变桨调节转速。
当转速达到了0.5HZ ,安全链开启并且释放状态吗“过速继电器”。
测试后,过速继电器一定要再次设置到4HZ,平均=4。
软件过速是在控制系统中设有故障逻辑控制。
如果风大于1290rpm时风机就会通过软件报312、315故障导致风机停机、安全链断开桨叶变为顺桨位置。
在调试的过程中测试WP3100的过速1,在“参数运行控制器”下:状态315设置为300RPM,手动变桨调节风机的速度,当风机的转速达到300RPM/Min时风机会风机过速1故障而停机。
风机过速保护系统是风机安全设计中考虑要最全面的安全系统,所以如果风机真过速硬件过速和软件过速都必须要动作导致安全链断开来保护风机。
2、主电网保护从箱变到风机是由三相五线制240平方和185平方的电缆连接而成。
下面是对主电网的要求,如果有一项没有达到要求值风机就会因报电网故障而停机。
a、L1-L2-L3三相的相位为120°±6°b、L1-L2-L3三相电流对称,<或>50A 延时时间为0.8Sc、L1-L2-L3三相电压对称,最大值为690V*1.08,最小值为690V*0.94,延时的时间为5*20Sd、电网的频率为50HZ±1HZ,延时的时间为5*20Se、电网的最大电流为2000A3、发电机短路保护发电机是风力发电机组的重要组成部分,然而发电机的短路保护也是风机设计的重要组成部分。
它由一个总的短路保护器控制。
主要的保护功能有以下几点:a.过电压保护系统运行中,不管并网以否当发电机电压连续高于设定过压保护值690*(1+2%)V一定时间(0.05S)时,保护器判为“过压”故障。
保护器都发出常规“跳闸”命令,“故障” 继电器动作,同时发出常规告警信号(断续蜂鸣告警声、故障指示灯亮),数码显示自动切到电压值显示状态,实时显示此时的电压值,同时电压指示灯闪烁。
延时(参数12)设定的一段时间后,如发电机电压恢复正常,则解除告警信号,继电器断开,退出故障状态。
注意:任何故障状态都可以人工提前退出,按一下《参数》键(即使没有进入参数状态也一样)几秒后即退出故障状态,用《增》、《减》键可以解除蜂鸣告警声,但不能提前退出故障状态。
b.过电流保护并网运行中,发电机三相电流中最大一相电流连续大于设定过流设定值2500A (110%~150%Ie)一定时间(0.06S)时,保护器判为“过流”故障,发常规“跳闸”命令和常规告警信号,“故障” 继电器动作。
数码显示自动切到电流值显示状态,显示跳闸时刻的电流值,同时电流指示灯闪烁。
延时设定的一段时间后,自动解除告警信号,退出故障状态。
同样可以人工提前退出故障状态。
过流保护也是反时限控制,在设定的过流延时跳闸时间的基础上,保护器根据“温升相等”原则自动修改过流动作时间,过流越大,则保护动作也越快。
c.过速保护(飞车保护)过速(飞车)保护同样分“并网”前和“并网”后,“并网”前过速我们通常叫“飞车”,在系统甩负荷以及保护跳闸后,原动机能量来不及关小,发电机可能出现飞车现象。
“并网”前当本保护器确认发电机频率(转速)超过设定值(51.0HZ~75.0HZ)时判为“飞车”故障,发常规告警信号,同时“故障” 继电器动作(不是用来“跳闸”,而是用来向外界报警)。
“并网”后,在某些小型电网,发电机转速可能不稳定,当发电机转速大于过速设定值(50.5HZ~55.0HZ)时保护器判为“过速” 故障,发常规“跳闸”命令和常规告警信号。
故障其它处理与“并网”后“低速” 故障处理一样。
d.欠压保护发电机电压连续低于设定欠压保护值时,保护器判为“欠压”状态。
并网前“故障”继电器不动作,但发出常规告警信号,在没有其它故障时,数码显示自动切到电压值显示状态,电压指示灯闪烁。
发电机电压正常后,自动退出故障状态。
并网后,如果参数01选择为欠压需要跳闸(LUYY)时,那么欠压象过压一样处理,发常规“跳闸”命令和常规告警信号,进入故障状态。
如果参数01选择为欠压不需要跳闸(LUNO)时,那么欠压保护跟并网前一样仅发出常规告警信号。
另外欠压保护可以关闭,当欠压设定选择低于额定电压690V的50%时(49%)关闭此功能。
e.过载保护并网运行中,发电机三相电流中最大一相电流连续大于过载设定值2500A延时0.05时,保护器判为“过载”故障,过载继电器动作同时发出常规告警信号,通知现场人员发电机过载了,数码显示自动切到电流值显示状态,同时电流指示灯闪烁。
当参数02选择为过载不需要跳闸(LLNO)时,“故障”继电器不动作。
f.短路保护当发电机三相电流中最大一相电流达到短路设定值2500A时,保护器判为短路故障,故障继电器立即动作,其它处理与过流故障类似。
注意电流显示值为跳闸前的电流值。
g.低速保护“并网”前,低速不保护。
“并网”后,在某些小型电网,发电机转速可能不稳定,当发电机转速小于低速设定值(45.0HZ~49.5HZ)时保护器判为“低速” 故障,发常规“跳闸”命令和常规告警信号,“故障” 继电器动作。
数码显示自动切到频率值显示状态,实时显示当时的频率值,同时频率指示灯闪烁,延时设定的一段时间后,如果发电机没有转为“飞车”则自动退出故障状态。
同样可以人工提前退出故障状态。
低速保护功能可以选择参数03为取消低速保护(Fd--)去除。
4、振动保护系统所有的机械运动都会有振动,风机也是如此。
在上海电气的1.25WM风机里面专门的装有WP4084振动传感器。
在调试期间,应检查振动开关的弹簧线上的平衡块安装在顶部右侧,在所以的叶片都驱动至88度位置拨动振动开关,导致安全链断开从而风机停机。
在风机控制器WP4084通道1的值≧0.060G时风机会报警,延时25S,如果超过这个值和时间就会报警。
如果WP4084通道1的值显示≧0.090G,延时10S,那么风机就会因振动过大而停机。
5、紧急停机保护紧急停机保护顾名思义是由紧停开关来控制的,在此上海电气1.25MW风力发电机组机舱和塔底都设有紧停开关。
紧停的作用就是派在风机发生特大事故的时候用,当拍下紧停开关后8±2S风机立马停机。
6、功率当功率高于风机额定值1350*(1+5%)时,风机也会自动停机。
7、风速上海电气1.25MW风力发电机组的切入风速为3.5m/s,切出风速为25m/s。
8、温度保护风力发电机组中各个传动部件、冷却系统、控制部件如果超过正常工作额定温度值时也会使得风机停机。
主要部件的温度参数如下:a、齿轮箱前轴承后轴承温度不得超过90°b、发电机前轴承后轴承温度不得超过90°c、液压油最低不能小于8°、最高不能大于80°d、齿轮油最低温度不能小于3°、最高不能大于75°e、发电机和齿轮箱冷却水温度不能超过75°f、变频器冷却水温度不能超过45°g、机舱内温度最低不能低于—20°、最高不能大于50°h、发电机定子温度最高不能高于135°9、刹车状态保护风力发电机组中刹车有偏航刹车、高速轴刹车当偏航刹车的压力小于20bar延时10S或是压力大于100bar延时10S都会导致风机保护停机,正常的偏航刹车压力为60-80bar。
当高速轴刹车压力小于80bar延时10S时会导致风机保护停机。
正常的高速轴刹车压力为系统压力135bar。
10、纽揽保护风机的纽揽保护是由纽揽开关来实现,没一次偏航纽揽计数器都将计数并计算角度存入主控中。
当风机纽揽角度大于或是等于1000°时风机将停机强制解缆。
当风机纽揽角度大于或是等540°且风速小于3.0m/s时会停机并且自动解缆11、风向保护等主风向和机舱位置相差15°,风机将偏航,如果没有偏航风机就会报734(机舱和风向不一致)故障。
累计报5次重复故障也将导致风机停机。
风力发电机组保护系统的设计一般要考虑下列要求:a) 应确定触发保护系统的限制值,使得不超过设计基础的极限,而且不会对风力发电机组造成危险;b)控制系统的功能应服从保护系统的要求;c) 保护系统应有较高的优先权,至少应能启用两套刹车系统,一旦由于偏离正常使用值而触发保护系统时,保护系统应立即执行其功能,是风力发电机组保持在安全状态(通常是借助风力发电机组配置的所有刹车使风轮减速);d) 如果保护系统已经启动过,则在每种情况下都要求排故。
风力发电机组的这些重要系统必须考虑适当的沉余a )在方案中,保护系统应与控制系统完全分开;b )保护系统应至少能启用两套各自完全独立的刹车系统;c )在系统工程设计阶段应严格避免“共因故障”3、。