风力发电机组的控制与安全系统技术要求
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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。
电动风力发电机技术要求规范书1. 引言本技术要求规范书旨在确保电动风力发电机的设计、制造和运行符合安全、可靠和环保的要求。
该规范书适用于所有电动风力发电机的相关方,包括制造商、运营商和监管机构。
2. 技术要求2.1 整体设计要求- 电动风力发电机的整体设计应符合国家相关标准和规范要求。
- 设计应充分考虑安全性、可靠性和环保性。
- 风力发电机的外观应美观、简洁。
- 设备应具备良好的抗腐蚀和耐久性能。
2.2 风力转换系统要求- 风力转换系统应具备高效、稳定的转换能力,最大限度地捕捉风能。
- 转换系统应具备可调节机械特性的能力,以适应不同风速条件下的发电需求。
2.3 发电系统要求- 发电系统应具备高效的发电能力,能够稳定地输出电能。
- 发电系统应能自动调节发电功率,以尽量降低风力波动对电网的影响。
- 发电系统应具备过载保护和短路保护能力。
2.4 控制系统要求- 控制系统应能实现对风力发电机的远程监控和控制。
- 控制系统应具备故障诊断能力,能够及时发现和报警故障情况。
- 控制系统应具备自动调节风轮转速的能力。
2.5 安全防护要求- 设备应具备安全防护措施,以防止人员误操作和意外伤害。
- 设备应具备防雷击、防顶风、抗震等能力。
2.6 环保要求- 设备制造和运行应符合环境保护要求,尽量降低对环境的污染和破坏。
- 废弃的风力发电机设备应得到合理的处理和回收利用。
3. 监督检验为确保电动风力发电机符合上述技术要求,相关方应进行监督检验。
监督检验应包括对设备制造、安装和运行的全过程监控,以及对设备性能和安全的定期检测。
4. 备注本技术要求规范书的具体内容可能因风力发电技术的发展和国家相关政策的调整而进行修改和补充。
相关方应定期关注技术与政策的最新变化,以确保符合最新要求。
以上为《电动风力发电机技术要求规范书》的主要内容,供相关方参考和遵守。
*请注意,本文档中的术语和要求可能需要根据实际情况和相关规定进行调整和具体化。
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。
风力发电机组消防系统技术规程一、引言风力发电机组消防系统是指用于保护风力发电机组和相关设施免受火灾等安全威胁的技术规程。
本文将对风力发电机组消防系统的技术规程进行全面、详细、完整和深入的探讨。
二、消防系统设计要求2.1 风力发电机组消防系统的基本原则在设计风力发电机组消防系统时,应遵循以下基本原则: - 确保系统可靠性和稳定性 - 提供及时、有效的火灾预警和报警功能 - 防止火灾蔓延和控制火势发展 - 提供适当的灭火剂和灭火设备 - 设计合理的疏散通道和逃生设施2.2 消防系统的布置和组成风力发电机组消防系统主要包括以下组成部分: - 火灾自动报警系统 - 紧急广播和疏散警报系统 - 灭火系统(包括自动喷水灭火系统和手动灭火设备) - 火灾控制系统 - 火灾电源控制系统三、风力发电机组消防系统技术要求3.1 火灾自动报警系统的技术要求火灾自动报警系统应满足以下技术要求: 1. 可靠性要求:系统应具有高可靠性,能够及时、准确地发现火灾。
2. 火灾探测器要求:应选择适用于风力发电机组环境的火灾探测器,如烟雾探测器和温度探测器。
3. 报警信号传输要求:报警信号应能够迅速传输到相关人员和消防控制中心。
4. 报警显示和声光警报要求:系统应具有清晰、明确的火警显示和声光警报功能。
3.2 紧急广播和疏散警报系统的技术要求紧急广播和疏散警报系统应满足以下技术要求: 1. 覆盖范围和音质要求:系统应能够覆盖整个风力发电机组区域,并提供清晰的音质,确保紧急广播和疏散警报的有效传达。
2. 报警信号优先级要求:紧急广播和疏散警报信号应具有最高优先级,确保在火灾发生时能够及时通知人员疏散。
3.3 灭火系统的技术要求风力发电机组应配备自动喷水灭火系统和手动灭火设备,满足以下技术要求: 1. 自动喷水灭火系统要求:系统应具有快速响应、自动启动、均匀覆盖的特点,并能与火灾报警系统联动。
2. 手动灭火设备要求:应设置在易燃易爆区域和疏散通道附近,包括灭火器和消防栓等。
风力发电机组安全要求前言 (2)1范围 (3)2引用标准 (3)3基本要素 (3)4外部条件 (3)4.1风力发电机组分级 (4)4.2 风况 (4)4.2.1正常风况 (4)4.2.2极端风况 (5)4.3 其他环境条件 (8)4.3.1 其他正常环境条件 (8)4.3.2 其他极端环境条件 (8)4.4 电网条件 (10)5结构设计相关安全要求 (10)6控制和保护系统相关安全要求 (12)6.1控制和保护系统应满足的基本要求 (12)6.2风力机控制 (13)6.3风力机安全保护 (13)6.4监控和安全处理 (14)6.5控制和保护的系统功能要求 (15)7电气系统相关安全要求 (16)7.1风力发电机组电气系统的一般要求 (16)7.2电气接线和电气连接相关要求 (16)7.3电气系统的保护相关要求 (17)7.4接地系统 (17)7.5电磁兼容性相关要求 (17)7.6降低设备干扰效应相关措施 (17)7.7控制电路相关要求 (18)7.8测量和指示电路相关要求 (18)7.9电缆的相关要求 (18)7.10自励 (19)7.11过压保护 (19)7.12谐波和功率调节装置 (19)7.13分离装置 (19)8防雷系统的相关安全要求 (19)8.1 雷电放电的分类及其防护 (19)8.2 防雷区的划分 (20)8.3 避雷器种类及其接线方式 (20)8.4 接地分类及相关要求 (21)8.5 WTGS的防雷等级要求 (21)9运行和维护 (21)前言本文概述了风力发电机组(WTGS)最低的安全要求,但并不能作为完整的设计规范或结构设计手册来使用。
为了保证WTGS机构、结构、电气系统和控制系统的安全,本文给出了WTGS的外部条件、结构设计、控制和保护系统、机械系统、电气系统、外部条件评估、组装/安装和竖立、试运行/运行和维护等方面的技术要求。
1范围本文介绍了风力发电机组(WTGS)在特定的环境条件下,设计、安装、维护和运行中的相关安全要求。
风力发电机组安全要求1. 引言风力发电机组是利用风能进行发电的装置,其安全性关系到人员的生命财产安全以及电网的稳定运行。
为了确保风力发电机组的安全性,制定了一系列的安全要求,本文将对这些要求进行详细介绍。
2. 风力发电机组的选址要求2.1 风力资源评估:在选址前,需要评估所选地区的风力资源,确保风力发电机组能够获得足够的风能进行发电。
2.2 地貌特征:选址时需要考虑地貌特征,例如地势起伏、陡坡、悬崖等情况,避免影响风力发电机组的稳定性和安全性。
2.3 距离限制:风力发电机组应远离人口密集区、居民区、交通干道等区域,确保安全距离。
3. 风力发电机组的设计与制造要求3.1 结构设计:风力发电机组的结构应具备足够的强度和稳定性,能够承受强风、冰雪等自然灾害的影响。
3.2 安全保护装置:设备中应配备安全保护装置,用于监测和保护风力发电机组的正常运行,避免过载、短路等意外情况的发生。
3.3 塔筒设计:风力发电机组的塔筒应设计合理,承重能力强,能够抵御自然灾害和外力的冲击。
3.4 电气系统设计:风力发电机组的电气系统应符合相关的电气安全标准,具备过载保护、接地保护、雷电保护等功能。
4. 风力发电机组的安装要求4.1 基础建设:风力发电机组的安装需要进行基础建设,确保设备稳固牢靠。
4.2 接入电网:风力发电机组接入电网前,需要进行电网连接试验,确保安全可靠。
4.3 转运和起吊:在风力发电机组的转运和起吊过程中,应严格按照相关操作规程,采取安全措施,避免意外事故的发生。
4.4 安全检查:安装完成后,应进行全面的安全检查,确保各个部分的安装符合标准并且设备可以正常运行。
5. 风力发电机组的维护和运维要求5.1 定期维护:风力发电机组需要定期进行维护,检查各个部件的运行状态,及时更换磨损或故障的部件。
5.2 安全故障排除:发现风力发电机组存在安全故障时,应立即采取相应的排除措施,避免进一步事故的发生。
5.3 运行监控:风力发电机组的运行状态应进行实时监控,及时发现和解决可能存在的安全隐患。
海上风力发电机组运行及维护要求一、引言随着能源需求的增长和环保意识的提高,风力发电逐渐成为替代传统能源的重要选择。
海上风力发电机组作为风力发电的重要形式之一,具有资源充沛、环境友好等优势,因而备受关注。
然而,海上风力发电机组的运行和维护要求非常严格,必须遵循一系列标准和规定,以保证安全和稳定的运行。
本文将重点讨论海上风力发电机组的运行及维护要求。
二、海上风力发电机组的运行要求1. 设备稳定性要求海上风力发电机组的设备稳定性要求很高,因为海上环境条件不稳定,风力大、浪涌等因素会对设备造成影响。
因此,海上风力发电机组的设计和制造必须符合相关标准和规定,以确保设备的稳定性和可靠性。
2. 安全标准和监控系统海上风力发电机组必须符合国家和行业的安全标准,设备必须配备监控系统,随时监测设备的运行状态,一旦出现故障立即报警并采取适当的措施。
此外,安全标准还包括对设备的防雷、防护等方面的要求。
3. 运行维护要求为了保证海上风力发电机组的长期稳定运行,需要进行定期的运行维护。
运行维护主要包括设备的检查、清洁、润滑、紧固件的检查及更换等。
定期的运行维护可以延长设备的使用寿命,并确保设备的性能始终处于最佳状态。
三、海上风力发电机组的维护要求1. 设备维护计划海上风力发电机组需要制定详细的维护计划,包括定期检查设备的关键部件、定期更换易损件、设备的大修计划等。
维护计划必须符合相关标准和规定,并由专业人员制定和执行。
2. 专业维护团队海上风力发电机组的维护必须由专业的维护团队来执行。
这些维护人员必须经过专业培训,熟悉设备的结构,了解维护操作规程,掌握相关的安全知识,并具备海上作业的相关经验。
3. 设备维修保养海上风力发电机组的维护要求包括设备的维修保养。
设备的维修保养必须严格遵循相关标准和规定,包括维修保养流程、维修保养记录、维修保养质量评估等。
并且需要定期进行设备的性能测试,以确保设备的性能保持在最佳状态。
四、总结海上风力发电机组的运行和维护要求非常严格,必须遵循一系列标准和规定,以确保设备的安全和稳定的运行。
风电机组控制安全系统安全运行的技术要求范本一、引言风电机组控制安全系统是确保风力发电机组安全运行的关键系统之一。
为了保障风电机组控制安全系统的安全运行,需要制定一些技术要求。
本文旨在探讨风电机组控制安全系统的技术要求范本,以确保该系统的可靠性和稳定性。
二、风电机组控制安全系统的设计要求1. 可靠性要求风电机组控制安全系统应具备高可靠性,能够在各种异常情况下确保风电机组的安全运行。
系统应能够自动检测故障并采取适当的措施进行处理,以保障电网的稳定运行。
2. 实时性要求风电机组控制安全系统应具备快速的响应能力,能够及时接收和处理来自风电机组的数据,实时监控机组的运行状态,并在需要时采取相应的控制措施。
3. 稳定性要求风电机组控制安全系统应能够稳定地运行,不受外界环境变化的影响。
系统应能够有效地抵御电网的波动和干扰,保持与电网的良好连接,以确保风电机组的安全运行。
4. 兼容性要求风电机组控制安全系统应具备良好的兼容性,能够与其他系统进行无缝集成。
系统应支持通用的通信协议和接口标准,能够与其他设备和系统进行数据交互和信息传递。
5. 安全性要求风电机组控制安全系统应具备高度的安全性,确保系统数据的保密性和完整性。
系统应设置合适的权限管理机制,只有授权人员才能够对系统进行操作和管理。
6. 可扩展性要求风电机组控制安全系统应具备良好的可扩展性,能够根据需要进行系统的扩展和升级。
系统的设计应考虑到未来的需求和发展方向,为后续的升级和改造提供便利。
三、风电机组控制安全系统的运行要求1. 系统运行的稳定性要求风电机组控制安全系统的稳定性是保证风电机组安全运行的前提,系统应能够保持长时间的稳定运行。
系统设计应考虑到各种限制因素,例如环境温度、湿度、电磁干扰等,以确保系统能够在恶劣条件下正常工作。
2. 数据传输的可靠性要求风电机组控制安全系统的数据传输应具备高可靠性,确保传输过程中不会发生数据错误或丢失。
系统应采用合适的数据传输协议和技术,确保数据的准确性和完整性,以支持系统的正常运作。
2024年风电机组控制安全系统安全运行的技术要求控制与安全与系统是风力发电机组安全运行的大脑指挥中心,控制系统的安全运行就是保证了机组安全运行,通常风力发电机组运行所涉及的内容相当广泛就运行工况而言,包括起动、停机、功率调解、变速控制和事故处理等方面的内容。
风力发电机组在启停过程中,机组各部件将受到剧烈的机械应力的变化,而对安全运行起决定因素是风速变化引起的转速的变化。
所以转速的控制是机组安全运行的关键。
风力发电机组组的运行是一项复杂的操作,涉及的问题很多,如风速的变化、转速的变化、温度的变化、振动等都是直接威胁风力发电机组的安全运行。
一控制系统安全运行的必备条件1、风力发电机组开关出线侧相序必须与并网电网相序一致,电压标称值相等,三相电压平衡。
2、风力发电机组安全链系统硬件运行正常。
3、调向系统处于正常状态,风速仪和风向标处于正常运行的状态。
4、制动和控制系统液压装置的油压、油温和油位在规定范围内。
5、齿轮箱油位和油温在正常范围。
6、各项保护装置均在正常位置,且保护值均与批准设定的值相符。
7、各控制电源处于接通位置。
8、监控系统显示正常运行状态。
9、在寒冷和潮湿地区,停止运行一个月以上的风力发电机组组再投入运行前应检查绝缘,合格后才允许起动。
10、经维修的风力发电机组组控制系统在投入起动前,应办理工作票终结手续。
1、风速自然界风的变化是随机的没有规律的,当风速在3~25m/s的规定工作范围时,只对风力发电机组组的发电有影响,当风速变化率较大且风速超过25m/s以上时,则对机组的安全性产生威胁。
2、转速风力发电机组组的风轮转速通常低于40r/min,发电机的最高转速不超过额定转速的30%,不同型号的机组数字不同。
当风力发电机组组超速时,对机组的安全性产生严重威胁。
3、功率在额定风速以下时,不作功率调节控制,只有在额定风速以上应作限制最大功率的控制,通常运行安全最大功率不允许超过设计值20%。
4、温度运行中风机的各部件运转将会引起温升,通常控制器环境温度应为0~30℃,齿轮箱油温小于120℃,发电机温度小于150℃,传动等环节温度小于70℃。
cecs 391-2014风力发电机组消防系统技术规程风力发电机组消防系统技术规程主要是为确保风力发电机组在运行过程中的消防安全,防止火灾等事故的发生,保护人员和设备的安全。
下面将详细阐述关于风力发电机组消防系统技术的一些规范和要求。
一、总体要求1.风力发电机组应符合国家有关法律法规和标准的要求,具有可靠的消防系统;2.确保风力发电机组的消防系统能够随时、快速、有效地进行灭火和报警。
二、消防系统设计1.根据风力发电机组的实际情况和消防安全要求,合理规划、设计消防系统,确保系统的完整性和可靠性;2.消防系统应包括灭火设备、报警设备和应急疏散通道等;3.确保风力发电机组的消防设备布局合理,且容易操作和维护。
三、消防设备配置1.灭火设备应根据风力发电机组的规模和特点配置,包括消防栓、灭火器、喷淋系统等;2.灭火设备应符合国家相关标准,并按时进行检测和维护;3.报警设备应齐全,并要求设备能发出明确的声音和光线信号,及时警告人员发生火灾。
四、消防应急预案1.风力发电机组应制定消防应急预案,明确各项应急措施和人员职责;2.任何人员发现火灾迹象应立即采取适当的措施通知相关人员,并按照预案进行疏散和灭火;3.每年定期组织消防演练,提高人员的应急处理能力。
五、消防安全教育1.风力发电机组应定期组织消防安全培训,提高人员对消防设备的认识和操作技能;2.新进人员应接受消防安全培训合格后才能上岗;3.强化人员的消防安全意识,培养良好的消防安全行为习惯。
六、消防检查和维护1.定期进行消防设备的检查和维护,确保设备的正常运行;2.检查和维护工作应记录,确保操作的完整性和可追溯性;3.发现设备故障或异常情况时,应立即采取修复或更换措施。
七、消防记录和报告1.风力发电机组应建立消防设备检查、维护和事故报告的记录档案;2.每月汇总消防设备的检查情况和维护工作报告,并及时上报至相关部门;3.发生火灾及时上报相关部门,并进行事故报告和调查分析。
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。
对于变桨距风力发电机组与定桨距恒速型风力发电机组控制方法略有不同,即功率调节方式不同,它采用变桨距方式改变风轮能量的捕获,从而使风力发电机组的输出功率发生变化,最终达到限制功率输出的目的。
保护环节以失效保护为原则进行设计,当控制失败,内部或外部故障影响,导致出现危险情况引起机组不能正常运行时,系统安全保护装置动作,保护风力发电机组处于安全状态。
在下列情况系统自动执行保护功能:超速、发电机过载和故障、过振动、电网或负载丢失、脱网时的停机失败等。
保护环节为多级安全链互锁,在控制过程中具有逻辑“与”的功能,而在达到控制目标方面可实现逻辑“或”的结果。
此外,系统还设计了防雷装置,对主电路和控制电路分别进行防雷保护。
控制线路中每一电源和信号输入端均设有防高压元件,主控柜设有良好的接地并提供简单而有效的疏雷通道。
(二)自动运行的控制要求1.开机并网控制当风速10min平均值在系统工作区域内,机械闸松开,叶尖复位,风力作用于风轮旋转平面上,风力发电机组慢慢起动,当发电机转速大于20%的额定转速持续5%,转速仍达不到60%额定转速,发电机进入电网软拖动状态,软拖方式视机组型号而定。
正常情况下,风力发电机组转速连续增高,不必软拖增速,当转速达到软切转速时,风力发电机组进入软切入状态;当转速升到发电机同步转速时,旁路主接触器动作,机组并入电网运行。
对于有大、小发电机的失速型风力发电机组,按风速范围和功率的大小,确定大、小电机的投入。
软切入控制方式确定参照本章第二节第四条,但大电机和小电机的发电工作转速不一致,通常为1000r/min和1500r/min,在小电机脱网,大电机并网的切换过程中,要求严格控制,通常必须在几秒内完成控制。
2. 小风和逆功率脱网小风和逆功率停机是将风力发电机组停在待风状态,当10min平均风速小于小风脱网风速或发电机输出功率负到一定值后,风力发电机组不允许长期在电网运行,必须脱网,处于自由状态,风力发电机组靠自身的摩擦阻力缓慢停机,进入待风状态。
当风速再次上升,风力发电机组又可自动旋转起来,达到并网转速,风力发电机组又投入并网运行。
3.普通故障脱网停机机组运行时发生参数越限、状态异常等普通故障后,风力发电机组进入普通停机程序,机组投入气动刹车,软脱网,待低速轴转速低于一定值后,再抱机械闸,如果是由于内部因素产生的可恢复故障,计算机可自行处理,无需维护人员到现场,即可恢复正常开机。
4.紧急故障脱网停机当系统发生紧急故障如风力发电机组发生飞车、超速、振动及负载丢失等故障时,风力发电机组进入紧急停机程序,机组投入气动刹车的同时执行90°偏航控制,机舱旋转偏离主风向,转速达到一定限制后脱网,低速轴转速小于一定转速后,抱机械闸。
5. 安全链动作停机安全链动作停机指电控制系统软保护控制失败时,为安全起见所采取的硬性停机———叶尖气动刹车、机械刹车和脱网同时动作,风力发电机组在几秒内停下来。
6.大风脱网控制当风速10min 平均值大于25m/s 时,风力发电机组可能出现超速和过载,为了机组的安全,这时风力发电机组必须进行大风脱网停机。
风力发电机组先投入气动刹车,同时偏航90°,等功率下降后脱网,20s 后或者低速轴转速小于一定值时,抱机械闸,风力发电机组完全停止。
当风速回到工作风速区后,风力发电机组开始恢复自动对风,待转速上升后,风力发电机组又重新开始自动并网运行。
7.对风控制风力发电机组在工作风速区时,应根据机舱的控制灵敏度,确定每次偏航的调整角度。
用两种方法判定机舱与风向的偏离角度,根据偏离的程度和风向传感器的灵敏度,时刻调整机舱偏左和偏右的角度。
8. 偏转900 对风控制风力发电机组在大风速或超转速工作时,为了风力发电机组的安全停机,必须降低风力发电机组的功率,释放风轮的能量。
当10min平均风速大于25m/s或风力发电机组转速大于转速超速上限时,风力发电机组作偏转90°控制,同时投入气动刹车,脱网,转速降下来后,抱机械闸停机。
在大风期间实行90°跟风控制,以保证机组大风期间的安全。
9. 功率调节当风力发电机组在额定风速以上并网运行时,对于失速型风力发电机组由于叶片的失速特性,发电机的功率不会超过额定功率的15%。
一旦发生过载,必须脱网停机。
对于变桨距风力发电机组,必须进行变距调节,减小风轮的捕风能力,以便达到调节功率的目的,通常桨距角的调节范围在-2°-86°。
10. 软切入控制风力发电机组在进入电网运行时,必须进行软切人控制,当机组脱离电网运行时,也必须软脱网控制。
利用软并网装置可完成软切入/出的控制。
通常软并网装置主要由大功率晶闸管和有关控制驱动电路组成。
控制目的就是通过不断监测机组的三相电流和发电机的运行状态,限制软切入装置通过控制主回路晶闸管的导通角,以控制发电机的端电压,达到限制起动电流的目的。
在电机转速接近同步转速时,旁路接触器动作,将主回路晶闸管断开,软切入过程结束,软并网成功。
通常限制软切入电流为额定电流的1.5 倍。
(三)控制保护要求1. 主电路保护在变压器低压侧三相四线进线处设置低压配电低压断路器,以实现机组电气元件的维护操作安全和短路过载保护,该低压配电低压断路器还配有分动脱扣和辅动触点。
发电机三相电缆线入口处,也设有配电自动空气断路器,用来实现发电机的过电流、过载及短路保护。
2. 过电压、过电流保护主电路计算机电源进线端、控制变压器进线端和有关伺服电动机进线端,均设置过电压、过电流保护措施。
如整流电源、液压控制电源、稳压电源、控制电源一次侧、调向系统、液压系统、机械闸系统、补偿控制电容都有相应的过电流、过电压保护控制装置。
3.防雷设施及熔丝主避雷器与熔丝,合理可靠的接地线为系统主避雷保护,同时控制系统有专门设计的防雷保护装置。
在计算机电源及直流电源变压器一次侧,所有信号的输入端均设有相应的瞬时超电压和过电流保护装置。
4. 热继电保护运行的所有输出运转机构如发电机、电动机、各传动机构的过热、过载保护控制装置。
5.接地保护由于设备因绝缘破坏或其他原因可能引起出现危险电压的金属部分,均应实现保护接地。
所有风力发电机组的零部件、传动装置、执行电动机、发电机、变压器、传感器、照明器具及其他电器的金属底座和外壳;电气设备的传动机构;塔架机舱配电装置的金属框架及金属门;配电、控制和保护用的盘(台、箱)的框架;交、直流电力电缆的接线盒和终端盒金属外壳及电缆的金属保护层和窜线的钢管;电流互感器和电压互感器的二次线圈;避雷器、保护间隙和电容器的底座、非金属护套信号线的1—2 根屏蔽芯线;上述都要求保护接地。
二、控制安全系统安全运行的技术要求控制与安全与系统是风力发电机组安全运行的大脑指挥中心,控制系统的安全运行就是保证了机组安全运行,通常风力发电机组运行所涉及的内容相当广泛就运行工况而言,包括起动、停机、功率调解、变速控制和事故处理等方面的内容。
风力发电机组在起停过程中,机组各部件将受到剧烈的机械应力的变化,而对安全运行起决定因素是风速变化引起的转速的变化。
所以转速的控制是机组安全运行的关键。
风力发电机组的运行是一项复杂的操作,涉及的问题很多,如风速的变化、转速的变化、温度的变化、振动等都是直接威胁风力发电机组的安全运行。
(一)控制系统安全运行的必备条件1)风力发电机组开关出线侧相序必须与并网电网相序一致,电压标称值相等,三相电压平衡。
2)风力发电机组安全链系统硬件运行正常。
3)调向系统处于正常状态,风速仪和风向标处于正常运行的状态。
4)制动和控制系统液压装置的油压、油温和油位在规定范围内。
5)齿轮箱油位和油温在正常范围。
6)各项保护装置均在正常位置,且保护值均与批准设定的值相符。
7)各控制电源处于接通位置。
8)监控系统显示正常运行状态。
9)在寒冷和潮湿地区,停止运行一个月以上的风力发电机组再投入运行前应检查绝缘,合格后才允许起动。
10)经维修的风力发电机组控制系统在投入起动前,应办理工作票终结手续。
(二)风力发电机组工作参数的安全运行范围1.风速自然界风的变化是随机的没有规律的,当风速在3-25m/s的规定工作范围时,只对风力发电机组的发电有影响,当风速变化率较大且风速超过25m/s以上时,则对机组的安全性产生威胁。
2. 转速风力发电机组的风轮转速通常低于40r/min,发电机的最高转速不超过额定转速的2 0%,不同型号的机组数字不同。
当风力发电机组超速时,对机组的安全性产生严重威胁。
3. 功率在额定风速以下时,不作功率调节控制,只有在额定风速以上应作限制最大功率的控制,通常运行安全最大功率不允许超过设计值20%。