專利名稱：風(fēng)力發(fā)電機安全控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及風(fēng)力發(fā)電機，具體涉及風(fēng)力發(fā)電機安全控制裝置。
背景技術(shù)：
風(fēng)力發(fā)電機(風(fēng)機)是一種利用風(fēng)力機葉片捕獲風(fēng)能，并將其轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機械能，進而驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電的能源機器。一般風(fēng)機的安全控制都采用雙重保護策略，即軟件保護和硬件保護。目前基于倍?？刂破鞯娘L(fēng)機的硬件保護策略是通過倍福的3大安全模塊(KL1904、KL2904和KL6904)來實現(xiàn)的。即以KL1904作為輸入模塊，所有的安全鏈節(jié)點都要連到KL1904模塊，然后通過KL6904模塊進行邏輯運行，最后通過KL2904進行安全鏈的輸出。他們之間的通訊是通過光纖和Profibus總線實現(xiàn)的。即機艙上的安全鏈節(jié)點信號 先通過光電轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換成光信號，由光纖傳輸?shù)剿祝偻ㄟ^塔底的光電轉(zhuǎn)換模塊重新轉(zhuǎn)換成電信號，而各個從站和主站之間的通訊是通過Profibus總線實現(xiàn)的。這種安全保護策略主要有以下幾個缺陷(I)信號通過光纖和profibus總線傳輸，容易受到干擾，穩(wěn)定性差。(2)由倍福的安全邏輯運算模塊KL6904進行邏輯運算，并不是真正意義上的硬件保護回路，可靠性不高。(3)成本較高。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是解決風(fēng)力發(fā)電機安全控制裝置容易受到干擾、可靠性不高、成本較高的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是提供一種風(fēng)力發(fā)電機安全控制裝置，包括安全繼電器，風(fēng)力發(fā)電機安全鏈上的所有輸入節(jié)點依次串聯(lián)后連接到所述安全繼電器的第一輸入端子組成第一輸入回路，風(fēng)力發(fā)電機的偏航控制繼電器連接到所述安全繼電器的第一輸出端子組成第一輸出回路，風(fēng)力發(fā)電機的塔底復(fù)位開關(guān)和機艙得位開關(guān)串聯(lián)后連接到所述安全繼電器的復(fù)位端組成復(fù)位回路。在上述方案中，所述風(fēng)力發(fā)電機安全鏈上的所有輸入節(jié)點包括塔底急停按鈕、pic急停開關(guān)、機艙急停按鈕、變槳急停開關(guān)、扭攬急停開關(guān)、第一過速急停開關(guān)、第二過速急停開關(guān)、振動急停開關(guān)和機艙遠(yuǎn)程急停按鈕，上述各按鈕或開關(guān)均為常閉式開關(guān)。在上述方案中，所述塔底急停按鈕和機艙急停按鈕為雙聯(lián)開關(guān)，其中一聯(lián)開關(guān)連接在第一輸入回路中，另一聯(lián)開關(guān)依次串聯(lián)后連接到所述安全繼電器的第二輸入端子組成第二輸入回路，風(fēng)力發(fā)電機的變漿控制繼電器連接到所述安全繼電器的第二輸出端子組成第二輸出回路。在上述方案中，所述變槳急停開關(guān)由第一、第二開關(guān)并聯(lián)而成。本實用新型，使用安全繼電器代替倍福的3大安全模塊組成真正意義上的硬件安全鏈回路，采用失電保護策略，即正常情況下各個節(jié)點都是常閉的，如果任何一個節(jié)點出現(xiàn)異常，節(jié)點斷開，則整個輸入回路隨即斷開。穩(wěn)定性高，可靠性好，成本低。

圖I為本實用新型的控制繼電器示意圖。
具體實施方式
本實用新型，使用安全繼電器代替倍?？刂破鞯?大安全模塊組成真正意義上的硬件安全鏈回路，穩(wěn)定性高，可靠性好，成本低。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作出詳細(xì)的說明。如圖I所示，本實用新型提供的風(fēng)力發(fā)電機安全控制裝置，主要通過安全繼電器K12實現(xiàn)控制，安全繼電器K12具有第一、第二兩個輸入端子(311、312)、(321、322)，第一、 第二兩個輸出端子(13、14)、(23、24)和一個復(fù)位端(S33、S34),風(fēng)力發(fā)電機安全鏈上的所有輸入節(jié)點依次串聯(lián)后連接到安全繼電器K12的第一輸入端子Sll、S12組成第一輸入回路，風(fēng)力發(fā)電機的偏航控制繼電器346K3連接到安全繼電器K12的第一輸出端子13、14組成第一輸出回路，風(fēng)力發(fā)電機的塔底復(fù)位開關(guān)11S3和機艙得位開關(guān)347S2串聯(lián)后連接到安全繼電器K12的復(fù)位端S33、S34組成復(fù)位回路，其作用是在排除了風(fēng)機的安全鏈故障以后，按下相應(yīng)的復(fù)位按鈕使安全鏈重新閉合，風(fēng)機進入正常工作狀態(tài)。風(fēng)力發(fā)電機安全鏈上的所有輸入節(jié)點包括塔底急停按鈕13S1 :它是一個急停按鈕，按下去的時候斷開，拔出來的時候閉合，正常情況下是處于常閉狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)機出現(xiàn)異常，可以拍下塔底急停按鈕13S1，使風(fēng)機緊急停機，保護風(fēng)機的安全。PLC急停開關(guān)13K8 :它是一個監(jiān)控倍福控制器以及風(fēng)機控制程序的安全鏈節(jié)點，正常情況下處于常閉狀態(tài)，當(dāng)倍福控制器或者風(fēng)機控制程序出現(xiàn)異常時，PLC急停開關(guān)13K8斷開，使安全鏈斷開，風(fēng)機緊急停機，保護風(fēng)機的安全。機艙急停按鈕345S1 :它的作用類似于塔底急停按鈕13S1，唯一的區(qū)別是一個在塔底，一個在機艙。變槳急停開關(guān)由兩個關(guān)聯(lián)設(shè)置的第一、第二開關(guān)359K7、359K8組成正常情況下第一開關(guān)359K7處于常閉狀態(tài)，當(dāng)輪轂出現(xiàn)異常，第一開關(guān)359K7斷開，風(fēng)機緊急停機，保護風(fēng)機的安全。第二開關(guān)359K8是第一開關(guān)359K7的一個旁路，變槳急停信號不同于其他的安全鏈信號，它只有在安全鏈處于正常的狀態(tài)下才能閉合，因此需要一路旁路信號，當(dāng)按下塔底復(fù)位開關(guān)11S3和機艙得位開關(guān)347S2時，第二開關(guān)359K8閉合，如果這個時候安全鏈的其他節(jié)點都處于閉合狀態(tài)，則整條安全鏈閉合，第一開關(guān)359K7閉合，5秒鐘以后第二開關(guān)359K8自動斷開，由于這時候第一開關(guān)359K7已經(jīng)閉合，安全鏈處于正常閉合狀態(tài)。扭攬急停開關(guān)360K7 :風(fēng)機在正常運行時，每時每刻都在偏航，時間長了就會出現(xiàn)扭攬，這時候就要停機進行解纜，以免動力電纜被擰斷。正常情況下扭攬急停開關(guān)360K7處于常閉狀態(tài)，當(dāng)風(fēng)機的扭攬角度超過900°的時候，扭攬急停開關(guān)360K7斷開，安全鏈斷開，風(fēng)機緊急停機。第一、第二過速急停開關(guān)360K3、360K6 :360K3和360K6是兩路過速急停信號，正常情況下，風(fēng)機的葉輪轉(zhuǎn)速控制在每分鐘17. 4轉(zhuǎn)以下，過速急停開關(guān)是常閉的，如果出現(xiàn)控制失靈，轉(zhuǎn)速急速上升時，360K3和360K6就會斷開，安全鏈斷開，風(fēng)機緊急停機。振動急停開關(guān)345S7 :正常情況下振動急停信號是常閉的。如果風(fēng)機出現(xiàn)異常，晃動非常厲害，就會觸發(fā)振動急停信號，振動急停開關(guān)345S7斷開，安全鏈斷開，風(fēng)機緊急停機。機艙遠(yuǎn)程急停按鈕1S2 :類似于塔底急停按鈕13S1和機艙急停按鈕345S1，區(qū)別在于機艙遠(yuǎn)程急停按鈕1S2設(shè)置在控制盒上，當(dāng)風(fēng)機出現(xiàn)異常時，調(diào)試人員可以拿著控制盒在機艙的任何位置按下機艙遠(yuǎn)程急停按鈕1S2，使安全鏈斷開，風(fēng)機緊急停機，確保人身安全。上述各按鈕或開關(guān)均為常閉式開關(guān)。 本技術(shù)方案采用失電保護策略，即正常情況下安全鏈上的各個節(jié)點都是常閉的，如果任何一個節(jié)點出現(xiàn)異常，則開關(guān)斷開，整個輸入回路隨即斷開。為了進一步提高風(fēng)機安全鏈控制的可靠性，特別從第一輸入回路中抽取塔底急停按鈕13S1和機艙急停按鈕345S1組成第二路輸入回路，具體方案為塔底急停按鈕13S1和機艙急停按鈕345S1為雙聯(lián)開關(guān)，其中一聯(lián)開關(guān)連接在第一輸入回路中，另一聯(lián)開關(guān)依次串聯(lián)后連接到安全繼電器的第二輸入端子S21、S22組成第二輸入回路，這種設(shè)計的作用是為了防止遠(yuǎn)程復(fù)位的誤操作，現(xiàn)場維護人員只有排除了所有安全節(jié)點的故障，在現(xiàn)場才能復(fù)位安全鏈，大大增加了安全性。風(fēng)力發(fā)電機的變漿控制繼電器346K6連接到安全繼電器K12的第二輸出端子23、24組成第二輸出回路。當(dāng)安全鏈處于閉合狀態(tài)下，第一輸出端子13、14和第二輸出端子23、24閉合，偏航控制繼電器346K3和變漿控制繼電器346K6得電吸合，偏航和變槳回路正常，反之當(dāng)安全鏈斷開時，第一輸出端子13、14和第二輸出端子23，24斷開，偏航控制繼電器346K3和變漿控制繼電器346K6失電斷開，偏航回路和變槳回路斷開，風(fēng)機停止偏航，并且通過變槳蓄電池順槳到91°，風(fēng)機急停停機。綜上所述，本實用新型直接用電線連接組成真正意義上的硬件安全鏈回路，避免了通訊的干擾，穩(wěn)定性大大提高了，用安全繼電器代替倍?？刂破鞯?大模塊，避開了模塊的邏輯運算，可靠性大大增強了，而且使用了安全繼電器以后，成本大大降低了。本實用新型不局限于上述最佳實施方式，任何人應(yīng)該得知在本實用新型的啟示下作出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本實用新型具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.風(fēng)力發(fā)電機安全控制裝置，其特征在于，包括安全繼電器，風(fēng)力發(fā)電機安全鏈上的所有輸入節(jié)點依次串聯(lián)后連接到所述安全繼電器的第一輸入端子組成第一輸入回路，風(fēng)力發(fā)電機的偏航控制繼電器連接到所述安全繼電器的第一輸出端子組成第一輸出回路，風(fēng)力發(fā)電機的塔底復(fù)位開關(guān)和機艙得位開關(guān)串聯(lián)后連接到所述安全繼電器的復(fù)位端組成復(fù)位回路。
2.如權(quán)利要求I所述的風(fēng)力發(fā)電機安全控制裝置，其特征在于，所述風(fēng)力發(fā)電機安全鏈上的所有輸入節(jié)點包括塔底急停按鈕、Plc急停開關(guān)、機艙急停按鈕、變槳急停開關(guān)、扭攬急停開關(guān)、第一過速急停開關(guān)、第二過速急停開關(guān)、振動急停開關(guān)和機艙遠(yuǎn)程急停按鈕，上述各按鈕或開關(guān)均為常閉式開關(guān)。
3.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機安全控制裝置，其特征在于，所述塔底急停按鈕和機艙急停按鈕為雙聯(lián)開關(guān)，其中一聯(lián)開關(guān)連接在第一輸入回路中，另一聯(lián)開關(guān)依次串聯(lián)后連接到所述安全繼電器的第二輸入端子組成第二輸入回路，風(fēng)力發(fā)電機的變漿控制繼電器連接到所述安全繼電器的第二輸出端子組成第二輸出回路。
4.如權(quán)利要求2所述的風(fēng)力發(fā)電機安全控制裝置，其特征在于，所述變槳急停開關(guān)由第一、第二開關(guān)并聯(lián)而成。
專利摘要本實用新型公開了一種風(fēng)力發(fā)電機安全控制裝置，包括安全繼電器，風(fēng)力發(fā)電機安全鏈上的所有輸入節(jié)點依次串聯(lián)后連接到所述安全繼電器的第一輸入端子組成第一輸入回路，風(fēng)力發(fā)電機的偏航控制繼電器連接到所述安全繼電器的第一輸出端子組成第一輸出回路，風(fēng)力發(fā)電機的塔底復(fù)位開關(guān)和機艙得位開關(guān)串聯(lián)后連接到所述安全繼電器的復(fù)位端組成復(fù)位回路。本實用新型，使用安全繼電器代替倍福的3大安全模塊組成真正意義上的硬件安全鏈回路，采用失電保護策略，即正常情況下各個節(jié)點都是常閉的，如果任何一個節(jié)點出現(xiàn)異常，節(jié)點斷開，則整個輸入回路隨即斷開。穩(wěn)定性高，可靠性好，成本低。
文檔編號F03D7/00GK202417820SQ20122001778
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者周旭偉, 周碧霞, 孫權(quán), 彭順章, 李維, 楊成喜, 滕軍, 胡春松, 鄭博, 陳進建 申請人:華儀電器集團有限公司