一种用于风电机组超速保护的安全回路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于风电机组安全技术领域，尤其是设及一种用于风电机组超速保护的安 全回路。
【背景技术】
[0002] 超速保护是风电机组安全链中的重要一环，其目的是为了防止风机发生飞车，导 致叶片折断，风机倾倒等严重安全问题。
[0003] 在现有技术中，风电机组检测超速一般是通过安装于主轴，高速轴或发电机尾部 的编码器检测传动链转速，当该转速超过某一安全阀值时风电机组会通过主控系统通信或 硬接线安全链回路要求变奖系统进行顺奖。
[0004] 但在实际运行中，由于主控系统和变奖之间无论是通信还是采用硬接线安全链回 路均会通过滑环，当发生滑环碳刷和滑环接触不良好或其他部位的线路虚接等故障时，有 可能导致变奖系统没有收到主控系统发出的顺奖命令，依然正常开奖运行，最终导致风机 转速过快发生飞车。
【发明内容】
阳〇化]有鉴于此，本发明旨在提出一种用于风电机组超速保护的安全回路，W避免因风 机滑环或其他位置因线路虚接或其他干扰导致的变奖在超速时不能正确执行顺奖。
[0006] 为达到上述目的，本发明的技术方案是运样实现的：
[0007] 一种用于风电机组超速保护的安全回路，包括Ξ个均匀分布安装于轮穀上的巧螺 仪、控制器和报警继电器；所述巧螺仪信号连接控制器，所述控制器控制连接报警继电器， 所述报警继电器的触点串联接入风电机组的变奖系统自身的安全回路。
[0008] 进一步的，所述控制器执行如下步骤：
[0009] 首先，接收巧螺仪实时检测到的当前转速下的轮穀转速加速度值，为4~20mA信 号；
[0010] 之后，根据标定值将4~20mA信号转换为对应的转速值ω，所述控制器执行如下 计算程序： W11] 先求平均值，若某一时刻Ξ个巧螺仪反馈值分为Ii，12,13,求^个反馈值的平均值 I如下：
[001 引
（1)
[0013] 再按照如下公式，计算当前对应的转速ω:
[0014]
阳01引式中：蛇螺仪的反馈值为4mA时对应的转速加速度参数曰1，为20mA时对应的转速 加速度参数曰2,巧螺仪距离轮穀中屯、的距离r，W及转速超速保护设定值ω。；
[0016] 之后，将转速值ω与转速超速保护设定值ω。进行比较：当ω〉ω。时，控制器C驱 动报警继电器k断开触点；当ω《ω。时，控制器C驱动报警继电器K吸合触点。
[0017] 进一步的，所述控制器安装在变奖系统内。
[0018] 进一步的，所述Ξ个巧螺仪均匀分布安装于轮穀内的主轴端面上。
[0019] 相对于现有技术，本发明具有W下优势：
[0020] (1)直接在轮穀中检测当前风机是否处于超速状态，而不再需要通过主控系统检 测超速再发送命令要求变奖系统顺奖，变奖系统自己可W检测风机是否超速，避免因风机 滑环或其他位置因线路虚接或其他干扰导致的变奖在超速时不能正确执行顺奖而发生飞 车事故；从而提高了风机运行的安全性和可靠性；
[0021] (2)且采用该方案所付出的硬件成本显著低于现有的采用编码器的方案，更具经 济型。
【附图说明】
[0022] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0023] 图1为本发明实施例所述安全回路的电路原理图；
[0024] 图2为本发明实施例所述巧螺仪在轮穀中的安装位置示意图；
[00巧]图3为本发明实施例所述控制器的处理程序流程图。
【具体实施方式】 阳0%] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可W相 互组合。
[0027] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0028] 一种用于风电机组超速保护的安全回路，如图1所示，包括Ξ个均匀分布安装于 轮穀上的巧螺仪si、s2、S3,控制器C和报警继电器Κ;所述巧螺仪si、s2、S3信号连接控制 器C，所述控制器C控制连接报警继电器K，所述报警继电器K的触点串联接入变奖系统自 身的安全回路。
[0029] 安装时，将巧螺仪si、s2、S3按照如图2所示的位置均匀分布安装于轮穀中，由于 巧螺仪sl、s2、s3在轮穀中互成120°分布，因此他们所测量的转速加速度的加和将抵消受 到重力加速度的影响；巧螺仪si、s2、S3距离轮穀中屯、点的距离作为参数r将被设置到检 测回路的控制器C中，用于换算当前转速；所述控制器C可W安装在变奖系统中。
[0030] 所述控制器C执行如下步骤：
[0031] 首先，接收巧螺仪si、s2、S3实时检测到的当前转速下的轮穀转速加速度值，为 4~20mA信号；
[0032] 之后，根据标定值将4~20mA信号转换为对应的转速值ω，具体的，如图3所示， 所述控制器C执行如下计算程序：
[0033] 先求平均值，若某一时刻Ξ个巧螺仪反馈值分为Ii，12,13,求Ξ个反馈值的平均值 I如下：
[0034]
Q)
[0035] 再按照如下公式，计算当前对应的转速ω:
[0036]
[0037] 式中：蛇螺仪的反馈值为4mA时对应的转速加速度参数曰1，为20mA时对应的转速 加速度参数曰2,巧螺仪距离轮穀中屯、的距离r，W及转速超速保护设定值ω。；
[0038] 之后，将转速值ω与转速超速保护设定值ω。进行比较；
[0039] 当该转速值ω超过设定的转速超速保护设定值ω。时，即ω〉ω。时，控制器C驱 动报警继电器k断开触点，因为该触点被串联接入变奖系统自身的安全回路，当触点断开， 变奖系统立即顺奖，避免风机超速飞车；
[0040] 当ω《ω。时，控制器C驱动报警继电器K吸合触点，变奖正常运行。
[0041] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种用于风电机组超速保护的安全回路，其特征在于：包括Ξ个均匀分布安装于轮 穀上的巧螺仪、控制器和报警继电器；所述巧螺仪信号连接控制器，所述控制器控制连接报 警继电器，所述报警继电器的触点串联接入风电机组的变奖系统自身的安全回路。2. 根据权利要求1所述的用于风电机组超速保护的安全回路，其特征在于：所述控制 器执行如下步骤： 首先，接收巧螺仪实时检测到的当前转速下的轮穀转速加速度值，为4~20mA信号； 之后，根据标定值将4~20mA信号转换为对应的转速值ω，所述控制器执行如下计算 程序： 先求平均值，若某一时刻Ξ个巧螺仪反馈值分为Ii，12,13,求Ξ个反馈值的平均值I如 下：(1) 再按照如下公式，计算当前对应的转速ω:C2) 式中：巧螺仪的反馈值为4mA时对应的转速加速度参数ai，为20mA时对应的转速加速 度参数曰2,巧螺仪距离轮穀中屯、的距离r，W及转速超速保护设定值ω。； 之后，将转速值ω与转速超速保护设定值ω。进行比较：当ω〉ω。时，控制器C驱动报 警继电器k断开触点；当ω《ω。时，控制器C驱动报警继电器Κ吸合触点。3. 根据权利要求1所述的用于风电机组超速保护的安全回路，其特征在于：所述控制 器安装在变奖系统内。4. 根据权利要求1所述的用于风电机组超速保护的安全回路，其特征在于：所述Ξ个 巧螺仪均匀分布安装于轮穀内的主轴端面上。
【专利摘要】本发明提供了一种用于风电机组超速保护的安全回路，包括三个均匀分布安装于轮毂上的陀螺仪、控制器和报警继电器；所述陀螺仪信号连接控制器，所述控制器控制连接报警继电器，所述报警继电器的触点串联接入风电机组的变桨系统自身的安全回路。本发明具有以下优势：直接在轮毂中检测当前风机是否处于超速状态，而不再需要通过主控系统检测超速再发送命令要求变桨系统顺桨，避免因风机滑环或其他位置因线路虚接或其他干扰导致的变桨在超速时不能正确执行顺桨而发生飞车事故。
【IPC分类】F03D7/00
【公开号】CN105240214
【申请号】CN201510778624
【发明人】刘朋, 苏倩, 赵双喜, 江军谊
【申请人】天津瑞源电气有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月13日