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風(fēng)電機(jī)組重大事故分析(二)

2014-10-30 來源:CWEA《風(fēng)能》 瀏覽數(shù):2382


  順槳速度為5°/s。當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到1950rpm時(shí),硬件WP2135動(dòng)作,通過滑環(huán)傳到輪轂控制器,輪轂控制器接到信號后超過300ms,輪轂控制器不再接收機(jī)組控制器的任何命令,只按輪轂控制器程序設(shè)定進(jìn)行順槳。在執(zhí)行順槳的同時(shí),輪轂控制器通過變槳通訊傳給機(jī)組控制器,由機(jī)組控制器報(bào)出故障,葉片順槳到90°。如果存在變槳通訊故障,實(shí)際順槳沒有執(zhí)行,則控制器不報(bào)此1905狀態(tài)碼故障。
  第三,BP75限制超速狀態(tài)碼:1411(變頻器超速)、310(齒輪箱超速)、311(轉(zhuǎn)子超速)、312(發(fā)電機(jī)超速)均為交流供電收槳。
  順槳速度為8°/s。1411是變頻器超速,達(dá)到2000rpm,變頻器發(fā)出信號通過Mita控制發(fā)出信號使機(jī)組安全停機(jī)。
  310、311、312分別是齒輪箱、轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)軟件超速保護(hù)。機(jī)組達(dá)到相應(yīng)轉(zhuǎn)速,如2178rpm時(shí),Mita控制器通過軟件,給輪轂控制發(fā)出指令,讓葉輪順槳使機(jī)組停機(jī)。
  第四,BP200限制超速的狀態(tài)碼:317(轉(zhuǎn)子超速超過最大值)、328(齒輪超速超過最大值)、319(發(fā)電機(jī)WP2035超速)、320(轉(zhuǎn)子WP2035超速)均為電池順槳,同時(shí),主軸剎車器參與制動(dòng)。
  順槳速度理論上應(yīng)為15°/s,其實(shí)際速度要與電池電壓、電流、變槳電機(jī)、變槳齒輪箱有關(guān),通常在10s之內(nèi),三支葉片均能順槳到92°,主軸剎車器制動(dòng),安全鏈斷開。
  狀態(tài)碼317、328分別是轉(zhuǎn)子、齒輪箱轉(zhuǎn)速超過最大設(shè)置值。機(jī)組達(dá)到相應(yīng)轉(zhuǎn)速,如2400rpm時(shí),Mita控制器通過軟件控制,使機(jī)組控制器斷開安全鏈。
  狀態(tài)碼319、320分別是轉(zhuǎn)子、發(fā)電機(jī)硬件超速保護(hù)。機(jī)組達(dá)到相應(yīng)轉(zhuǎn)速,如2400rpm時(shí),通過超速模塊內(nèi)的繼電器動(dòng)作斷安全鏈,使機(jī)組停機(jī),而與機(jī)組控制器程序設(shè)定無關(guān)。
  從上面可以看出,在絕大多數(shù)的超速停機(jī)中,只采取交流供電收槳方式,不觸及安全鏈,主軸剎車器不參與制動(dòng)。而這10道超速保護(hù),無論是在并網(wǎng)狀態(tài),或者是非并網(wǎng)條件都能使葉輪順槳。
  不管是交流供電順槳,還是直流供電順槳方式,只要在順槳過程中出現(xiàn)問題,會報(bào)BP190故障,電池順槳再輔助以主軸剎車器,從而保證風(fēng)電機(jī)組能安全停下來。在主軸剎車器參與制動(dòng)的30s后,主軸剎車器自動(dòng)解開。
  當(dāng)順槳存在問題時(shí),主軸剎車器參與制動(dòng)也能使機(jī)組安全停下來。在此次事故的第二次啟機(jī)后,機(jī)組轉(zhuǎn)速超過了2700rpm,為什么沒有順槳?只要以上的超速保護(hù)設(shè)置有一道保護(hù)能起作用,就不可能出現(xiàn)三支槳葉同時(shí)停在零度位置的現(xiàn)象。
  3、主軸剎車器制動(dòng)是否有問題
  低級別剎車BP50、BP52、BP60、BP75采用交流供電進(jìn)行順槳;高級別剎車BP180、BP190、BP200采用電池供電順槳;BP190、BP200除了電池供電順槳外,還要輔助以主軸剎車器參與制動(dòng)。由于主軸剎車器參與停機(jī)制動(dòng)會產(chǎn)生巨大的沖擊載荷,對機(jī)組不利。因此,在一般情況下,機(jī)組只采用順槳來執(zhí)行停機(jī),主軸剎車器不參與制動(dòng)。
  機(jī)組停機(jī),順槳起主要作用,即:交流供電順槳或電池順槳,主軸剎車器一般不參與停機(jī)制動(dòng),主要在維護(hù)時(shí)使用;但是,當(dāng)出現(xiàn)交流供電順槳和電池順槳都不能使機(jī)組停下來時(shí),例如:三槳葉同時(shí)不能順槳,主軸剎車器作為最后一道保護(hù),參與制動(dòng)保證機(jī)組安全。
  該機(jī)組是采用的是兩個(gè)被動(dòng)式(常閉)主軸剎車器,總的制動(dòng)扭矩為兩倍滿負(fù)荷扭矩。在三槳葉不能收回的條件下,風(fēng)電機(jī)組也可以安全停下來。機(jī)組在第一次停機(jī)時(shí),三支槳葉同時(shí)不能順槳,應(yīng)該是主軸剎車器參與制動(dòng),從而使葉輪停止轉(zhuǎn)動(dòng),機(jī)組完全停了下來。而第二次啟機(jī)后,主軸剎車器為何不能進(jìn)行有效地制動(dòng)?
  4、是否輪轂電池故障造成三支葉片同時(shí)不能順槳
  從現(xiàn)場實(shí)踐來看,對于當(dāng)時(shí)所用的LUST輪轂,當(dāng)機(jī)組報(bào)輪轂電池故障時(shí),一般都能順槳到92°限位開關(guān)位置(安全位置)。而因輪轂電池故障造成有一支葉片不能順槳到預(yù)定位置的情況都很少,也就是說,葉片大都能順槳到安全位置,至多由于電池電壓太低,電池沒有足夠的能量使葉片到達(dá)92°,而能順槳幾度,或幾十度。在現(xiàn)場的機(jī)組運(yùn)行中,對于這種輪轂,當(dāng)電池檢測或高級別剎車時(shí),因輪轂電池故障,又有一支葉片停在零度位置的情況極其罕見。
  再者,對于Mita控制器WP3100來說,無論是由于高級別剎車,還是電池檢測時(shí),每當(dāng)報(bào)過“輪轂電池故障”后,按照控制器程序的設(shè)定,在8h以后,必然還會進(jìn)行電池檢測。如果電池電壓真低,機(jī)組還會報(bào)“輪轂電池故障”故障。此狀態(tài)碼不能屏蔽,一般情況下,只有將故障處理后才會再次正常運(yùn)行。

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