楊雄杰，徐文舉

（1.東方電氣風(fēng)電有限公司，四川德陽(yáng)，618000；2.東方電氣（酒泉）新能源有限公司，甘肅酒泉，735000）

風(fēng)機(jī)安全鏈電路分析及安全控制策略的探討

楊雄杰1，徐文舉2

（1.東方電氣風(fēng)電有限公司，四川德陽(yáng)，618000；2.東方電氣（酒泉）新能源有限公司，甘肅酒泉，735000）

風(fēng)機(jī)安全鏈?zhǔn)秋L(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)的核心控制電路，它實(shí)時(shí)監(jiān)控涉及風(fēng)機(jī)安全的各部分控制環(huán)節(jié)，是確保風(fēng)機(jī)安全可靠穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。文章以MITA WP3100主控系統(tǒng)為例，從安全鏈的電源、安全鏈自鎖回路、安全鏈觸發(fā)、安全鏈復(fù)位等幾個(gè)方面分析了風(fēng)機(jī)安全鏈電路，對(duì)提高風(fēng)機(jī)安全鏈電路的認(rèn)識(shí)及故障處理有指導(dǎo)作用；對(duì)風(fēng)機(jī)安全控制策略提出了改進(jìn)思路。

安全鏈，超速模塊，MITA WP3100

0 引言

要提高風(fēng)機(jī)的可利用率或?qū)崿F(xiàn)風(fēng)場(chǎng)無(wú)人值守運(yùn)行，最重要的工作是要確保風(fēng)機(jī)安全穩(wěn)定地自動(dòng)運(yùn)行。風(fēng)機(jī)安全鏈?zhǔn)谴_保風(fēng)機(jī)安全運(yùn)行的核心控制電路，風(fēng)機(jī)安全鏈主要由安全鏈電源、安全鏈自鎖回路、安全鏈觸發(fā)、安全鏈復(fù)位等幾個(gè)部分組成。以下從這幾個(gè)方面，分析論述安全鏈的構(gòu)成并對(duì)實(shí)際運(yùn)行中遇到的安全鏈問(wèn)題進(jìn)行討論。

1 風(fēng)機(jī)安全鏈電路構(gòu)成

所謂風(fēng)機(jī)安全鏈就是由直流24 V供電，串聯(lián)一系列常閉開(kāi)關(guān)接點(diǎn)的繼電器自鎖回路。這個(gè)繼電器叫安全鏈繼電器。風(fēng)機(jī)正常時(shí)，安全鏈繼電器得電自鎖閉合，遇到緊急狀況時(shí)，對(duì)應(yīng)故障的常閉開(kāi)關(guān)接點(diǎn)斷開(kāi)，安全鏈斷開(kāi)，安全鏈繼電器斷開(kāi)，風(fēng)機(jī)剎車程序200，處于緊急剎車狀態(tài)，葉片通過(guò)后備電源快速收槳。主軸剎車立即抱死。

1.1安全鏈電源

圖1為安全鏈24 V直流電源結(jié)構(gòu)圖。

圖1 安全鏈電源結(jié)構(gòu)圖

風(fēng)機(jī)電網(wǎng)電壓690 V通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)接到容量為40 kVA的三相變壓器E001T2，把690 V變?yōu)槿?00 V；單相對(duì)地變?yōu)?30 V，通過(guò)開(kāi)關(guān)E005Q2給UPS供電。UPS輸出230 V交流電通過(guò)約100 m長(zhǎng)的電纜從塔基變頻器柜送到機(jī)艙主控柜；通過(guò)F9.7開(kāi)關(guān)給24 V電源模塊供電，最后24 V電源模塊給安全鏈回路提供24 V直流穩(wěn)壓電源。當(dāng)電網(wǎng)掉電時(shí)，由UPS提供約3 min的電源支持。

1.2安全鏈回路

安全鏈回路分為兩部分：

第一部分為急停安全鏈繼電器回路，如圖2所示。

圖2 急停安全鏈繼電器回路方框圖

帶自鎖功能的3個(gè)緊急停止按鈕，分別布置在機(jī)艙主控柜面板上、塔基變頻器在控制柜面板上、機(jī)艙可便攜移動(dòng)的急停按鈕盒3個(gè)位置。3個(gè)常閉開(kāi)關(guān)串聯(lián)在一起，機(jī)艙主控柜急停按鈕通過(guò)90 m左右電纜連接到塔基變頻器控制柜急停按鈕常閉開(kāi)關(guān)的一端，另一端再?gòu)乃ㄟ^(guò)90 m左右電纜返回機(jī)艙控制柜和機(jī)艙可便攜移動(dòng)的急停按鈕盒連接。機(jī)艙可便攜移動(dòng)的急停按鈕盒常閉開(kāi)關(guān)出線后連接急停安全鏈繼電器。

如圖3所示：正常情況下，3個(gè)緊急停止按鈕開(kāi)關(guān)閉合，急停安全鏈繼電器K.21.9線圈帶電動(dòng)作。其常開(kāi)接點(diǎn)閉合，允許手動(dòng)偏航。

圖3 手動(dòng)偏航控制電路

3個(gè)緊急停止按鈕中任意一個(gè)被按下后，急停安全鏈繼電器K.21.9線圈斷電。其常開(kāi)接點(diǎn)斷開(kāi)，切斷了手動(dòng)CW偏航繼電器K.28.9線圈及手動(dòng)CCW偏航繼電器K.28.10線圈的供電，禁止手動(dòng)偏航。同時(shí)中斷了安全鏈供電，安全鏈斷開(kāi)，激活剎車200。

安全鏈回路第二部分為安全鏈控制電路，如圖4所示。

來(lái)自急停安全鏈繼電器電路的24 V電源，順序串聯(lián)葉片維護(hù)開(kāi)關(guān)、偏航CW及CCW極限位置開(kāi)關(guān)、機(jī)艙晃動(dòng)傳感器開(kāi)關(guān)、主軸超速模塊開(kāi)關(guān)、齒輪箱超速模塊開(kāi)關(guān)、主控系統(tǒng)OK信號(hào)開(kāi)關(guān)，一共串接了7個(gè)開(kāi)關(guān)接點(diǎn)。

圖4 安全鏈控制電路方框圖

當(dāng)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)正常，沒(méi)有出現(xiàn)任何故障時(shí)，葉片維護(hù)開(kāi)關(guān)、偏航CW及CCW極限位置開(kāi)關(guān)、機(jī)艙晃動(dòng)傳感器開(kāi)關(guān)、主軸超速模塊開(kāi)關(guān)、齒輪箱超速模塊開(kāi)關(guān)、主控系統(tǒng)OK信號(hào)開(kāi)關(guān)7個(gè)接點(diǎn)全部導(dǎo)通。

按下機(jī)艙控制柜復(fù)位按鈕或按下變頻器控制柜復(fù)位按鈕后，整個(gè)安全鏈復(fù)位，安全鏈繼電器K.11.8、K.11.9得電動(dòng)作，K.11.8繼電器的一個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)自鎖閉合，安全鏈處于復(fù)位閉合自鎖狀態(tài)，同時(shí)給主控142端口送一個(gè)高電平，通知主控說(shuō)明安全鏈處于閉合正常狀態(tài)。

2 安全鏈處于復(fù)位閉合自鎖狀態(tài)時(shí)，安全鏈的控制功能

（1）給CW偏航及CCW偏航電機(jī)繼電器提供230 V交流電源。安全鏈斷開(kāi)時(shí)禁止機(jī)艙自動(dòng)偏航。

（2）給電池快速收槳信號(hào)提供復(fù)位。安全鏈斷開(kāi)時(shí)，立即啟動(dòng)電池快速收槳。

（3）給變頻器提供復(fù)位信號(hào)。經(jīng)過(guò)一個(gè)交流中間繼電器轉(zhuǎn)換，將直流24 V電壓等級(jí)的主控安全鏈繼電器常開(kāi)接點(diǎn)轉(zhuǎn)換為230 V交流繼電器接點(diǎn)，串聯(lián)到一個(gè)230 V交流電壓的變頻器并網(wǎng)斷路器失壓脫扣線圈回路，安全鏈斷開(kāi)時(shí)，立即斷開(kāi)并網(wǎng)斷路器。

（4）給偏航剎車?yán)^電器、發(fā)電機(jī)散熱風(fēng)扇繼電器提供電源。安全鏈斷開(kāi)時(shí)，偏航剎車器處于剎車狀態(tài)，發(fā)電機(jī)風(fēng)扇停止工作。

（5）給齒輪箱的循環(huán)油泵繼電器、齒輪箱散熱風(fēng)扇電機(jī)繼電器、齒輪箱加熱繼電器提供電源。安全鏈斷開(kāi)時(shí)，禁止齒輪箱的循環(huán)油泵、齒輪箱散熱風(fēng)扇、齒輪箱加熱器工作。

（6）給風(fēng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，葉片92°限位開(kāi)關(guān)旁路信號(hào)提供復(fù)位。安全鏈斷開(kāi)時(shí)，禁止葉片動(dòng)作。

（7）給主軸剎車?yán)^電器提供電源。安全鏈斷開(kāi)時(shí)，主軸剎車處于剎車狀態(tài)。

3 安全鏈觸發(fā)

3.1葉片維護(hù)開(kāi)關(guān)

需要進(jìn)入輪轂工作時(shí)，必須把葉片維護(hù)開(kāi)關(guān)打到位置“1”，將風(fēng)機(jī)安全鏈斷開(kāi)。可以確保維護(hù)人員在輪轂里工作時(shí)，風(fēng)機(jī)無(wú)法遠(yuǎn)程復(fù)位或自動(dòng)復(fù)位起動(dòng)運(yùn)行。同時(shí)給輪轂控制器手動(dòng)操作提供支持。

3.2風(fēng)機(jī)偏航極限位置開(kāi)關(guān)

風(fēng)機(jī)正向偏航CW及反向偏航CCW壓到極限位置開(kāi)關(guān)時(shí)，將風(fēng)機(jī)安全鏈斷開(kāi)。禁止繼續(xù)偏航，防止從塔筒底部送到機(jī)艙上的690 V/400 V、UPS電源電纜、發(fā)電機(jī)靜/轉(zhuǎn)子電纜及光纖被扭斷?？梢酝ㄟ^(guò)手動(dòng)反方向偏航到機(jī)艙初始零位解除硬件報(bào)警，恢復(fù)安全鏈。

3.3機(jī)艙晃動(dòng)傳感器開(kāi)關(guān)

當(dāng)風(fēng)機(jī)強(qiáng)烈振動(dòng)，引起機(jī)艙前后或左右晃動(dòng)超過(guò)設(shè)定保護(hù)值時(shí)，機(jī)艙晃動(dòng)傳感器動(dòng)作，將風(fēng)機(jī)安全鏈斷開(kāi)。

3.4主軸超速檢測(cè)模塊開(kāi)關(guān)K.40.7

在風(fēng)機(jī)主軸上安裝有主軸轉(zhuǎn)速測(cè)速盤，主軸旋轉(zhuǎn)一圈，可以產(chǎn)生24個(gè)脈沖。

例如：主軸旋轉(zhuǎn)速度為12 r/min，脈沖頻率為：24×12/60=4.8 Hz。主軸允許最大旋轉(zhuǎn)速度為25 r/min，對(duì)應(yīng)脈沖頻率為10 Hz，當(dāng)模塊檢測(cè)到脈沖頻率大于10 Hz時(shí)，主軸超速檢測(cè)模塊開(kāi)關(guān)的常開(kāi)接點(diǎn)斷開(kāi)，將風(fēng)機(jī)安全鏈斷開(kāi)，同時(shí)給主控139端口一個(gè)高電平信號(hào)，通知主控主軸超速模塊動(dòng)作了。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降，脈沖頻率小于10 Hz時(shí)，主軸超速檢測(cè)模塊開(kāi)關(guān)復(fù)位，其常開(kāi)接點(diǎn)接通，但安全鏈需要人工復(fù)位，其常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，給主控的高電平信號(hào)斷開(kāi)，通知主控主軸旋轉(zhuǎn)速度已經(jīng)小于超速整定值，允許人工復(fù)位。

主軸超速模塊的干接點(diǎn)，設(shè)計(jì)為帶電吸合，可以監(jiān)視UPS電源或模塊的接插件是否接觸良好。接插件松動(dòng)或UPS掉電時(shí)，立即觸發(fā)安全鏈動(dòng)作。

3.5齒輪箱高速軸超速檢測(cè)模塊開(kāi)關(guān)K.40.9

在風(fēng)機(jī)齒輪箱輸出軸上安裝有齒輪箱高速軸測(cè)速盤，齒輪箱高速軸旋轉(zhuǎn)一圈，可以產(chǎn)生2個(gè)脈沖。

例如：主軸旋轉(zhuǎn)速度為2 100 r/min，脈沖頻率為：2 100×2/60=70 Hz。例如齒輪箱高速軸允許最大旋轉(zhuǎn)速度為1 950 r/min，對(duì)應(yīng)脈沖頻率為65 Hz，當(dāng)模塊檢測(cè)到脈沖頻率大于65 Hz時(shí)，齒輪箱高速軸超速檢測(cè)模塊開(kāi)關(guān)的常開(kāi)接點(diǎn)斷開(kāi)，將風(fēng)機(jī)安全鏈斷開(kāi)。同時(shí)給主控140端口一個(gè)高電平信號(hào)，通知主控：齒輪箱高速軸超速模塊動(dòng)作了。當(dāng)轉(zhuǎn)速下降，脈沖頻率小于65 Hz時(shí)，齒輪箱高速軸超速檢測(cè)模塊開(kāi)關(guān)復(fù)位，其常開(kāi)接點(diǎn)接通，但安全鏈需要人工復(fù)位，其常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，給主控的高電平信號(hào)斷開(kāi)，通知主控：齒輪箱高速軸旋轉(zhuǎn)速度已經(jīng)小于超速整定值，允許人工復(fù)位。

齒輪箱超速模塊的干接點(diǎn)，設(shè)計(jì)為帶電吸合，可以監(jiān)視UPS電源或齒輪箱超速模塊的接插件是否接觸良好。如果超速模塊接插件松動(dòng)或主控UPS掉電時(shí)，立即激活安全鏈動(dòng)作。

3.6 WP3100內(nèi)部繼電器

WP3100主控器實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)機(jī)主軸、齒輪箱高速軸、發(fā)電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速，如果超過(guò)允許的最大值，則WP3100內(nèi)部繼電器斷開(kāi)觸發(fā)安全鏈斷開(kāi)。

WP3100主控器實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)機(jī)機(jī)艙可移動(dòng)急停按鈕、變頻器急停按鈕、機(jī)艙控制面板急停按鈕的工作狀態(tài)，如果檢測(cè)到按鈕動(dòng)作，則WP3100內(nèi)部繼電器斷開(kāi)觸發(fā)安全鏈斷開(kāi)。

4 安全鏈復(fù)位

4.1安全鏈上電復(fù)位

電網(wǎng)停電后再來(lái)電時(shí)，上電復(fù)位繼電器K.9.5延時(shí)150 s，一方面其常開(kāi)接點(diǎn)單穩(wěn)態(tài)動(dòng)作，導(dǎo)通1 s，相當(dāng)于人工按動(dòng)一次復(fù)位按鈕；另一方面其常閉接點(diǎn)斷開(kāi)，給主控系統(tǒng)一個(gè)低電平有效的復(fù)位信號(hào)。通知主控開(kāi)始自檢，如果系統(tǒng)自檢正常通過(guò)，則安全鏈自動(dòng)復(fù)位。安全鏈復(fù)位正常后，主軸剎車延時(shí)繼電器K.11.10延時(shí)24 s，松開(kāi)主軸剎車。風(fēng)機(jī)開(kāi)始啟動(dòng)。

4.2風(fēng)機(jī)安全鏈觸發(fā)故障復(fù)位

如果風(fēng)機(jī)由于偏航計(jì)數(shù)器硬件觸發(fā)，或風(fēng)機(jī)主軸或風(fēng)機(jī)齒輪箱超速模塊動(dòng)作，或風(fēng)機(jī)振動(dòng)超標(biāo)引起晃動(dòng)傳感器動(dòng)作，或主控檢測(cè)到軟件超速都將激活安全鏈斷開(kāi)。此時(shí)無(wú)法通過(guò)風(fēng)機(jī)監(jiān)控SCAD系統(tǒng)遠(yuǎn)程復(fù)位，必須人工到風(fēng)機(jī)塔筒變頻器面板或風(fēng)機(jī)機(jī)艙主控面板進(jìn)行就地復(fù)位。目的是要現(xiàn)場(chǎng)人員必須就地解決安全鏈觸發(fā)的故障，才允許風(fēng)機(jī)再次起動(dòng)，以免故障擴(kuò)大。

5 關(guān)于風(fēng)機(jī)安全鏈問(wèn)題的討論

5.1安全鏈觸發(fā)后，手動(dòng)偏航是否起作用

安全鏈觸發(fā)分兩種情況，一種是由急停按鈕引起的安全鏈觸發(fā)，例如：機(jī)艙可移動(dòng)急停按鈕或機(jī)艙控制面板急停按鈕或變頻器急停按鈕動(dòng)作引發(fā)的安全鏈觸發(fā)。這種情況下，手動(dòng)偏航不起作用。

另一種是由于葉片維護(hù)開(kāi)關(guān)、偏航CW及CCW極限位置開(kāi)關(guān)、機(jī)艙晃動(dòng)傳感器開(kāi)關(guān)、主軸超速模塊開(kāi)關(guān)、齒輪箱超速模塊開(kāi)關(guān)、主控系統(tǒng)OK信號(hào)開(kāi)關(guān)等一共串接了7個(gè)開(kāi)關(guān)接點(diǎn)所引起的安全鏈觸發(fā)，可以執(zhí)行手動(dòng)偏航。

正是因?yàn)橛辛诉@個(gè)功能，在風(fēng)機(jī)調(diào)試時(shí)為了節(jié)省調(diào)試時(shí)間，只要在安全風(fēng)速下，風(fēng)機(jī)的輪轂調(diào)試與機(jī)艙偏航調(diào)試可以同時(shí)進(jìn)行。

也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，使用手動(dòng)偏航時(shí)，有可能將電纜過(guò)度扭轉(zhuǎn)而損壞。目前風(fēng)機(jī)塔筒底部變頻器面板上的手動(dòng)偏航開(kāi)關(guān)都改成手動(dòng)按鈕式開(kāi)關(guān)，人離開(kāi)時(shí)偏航即刻停止。以防止風(fēng)機(jī)停電時(shí)，不小心把偏航開(kāi)關(guān)置位，風(fēng)機(jī)來(lái)電時(shí)風(fēng)機(jī)一直處于偏航狀態(tài)，直到把電纜扭斷的情況發(fā)生。由于偏航轉(zhuǎn)動(dòng)一圈需要12 min，機(jī)艙偏航調(diào)試時(shí)也要特別注意小心偏航扭轉(zhuǎn)過(guò)度損壞電纜。

5.2風(fēng)機(jī)安全鏈觸發(fā)后，安全鏈斷開(kāi)，主軸剎車是否立即投入

風(fēng)機(jī)安全鏈觸發(fā)后，安全鏈斷開(kāi)，激活剎車200，主軸剎車立即投入。

如果風(fēng)機(jī)處于滿功率發(fā)電狀態(tài)，安全鏈斷開(kāi)后，激活剎車200，主軸剎車立即投入。剎車系統(tǒng)將產(chǎn)生2.5倍額定力矩的阻力矩：8 300×2.5= 2.075×104N·M。

2×104N·M的阻力矩將對(duì)傳動(dòng)鏈系統(tǒng)造成很大的沖擊。如果經(jīng)常性地在額定負(fù)載情況下發(fā)生安全鏈斷開(kāi)故障，會(huì)對(duì)齒輪箱齒面產(chǎn)生沖擊效應(yīng)。影響齒輪箱齒面的壽命。風(fēng)機(jī)的正常停機(jī)主要是靠葉片正常收槳到90°位置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在額定風(fēng)速情況下，如果葉片沒(méi)有正常收槳到90°位置，單方面靠主軸剎車是剎不住的，即使剎住了，也會(huì)由于剎車片高溫磨損，摩擦系數(shù)下降，而重新超速飛車。因此，本文提出了一個(gè)優(yōu)化剎車程序的方案：主控檢測(cè)到安全鏈斷開(kāi)時(shí)，首先檢測(cè)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速，如果發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速在1 000 r/min以下，立即投入主軸剎車；發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速大于1 000 r/ min，延時(shí)10 s投入剎車。如果葉片快速收槳速度是6°/s，10 s可以收槳60°，以減少對(duì)傳動(dòng)鏈系統(tǒng)的沖擊負(fù)載。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，為確保可靠性，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的測(cè)定，需要將主軸旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、齒輪箱轉(zhuǎn)速、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速3個(gè)轉(zhuǎn)速同時(shí)作為評(píng)判條件；增加一個(gè)10 s延時(shí)繼電器作為硬件保護(hù)，時(shí)間一到，無(wú)條件立即剎車。以防止極端情況下，由于主控死機(jī)，安全鏈不動(dòng)作的情況發(fā)生。

風(fēng)機(jī)在停機(jī)狀態(tài)，進(jìn)行故障檢修時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速為零，安全鏈斷開(kāi)后，則立即投入剎車，不影響風(fēng)機(jī)的檢修操作，剎車效果和原來(lái)一樣。

6 風(fēng)機(jī)安全鏈斷開(kāi)故障的危害及分析處理

6.1風(fēng)機(jī)安全鏈斷開(kāi)故障的危害

6.1.1 主軸剎車一直處于剎車狀態(tài)，機(jī)艙禁止自動(dòng)偏航

由于風(fēng)機(jī)不能自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，大風(fēng)期間，風(fēng)向發(fā)生變化后，葉片將受側(cè)向風(fēng)力影響產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，又因?yàn)橹鬏S剎車一直處于剎車狀態(tài)，將造成齒輪箱高速齒面一直持續(xù)產(chǎn)生打齒現(xiàn)象，造成齒輪箱齒面的損傷。若遇到北方冬季大雪封路的情況，由于安全鏈故障不能盡快解決，風(fēng)機(jī)有可能3～5天一直處于齒輪箱齒面撞擊狀態(tài)。

6.1.2 必須人工到風(fēng)機(jī)塔基復(fù)位

如果故障風(fēng)機(jī)距離監(jiān)控室較遠(yuǎn)，來(lái)回路途就要1個(gè)多小時(shí)，如果故障不能及時(shí)準(zhǔn)確排除，剛復(fù)位起機(jī)轉(zhuǎn)不到1～2 h又報(bào)故障，由于距離較遠(yuǎn)，來(lái)回復(fù)位起機(jī)，將造成人力物力的浪費(fèi)。

目前有一些國(guó)產(chǎn)的風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)，設(shè)計(jì)為允許安全鏈遠(yuǎn)程復(fù)位，雖然可以解決遠(yuǎn)距離就地復(fù)位長(zhǎng)途奔波問(wèn)題，但也引發(fā)更嚴(yán)重的安全問(wèn)題。例如某風(fēng)場(chǎng)由于風(fēng)機(jī)葉片沒(méi)有完全收槳，風(fēng)機(jī)超速，安全鏈斷開(kāi)，報(bào)緊急剎車程序200，雖然主軸剎車已經(jīng)把主軸剎死，但監(jiān)控室又通過(guò)遠(yuǎn)程復(fù)位了安全鏈故障，風(fēng)機(jī)又重新旋轉(zhuǎn)至超速緊急狀態(tài)，由于主軸剎車片已經(jīng)嚴(yán)重磨損，最后風(fēng)機(jī)超速倒機(jī)。

因此建議：

（1）如果允許遠(yuǎn)程復(fù)位安全鏈故障，需要設(shè)計(jì)成遠(yuǎn)程復(fù)位安全鏈故障必須輸入3把密碼鎖，由3個(gè)不同級(jí)別的人保管。確保風(fēng)機(jī)不存在顛覆性故障情況下，允許復(fù)位。

（2）24 h內(nèi)，只允許遠(yuǎn)程復(fù)位2次。

小風(fēng)情況下報(bào)安全鏈斷開(kāi)故障，雖然暫時(shí)不會(huì)引起風(fēng)機(jī)超速，但每次剎車200故障都激活葉片快速收槳，如果是超級(jí)電容作為緊急電源，最多收槳3次就沒(méi)有電了。遠(yuǎn)程復(fù)位次數(shù)超過(guò)3次，也存在葉片不能完全收槳的可能，下次大風(fēng)出現(xiàn)時(shí)可能引發(fā)超速倒機(jī)故障。

6.2風(fēng)機(jī)安全鏈斷開(kāi)故障的分析處理

風(fēng)機(jī)安全鏈斷開(kāi)故障一般與超速模塊動(dòng)作有關(guān)。

風(fēng)機(jī)超速模塊有3種：主軸超速模塊、齒輪箱超速模塊、發(fā)電機(jī)超速模塊。

如圖5所示，主軸超速模塊K.40.7、齒輪箱超速模塊K.40.9、2個(gè)帶電吸合干接點(diǎn)直接串聯(lián)在安全鏈回路，超速模塊動(dòng)作時(shí)，安全鏈回路立即斷開(kāi)，激活剎車程序200。發(fā)電機(jī)超速模塊K.40.5的接點(diǎn)沒(méi)有串聯(lián)到安全鏈回路里，當(dāng)發(fā)電機(jī)超速模塊K.40.5動(dòng)作時(shí)激活變槳自主運(yùn)行，剎車程序52，不會(huì)直接斷開(kāi)安全鏈。

圖5 安全鏈觸發(fā)控制電路

風(fēng)機(jī)安全鏈觸發(fā)故障時(shí)，如果是在沒(méi)有風(fēng)或在小風(fēng)情況下報(bào)超速模塊動(dòng)作，一般是超速模塊接插件松動(dòng)或超速模塊本身故障。還有一種情況是測(cè)速傳感器安裝位置離測(cè)速盤太近或太遠(yuǎn)，或測(cè)速盤被潤(rùn)滑油脂所覆蓋，如圖6、圖7所示。

圖6 現(xiàn)場(chǎng)照片

如圖6所示，旋轉(zhuǎn)傳感器探頭與測(cè)速盤的間距要控制在2～3 mm范圍內(nèi)，由于風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)、機(jī)艙溫度的頻繁變化使測(cè)速探頭固定松動(dòng)以及主軸剎車片剎車過(guò)程中產(chǎn)生的鐵粉會(huì)附著在探頭表面，因此需要定時(shí)清理和緊固探頭。

如圖7所示，主軸測(cè)速傳感器探頭與測(cè)速盤被油脂覆蓋，造成測(cè)速錯(cuò)誤，低風(fēng)速情況下，經(jīng)常報(bào)主軸超速。把油脂清理干凈，主軸超速安全鏈故障得到解決。

圖7 現(xiàn)場(chǎng)照片

7 結(jié)束語(yǔ)

本文分析了安全鏈電路的構(gòu)成，對(duì)風(fēng)機(jī)安全鏈控制策略、安全鏈問(wèn)題提出了一些優(yōu)化改進(jìn)建議。

[1]上海電氣風(fēng)電設(shè)備有限公司.MITA-TEKNJk A/S WP3100控制器技術(shù)手冊(cè)[Z].2008.

[2]吳佳梁.風(fēng)力機(jī)安裝、維護(hù)與故障診斷[M].北京:北京化學(xué)工業(yè)出版社,2011.

Analysis on Safety Chain Circuit of Wind Turbine and Discussion on Safety Control Strategy

Yang Xiongjie1，Xu Wenju2
(1.Dongfang Electric Wind Power Co.,Ltd.,Deyang Sichuan,618000; 2.Dongfang Electric(Jiuquan)New Energy Co.,Ltd.,Jiuquan Gansu,735000)

Safety chain of the wind turbine is the core control circuit of the wind turbine control system.It can monitor all ports of wind turbine safety control links in real-time,can ensure the security，reliablity and stability of the wind turbine.Taking MITA WP3100 master control system as an example,the wind turbine safety chain circuit is analyzed from the power safety chain，safety chain selflocking circuit，safety chain trigger and safety chain reset,which has a guidance on raising awareness of the safety chain circuit and troubleshooting,and proposes improvement ideas on the safety control strategy of wind turbine.

safety chain，overspeed module，MITA WP3100

TM614

A

1674-9987（2016）04-0064-06

10.13808/j.cnki.issn1674-9987.2016.04.014

楊雄杰 （1963-），男，電氣自動(dòng)化專業(yè)高級(jí)工程師，東方風(fēng)電主任工程師。主要從事風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、運(yùn)維技術(shù)支持等工作，研究方向：風(fēng)電機(jī)組主控、變槳、變頻技術(shù)優(yōu)化。