淺談風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制動裝置配套液壓系統(tǒng)
發(fā)布時間:
2020-05-14 15:10
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風(fēng)力發(fā)電是我國近十年來具有良好前景的新能源產(chǎn)業(yè),在2010年底,我國已成為裝機(jī)量世界第一的風(fēng)電大國。在大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中,偏航系統(tǒng),主軸制動以及風(fēng)輪鎖定等功能的實現(xiàn)依賴于小體積、大功能的液壓系統(tǒng),液壓技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
一、偏航制動液壓系統(tǒng)
偏航系統(tǒng)是水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)不可或缺的組成系統(tǒng)之一,由風(fēng)向標(biāo)傳感器、偏航軸承、偏航驅(qū)動電機(jī)、偏航制動器、扭纜保護(hù)裝置等幾個部分組成,其與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)相互配合,使機(jī)組的葉輪始終處于迎風(fēng)狀態(tài),充分利用風(fēng)能,提高機(jī)組的發(fā)電效率。其中偏航制動器由液壓站提供制動力,當(dāng)葉輪處于迎風(fēng)狀態(tài)工作時,液壓站給制動器提供一個較大的壓力以錨定偏航系統(tǒng),防止機(jī)艙在風(fēng)力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)和劇烈振動;當(dāng)風(fēng)向發(fā)生變化觸發(fā)偏航動作時,液壓站給制動器提供的壓力切換至一個較小值,以吸收偏航過程中因風(fēng)力產(chǎn)生的自由偏轉(zhuǎn)振蕩,防止偏航齒輪因承受振蕩產(chǎn)生的交變應(yīng)力而引起的過早損傷。另外,大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率電纜在偏航時會一同旋轉(zhuǎn),當(dāng)電纜的扭絞達(dá)到威脅機(jī)組安全運行的程度時,將觸發(fā)解纜工況,此時機(jī)組停機(jī),液壓站控制偏航制動器內(nèi)的壓力油完全卸壓,系統(tǒng)執(zhí)行解纜動作,當(dāng)回到中心位置時解纜自動停止,機(jī)組重新啟動工作。
二、主軸制動液壓系統(tǒng)
主軸制動系統(tǒng)是風(fēng)機(jī)安全鏈上的重要裝置,一般有主動液壓制動和被動液壓制動兩種方式,其與偏航制動器一樣由液壓站提供制動力,配常閉和常開電磁閥各1只,由蓄能器保壓,壓力開關(guān)檢測制動器壓力以控制電機(jī)啟停。
以主動式液壓制動為例,當(dāng)風(fēng)機(jī)停機(jī)時,要求主軸制動器制動,此時常閉和常開電磁閥均得電,回油路斷開,壓力油進(jìn)入制動器腔體,制動器制動;風(fēng)機(jī)啟動時,要求主軸制動器釋放,此時常閉和常開電磁閥均失電,制動器在回復(fù)彈簧作用下松閘,油液回流油箱。
三、鎖銷液壓系統(tǒng)
當(dāng)風(fēng)速超過機(jī)組發(fā)電作業(yè)允許的最大值,或?qū)C(jī)組進(jìn)行維護(hù)、檢修時,需對機(jī)組進(jìn)行停機(jī)處理,此時需用鎖銷對風(fēng)電機(jī)組葉輪實現(xiàn)機(jī)械鎖定。鎖銷的伸縮動作通常由液壓站驅(qū)動,其控制原理通常為典型的雙向油缸控制原理,由電磁換向閥與液控單向閥(液壓鎖)配合控制。
四、液壓系統(tǒng)設(shè)計
風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙空間相對緊湊,且因維護(hù)或更換配件時起吊要求的限制,液壓站的設(shè)計外形和重量都要求盡可能小,在有限的空間既要滿足產(chǎn)品的功能又要兼顧可靠性、安裝維護(hù)的便捷性,設(shè)計上三個回路均集中到一個液壓站上。
考慮到液壓系統(tǒng)對制動器長時間保壓要求較高,在主系統(tǒng)設(shè)置有大容量隔膜式蓄能器儲存能量,在液壓閥泄漏時,提供壓力油補(bǔ)充,減少泵的工作時間;同時系統(tǒng)油液清潔度要求不低于NAS7級,在主油路設(shè)置有帶污染發(fā)訊器過濾器,保證系統(tǒng)油液的清潔性,當(dāng)過濾器被污染時可以及時根據(jù)監(jiān)控信號更換濾芯。
偏航回路中設(shè)置有蓄能器,可以吸收沖擊以及儲存能量,延長偏航制動器保壓時間。主軸制動回路中,使用減壓閥調(diào)節(jié)制動壓力,這樣可以保證制動壓力的平穩(wěn),且不影響系統(tǒng)主壓力。
五、結(jié)束語
風(fēng)電機(jī)組中偏航、主軸和鎖銷液壓系統(tǒng),以重量輕、體積小、功能廣等特點,尤其適合于空間狹小的風(fēng)機(jī)機(jī)艙,得到了廣泛的應(yīng)用,這幾年風(fēng)電行業(yè)高速發(fā)展的同時,公司風(fēng)電類產(chǎn)品也得到了客戶高度認(rèn)可,配套的液壓站訂單也逐年增長,公司在設(shè)計和制造經(jīng)驗上也逐年上了一個臺階。
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