b.過電流保護
?? 并網運行中,發電機三相電流中最大一相電流連續大于設定過流設定值2500A(110%~150%Ie)一定時間(0.06S)時,保護器判為“過流”故障,發常規“跳閘”命令和常規告警信號,“故障” 繼電器動作。數碼顯示自動切到電流值顯示狀態,顯示跳閘時刻的電流值,同時電流指示燈閃爍。延時設定的一段時間后,自動解除告警信號,退出故障狀態。同樣可以人工提前退出故障狀態。過流保護也是反時限控制,在設定的過流延時跳閘時間的基礎上,保護器根據“溫升相等”原則自動修改過流動作時間,過流越大,則保護動作也越快。
??? c.過速保護(飛車保護)
?????? 過速(飛車)保護同樣分“并網”前和“并網”后,“并網”前過速我們通常叫“飛車”,在系統甩負荷以及保護跳閘后,原動機能量來不及關小,發電機可能出現飛車現象。“并網”前當本保護器確認發電機頻率(轉速)超過設定值(51.0HZ~75.0HZ)時判為“飛車”故障,發常規告警信號,同時“故障” 繼電器動作(不是用來“跳閘”,而是用來向外界報警)。
“并網”后,在某些小型電網,發電機轉速可能不穩定,當發電機轉速大于過速設定值(50.5HZ~55.0HZ)時保護器判為“過速” 故障,發常規“跳閘”命令和常規告警信號。故障其它處理與“并網”后“低速” 故障處理一樣。
??? d.欠壓保護
?????? 發電機電壓連續低于設定欠壓保護值時,保護器判為“欠壓”狀態。并網前“故障”繼電器不動作,但發出常規告警信號,在沒有其它故障時,數碼顯示自動切到電壓值顯示狀態,電壓指示燈閃爍。發電機電壓正常后,自動退出故障狀態。并網后,如果參數01選擇為欠壓需要跳閘(LUYY)時,那么欠壓象過壓一樣處理,發常規“跳閘”命令和常規告警信號,進入故障狀態。如果參數01選擇為欠壓不需要跳閘(LUNO)時,那么欠壓保護跟并網前一樣僅發出常規告警信號。另外欠壓保護可以關閉,當欠壓設定選擇低于額定電壓690V的50%時(49%)關閉此功能。
??? e.過載保護
?????? 并網運行中,發電機三相電流中最大一相電流連續大于過載設定值2500A延時0.05時,保護器判為“過載”故障,過載繼電器動作同時發出常規告警信號,通知現場人員發電機過載了,數碼顯示自動切到電流值顯示狀態,同時電流指示燈閃爍。當參數02選擇為過載不需要跳閘(LLNO)時,“故障”繼電器不動作。
??? f.短路保護
?????? 當發電機三相電流中最大一相電流達到短路設定值2500A時,保護器判為短路故障,故障繼電器立即動作,其它處理與過流故障類似。注意電流顯示值為跳閘前的電流值。
??? g.低速保護
????? “并網”前,低速不保護。“并網”后,在某些小型電網,發電機轉速可能不穩定,當發電機轉速小于低速設定值(45.0HZ~49.5HZ)時保護器判為“低速” 故障,發常規“跳閘”命令和常規告警信號,“故障” 繼電器動作。數碼顯示自動切到頻率值顯示狀態,實時顯示當時的頻率值,同時頻率指示燈閃爍,延時設定的一段時間后,如果發電機沒有轉為“飛車”則自動退出故障狀態。同樣可以人工提前退出故障狀態。低速保護功能可以選擇參數03為取消低速保護(Fd--)去除。
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4、振動保護系統
?? 所有的機械運動都會有振動,風機也是如此。在上海電氣的1.25WM風機里面專門的裝有WP4084振動傳感器。在調試期間,應檢查振動開關的彈簧線上的平衡塊安裝在頂部右側,在所以的葉片都驅動至88度位置撥動振動開關,導致安全鏈斷開從而風機停機。在風機控制器WP4084通道1的值≧0.060G時風機會報警,延時25S,如果超過這個值和時間就會報警。如果WP4084通道1的值顯示≧0.090G,延時10S,那么風機就會因振動過大而停機。
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5、緊急停機保護
?? 緊急停機保護顧名思義是由緊停開關來控制的,在此上海電氣1.25MW風力發電機組機艙和塔底都設有緊停開關。緊停的作用就是派在風機發生特大事故的時候用,當拍下緊停開關后8±2S風機立馬停機。
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6、功率
?? 當功率高于風機額定值1350*(1+5%)時,風機也會自動停機。
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7、風速
?? 上海電氣1.25MW風力發電機組的切入風速為3.5m/s,切出風速為25m/s。
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8、溫度保護
?? 風力發電機組中各個傳動部件、冷卻系統、控制部件如果超過正常工作額定溫度值時也會使得風機停機。主要部件的溫度參數如下:
a、齒輪箱前軸承后軸承溫度不得超過90°
b、發電機前軸承后軸承溫度不得超過90°
c、液壓油最低不能小于8°、最高不能大于80°
d、齒輪油最低溫度不能小于3°、最高不能大于75°
e、發電機和齒輪箱冷卻水溫度不能超過75°
f、變頻器冷卻水溫度不能超過45°
g、機艙內溫度最低不能低于—20°、最高不能大于50°
h、發電機定子溫度最高不能高于135°
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9、剎車狀態保護
?? 風力發電機組中剎車有偏航剎車、高速軸剎車
?? 當偏航剎車的壓力小于20bar延時10S或是壓力大于100bar延時10S都會導致風機保護停機,正常的偏航剎車壓力為60-80bar。
?? 當高速軸剎車壓力小于80bar延時10S時會導致風機保護停機。正常的高速軸剎車壓力為系統壓力135bar。
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10、紐攬保護
??? 風機的紐攬保護是由紐攬開關來實現,沒一次偏航紐攬計數器都將計數并計算角度存入主控中。
當風機紐攬角度大于或是等于1000°時風機將停機強制解纜。
當風機紐攬角度大于或是等540°且風速小于3.0m/s時會停機并且自動解纜
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11、風向保護
等主風向和機艙位置相差15°,風機將偏航,如果沒有偏航風機就會報734(機艙和風向不一致)故障。累計報5次重復故障也將導致風機停機。
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風力發電機組保護系統的設計一般要考慮下列要求:
a) 應確定觸發保護系統的限制值,使得不超過設計基礎的極限,而且不會對風力發電機組造成危險;
b)控制系統的功能應服從保護系統的要求;
c) 保護系統應有較高的優先權,至少應能啟用兩套剎車系統,一旦由于偏離正常使用值而觸發保護系統時,保護系統應立即執行其功能,是風力發電機組保持在安全狀態(通常是借助風力發電機組配置的所有剎車使風輪減速);
d) 如果保護系統已經啟動過,則在每種情況下都要求排故。
風力發電機組的這些重要系統必須考慮適當的沉余
a )在方案中,保護系統應與控制系統完全分開;
b )保護系統應至少能啟用兩套各自完全獨立的剎車系統;
c )在系統工程設計階段應嚴格避免“共因故障”