安全链系统的设计与实现

安全链是独立于计算机系统的软硬件保护措施。采用反逻辑设计，将可能对风力机组造成致命伤害的故障节点串联成一个回路：紧急停机按钮（控制柜）、发电机过速模块（开关）、扭缆开关、来自变桨安全链的信号、紧急停机按钮（机舱）、震动开关、PLC过速信号、总线正常信号，一旦其中一个动作，将引起紧急停机过程，使主控系统和变流系统处于闭锁状态，安全系统安全链结构图如图6-61所示。

震动开关安装在机舱底板上。当底板出现过大振动时，该装置会给控制器发出一个信号，安全链断开，风力机组执行紧急停机并给出故障信息。过速保护通过过速保护模块过速控制，叶轮转速（即发电机转速）超过一定范围，过速保护模块内的继电器断开节点，使安全链断。扭缆开关是用来保护电缆的，当电缆向同一方向累计扭转超过设定圈数时扭缆开关动作，安全链断。当变桨系统出现故障时，来自变桨安全链的信号消失，安全链断。

图6-61　安全系统安全链结构图(www.xing528.com)

从图6-61中可以看出，变桨系统通过每个变桨柜中的K4继电器的触点来影响主控系统的安全链，而主控系统的安全链是通过每个变桨柜中的K7继电器的线圈来影响变桨系统。变桨的安全链与主控的安全链相互独立而又相互影响。当主控系统的安全链上一个节点动作断开时，安全链到变桨的继电器-115K3线圈失电，其触点断开，每个变桨柜中的K7继电器的线圈失电触点断开，变桨系统进入到紧急停机的模式，迅速向90°顺桨。当变桨系统出现故障（如变桨变频器OK信号丢失、90°限位开关动作等）时，变桨系统切断K4继电器上的电源，K4继电器的触点断开，使安全链到变桨的继电器-115K7线圈失电，其触点断开，主控系统的整个安全链也断开。同时，安全链到变桨的继电器-115K3线圈失电，其触点断开，每个变桨柜中的K7继电器的线圈失电触点断开，变桨系统中没有出现故障的叶片的控制系统进入到紧急停机的模式，迅速向90°顺桨。这样的设计使安全链环环相扣，能最大限度地对机组起到保护作用。

[1]注：1巴（bar）=100千帕（kPa）。