陸上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓系統(tǒng)是支撐機(jī)組安全運(yùn)行和高效發(fā)電的核心動(dòng)力系統(tǒng)。
一、系統(tǒng)組成
動(dòng)力元件:主要指液壓泵,如齒輪泵、柱塞泵或葉片泵等,其作用是將原動(dòng)機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能,為整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力。
控制元件:包括方向閥(如電磁換向閥)、壓力閥(如溢流閥、減壓閥)、流量閥(如節(jié)流閥)及比例閥等,用于調(diào)節(jié)油液的壓力、流量和流向,實(shí)現(xiàn)對(duì)液壓系統(tǒng)的精確控制。
執(zhí)行元件:有液壓缸和液壓馬達(dá),液壓缸可實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng),如變槳距油缸驅(qū)動(dòng)葉片角度變化;液壓馬達(dá)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),用于驅(qū)動(dòng)機(jī)艙偏航等。
輔助元件:包含油箱、濾油器、蓄能器、密封件等。油箱用于儲(chǔ)存油液、冷卻和清潔油液;濾油器保持液壓油清潔;蓄能器在液壓泵停機(jī)時(shí)維持系統(tǒng)壓力。
工作介質(zhì):通常為礦物油或合成液壓油,用于傳遞能量并潤(rùn)滑元件,需定期檢測(cè)其清潔度與污染度。
二、主要功能
變槳距控制:控制器根據(jù)風(fēng)速或功率信號(hào)生成控制電壓,比例閥將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為液壓信號(hào),調(diào)節(jié)油缸進(jìn)油量與方向,帶動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn),優(yōu)化風(fēng)能捕獲效率并控制功率輸出。當(dāng)風(fēng)速過高時(shí),液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)葉片向順槳位置移動(dòng),降低風(fēng)輪轉(zhuǎn)速。
偏航與制動(dòng)控制:液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)艙偏航,液壓閥控制油路方向?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向;偏航制動(dòng)器通過液壓壓力維持阻尼,減少機(jī)械沖擊。制動(dòng)系統(tǒng)中,液壓缸推動(dòng)剎車片夾緊剎車盤,實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)時(shí)的快速抱閘。
安全保護(hù)機(jī)制:設(shè)有超速保護(hù),當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)速超過閾值,突開閥自動(dòng)開啟泄壓,觸發(fā)緊急停機(jī);壓力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)壓力,異常時(shí)觸發(fā)停機(jī)或報(bào)警。
三、系統(tǒng)類型
可設(shè)計(jì)為集中式系統(tǒng)或分散式系統(tǒng)。集中式系統(tǒng)由一個(gè)液壓站驅(qū)動(dòng)幾個(gè)不同的執(zhí)行機(jī)構(gòu);分散式系統(tǒng)中,一個(gè)液壓站只驅(qū)動(dòng)一個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu),具體采用哪種方式需考慮功能的安全要求、液壓站和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的距離、零部件及安裝調(diào)試和維護(hù)的成本等因素。
四、典型應(yīng)用場(chǎng)景
用于偏航制動(dòng)、主軸制動(dòng)以及風(fēng)輪鎖銷控制等。例如,在涼山州布拖、會(huì)理尖山、會(huì)理黎溪等陸上風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目中,偏航及剎車液壓系統(tǒng)就發(fā)揮了重要作用,其高度集成、結(jié)構(gòu)緊湊,采用無泄漏閥,保壓效果好、使用壽命長(zhǎng)。