一种双馈风力发电机组中齿轮箱温控系统及温控方法技术方案

本发明专利技术属于风力发电机技术领域，具体公开了一种双馈风力发电机组中齿轮箱温控系统，包括冷却液加热器；冷却液温度测量仪；连接冷却液存储容器用于带动冷却液循环的冷却泵；设置在齿轮箱底部并连接冷却泵的一出液口用于对齿轮箱内齿轮油进行热交换的水油换热器I；连接齿轮箱用于带动齿轮油流动的齿轮油泵；连接齿轮油泵的出液口对齿轮油进行热交换的油水换热器；将经由油水换热器热交换后的齿轮油进行分配至齿轮箱中的齿轮油分配器；设置在齿轮箱内用于测量齿轮油温度的齿轮油温度测量仪；根据冷却液温度和齿轮油温度对冷却泵、齿轮油泵以及冷却液加热器进行控制的控制器；本发明专利技术可以在高温时快速散热，在低温时快速均匀加热齿轮油。齿轮油。齿轮油。

【技术实现步骤摘要】
一种双馈风力发电机组中齿轮箱温控系统及温控方法


[0001]本专利技术属于风力发电机
，特别提供一种双馈风力发电机组中齿轮箱温控系统及温控方法。

技术介绍

[0002]在双馈风力发电机组中，齿轮箱是重要的传动装置，而齿轮箱的润滑对齿轮箱的寿命至关重要。齿轮箱靠润滑油润滑，温度对润滑油的性能至关重要。传统的齿轮油温度控制冷却和加热是分开的，齿轮油冷却大多采用风冷，加热是在齿轮箱底部安装加热器，这有两个主要弊端：第一，齿轮箱运行后温度上升很快，风冷却不能及时将热量带走，造成齿轮箱油温高报警停机或限功率运行，这影响风机的使用效率或损失发电量，并且油温过高对齿轮箱的齿轮和轴承的润滑、降温都会造成影响，同时也会降低齿轮油的使用寿命；第二，由于加热器加热只能使加热器附近的油加热，距加热器远的齿轮油加热很慢，如果冬季风机停机后，齿轮油因为油冷导致齿轮油粘稠度增加，导致油泵不能启动，并且这种加热方式是将齿轮油直接与加热器接触，造成加热器周围的齿轮油异常的热，会降低齿轮油的使用寿命。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种在高温时快速散热，在低温时快速均匀加热齿轮油的双馈风力发电机组中齿轮箱温控系统及温控方法，主要原理是通过温控系统的冷却液与齿轮油进行热交换。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种双馈风力发电机组中齿轮箱温控系统，该系统包括：
[0005]用于存储冷却液的冷却液存储容器7；
[0006]设置在冷却液存储容器7内用于加热冷却液的冷却液加热器9；
[0007]设置在冷却液存储容器7内用于测量冷却液温度的冷却液温度测量仪12；
[0008]连接冷却液存储容器7用于带动冷却液循环的冷却泵6；
[0009]设置在齿轮箱1底部并连接冷却泵6的一出液口用于对齿轮箱1内齿轮油进行热交换的水油换热器Ⅰ3
‑
1；
[0010]设置在齿轮箱1内用于测量齿轮油温度的齿轮油温度测量仪13；
[0011]连接齿轮箱1用于带动齿轮油流动的齿轮油泵5；
[0012]连接齿轮油泵5的出油口用于对齿轮油进行热交换的油水换热器2；
[0013]设置在油水换热器2下部并连接冷却泵6的另一出液口用于对齿轮油进行热交换的水油换热器Ⅱ3
‑
2；
[0014]将经由油水换热器2热交换后的齿轮油进行分配至齿轮箱1中的齿轮油分配器10；
[0015]连接水油换热器Ⅰ3
‑
1和水油换热器Ⅱ3
‑
2的出液口对冷却液进行分配至冷却液存储容器7中的冷却液分配器11；
[0016]连接冷却液分配器11输出端的冷却液散热器14；
[0017]通过加大冷却液散热器14四周空气流动对冷却液进行降温的冷却液散热风扇8；
[0018]设置在油水换热器2上方通过加大油水换热器2四周空气流动对齿轮油进行降温的齿轮油散热风扇4；
[0019]根据冷却液温度测量仪12检测的冷却液温度及齿轮油温度测量仪13检测的齿轮油温度对冷却泵6、齿轮油泵5以及冷却液加热器9、齿轮油散热风扇4、冷却液散热风扇8进行控制的控制器。
[0020]进一步地，该系统还包括设置在冷却液存储容器7内用于测量冷却液液位的冷却液液位计15，当冷却液液位计15反馈给控制器的冷却液液位数值低于设定值时，控制器进行报警提示添加冷却液。
[0021]一种双馈风力发电机组中齿轮箱温控方法，所述温控方法为：
[0022]所述控制器根据冷却液温度测量仪12反馈的冷却液温度来控制冷却液加热器9及冷却泵6的启停：
[0023]当冷却液温度<10℃时，冷却液加热器9启动，冷却泵6不启动；当10℃≤冷却液温度≤20℃时，冷却液加热器9运行，冷却泵6启动，此时冷却液经水油换热器Ⅰ3
‑
1和水油换热器Ⅱ3
‑
2与齿轮箱1进行热交换，对齿轮油进行加热；当20℃<冷却液温度≤80℃时，冷却液加热器9停止运行，冷却泵6仍运行；当冷却液温度>80℃时，控制器进行冷却液温度过高报警并停止风力发电机组；
[0024]所述控制器根据齿轮油温度测量仪13反馈的齿轮油温度来控制齿轮油泵5的启停：
[0025]当齿轮油温度<0℃时，风力发电机组不运行；经过水油换热器Ⅰ3
‑
1和水油换热器Ⅱ3
‑
2对齿轮油进行加热，当齿轮油温度>5℃时，控制风力发电机组运行，齿轮油泵5不启动，齿轮箱1的齿轮靠自身的转动带起齿轮油，对给齿轮进行润滑；随着水油换热器Ⅰ3
‑
1和水油换热器Ⅱ3
‑
2对齿轮油进行加热以及齿轮箱1本身转动发热，当齿轮油温度>15℃时，齿轮油泵5启动，齿轮油经油水换热器2、齿轮油分配器10对齿轮箱1中的齿轮、高速轴承、低速轴承进行润滑及冷却；
[0026]所述控制器根据齿轮油温度测量仪13反馈的齿轮油温度来控制齿轮油散热风扇4的启停：
[0027]当齿轮油温度<40℃时，齿轮油散热风扇4不启动；当齿轮油温度>45℃时，控制器控制齿轮油散热风扇4启动，对齿轮油降温；当40℃≤齿轮油温度≤45℃时，齿轮油散热风扇4保持原状态；
[0028]所述控制器根据冷却液温度测量仪12反馈的冷却液温度来控制冷却液散热风扇8的启停：
[0029]当冷却液温度<50℃时，冷却液散热风扇8不启动；当冷却液温度>55℃时，控制器控制冷却液散热风扇8启动，对冷却液降温；当50℃≤冷却液温度≤55℃时，冷却液散热风扇8保持原状态；
[0030]所述控制器根据冷却液液位计15反馈的冷却液存储容器7内的冷却液液位数值判断是否开启低液位报警：
[0031]当冷却液液位计15检测冷却液液位数值低于设定值时，给控制器信号，控制器进行报警，提示添加冷却液。
[0032]本专利技术具有以下有益的效果：
[0033]由于本专利技术采用液体冷却，照比传统的风冷却散热效果明显，降低风机因齿轮箱温度过高造成的停机次数，能够长时间保证风机齿轮箱的温度在合适的区间运行。
[0034]由于本专利技术采用水油热交换装置与齿轮箱紧密接触，接触面积大，齿轮油温度上升快，并且能够使齿轮油均匀加热，加热的温度平稳上升；而传统的加热方式采用加热器对齿轮油直接接触加热，加热器周围齿轮油油温异常的高，齿轮油易失效，并且加热器接触面积小，温度上升慢。
附图说明
[0035]图1为本专利技术风力发电机组齿轮箱温控系统的结构示意图；
[0036]图2为本专利技术实施例提供的PLC温度模拟量采集图；
[0037]图3为本专利技术实施例提供的PLC控制接触器数字量输出模块接线图；
[0038]图4为本专利技术实施例提供的PLC采集断路器、接触器反馈的数字量输入接线图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
(3
‑
2)对齿轮油进行加热，当齿轮油温度>5℃时，控制风力发电机组运行，齿轮油泵(5)不启动，齿轮箱(1)的齿轮靠自身的转动带起齿轮油，对给齿轮进行润滑；随着水油换热器Ⅰ(3
‑
1)和水油换热器Ⅱ(3
‑
2)对齿轮油进行加热以及齿轮箱(1)本身转动发热，当齿轮油温度>15℃时，齿轮油泵(5)启动，齿轮油经油水换热器(2)、齿轮油分配器(10)对齿轮箱(1)中的齿轮、高速轴承、低速轴承进行润滑及冷却；所述控制器根据齿轮油温度测量仪(13)反馈的齿轮油温度来控制齿轮油散热风扇(4)的启停：当齿轮油温度<40℃时，齿轮油散热风扇(4)不启动；...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁雪，杨大伟，李科，王赫，王晶，王吉喆，
申请(专利权)人：辽宁国能新创技术有限公司，
类型：发明
国别省市：