W2E (Wind to Energy GmbH)總部位于波羅的海附近的Rerik,在美國的Ann Arbor有一個(gè)分支機構Wind to Energy Inc. W2E致力于研發(fā)兆瓦級的風(fēng)力發(fā)電機,業(yè)務(wù)范圍涉及設計、機械部件的制造、動(dòng)態(tài)仿真、負荷計算、FEM計算、發(fā)電機控制與管理系統的設計以及電氣系統的規范說(shuō)明等等。
W2E的團隊包括銷(xiāo)售人員,研發(fā)工程師以及助理。該團隊運用其多年來(lái)在風(fēng)力發(fā)電機組領(lǐng)域積累的經(jīng)驗,擁有生產(chǎn)制造、使用和維修風(fēng)力發(fā)電機的許可證,他們所提供的材料包括計算的文檔,證書(shū),規范說(shuō)明,部件列表,圖紙和教程。
在機械指令中,風(fēng)力發(fā)電機被定義為功能性的機器必須符合附錄IIA的要求。CE認證的標志保證了該機器或設備符合相關(guān)的指令和標準的要求。EU的指令可分為產(chǎn)品規范和行業(yè)安全標準。在歐盟境內的各個(gè)國家都已將其列入國家法律中。
因此, EMV-RL 89/336/EWG, 低電壓指令73/23/EWG以及MRL 98/37/EG, EMVG/1998-09-18都被分別列入地方法律中。針對風(fēng)力發(fā)機的基本標準是EN61400,它包含以下幾個(gè)部分:
第一部分是風(fēng)力發(fā)電機的安全要求。在2.5MW風(fēng)機機型W90的研發(fā)中,該風(fēng)機的轉子直徑達到90m,機艙高達160m,安全部分除了遵循EN61400之外,同時(shí)也遵循德勞認證的要求。因此,該安全系統在邏輯上是優(yōu)先于標準部分的控制和監控系統,并且兩者是完全獨立的系統。
GL根據以下標準,通過(guò)評估,判定W90可達到B級:
· 風(fēng)力發(fā)電機認證標準。(根據GL)
· EN 61400-1, 風(fēng)力發(fā)電機:第一部分 安全要求
· DIBT, 風(fēng)力發(fā)電機規范,風(fēng)機塔身和基座的安全認證
安全理念首次是基于風(fēng)險評估而產(chǎn)生的,根據EN954-1,通過(guò)計算得到風(fēng)力發(fā)電機達到安全等級Cat.3。在危險區域內,維修和服務(wù)人員所暴露的危險情況的不同,危險程度也不盡相同,需要安全可靠的安全系統對其實(shí)施控制。
Pilz的模塊化安全繼電器PNOZmulti被用于W90中的安全控制系統。由于PNOZmutli內部的冗余結構和自檢功能,根據EN954-1可以達到安全等級4級,根據IEC61508能夠達到SIL3。并且PNOZmulti的軟件有密碼保護,防止誤用和修改。
PNOZmulti 應用于:
1.將風(fēng)力發(fā)電機保持在對人和機器都安全的狀態(tài)下
2. 轉子過(guò)速時(shí),降低轉速
3. 消除所有不正常的移動(dòng)
4. 切除危險電壓——在不需要安全功能的情況下
下列信號與事件將由安全控制系統PNOZmulti進(jìn)行控制:
· E-STOP急停 (低電壓?jiǎn)卧?,機艙,中電壓?jiǎn)卧?,逆變?
· 低電壓的主切換器
· 功率輸出臨界狀態(tài)
· 震動(dòng)臨界狀態(tài)
· 發(fā)動(dòng)機轉動(dòng)的臨界狀態(tài)
· 轉子轉動(dòng)的臨界狀態(tài)
· 看門(mén)狗控制與監測系統
· 3部分變槳系統的變槳邏輯單元
· 偏航控制系統逆時(shí)針旋轉臨界狀態(tài)
· 變壓器密封保護,變壓器油壓臨界狀態(tài)
· 火警信號
PNOZmulti 根據存儲在芯片卡上的程序,對這些事件進(jìn)行動(dòng)作。 根據預先的定義,對于安全系統出現故障情況時(shí),可以選擇安全系統的動(dòng)作,能夠減少在極限狀態(tài)下,系統處于過(guò)大的力或者扭矩的時(shí)間。這樣能夠有效地減少系統的機械損耗,如剎車(chē)系統或者變速箱。我們能夠保證投資更長(cháng)的生命周期(大于20年),并且減少使用材料的費用。
為了達到安全等級3級的要求,采取了以下措施:
· 使用強制斷開(kāi)觸點(diǎn)的繼電器
· 根據安全等級3級或4級的要求,使用相應的安全輸出
· 急停按鈕控制兩個(gè)帶有反饋回路的強制斷開(kāi)型觸點(diǎn),最高達到安全等級4級
· 對于單觸點(diǎn)的動(dòng)作裝置使用測試脈沖
PNOZmulti有一個(gè)診斷接口,可用于現場(chǎng)的在線(xiàn)診斷,或者通過(guò)方便使用的服務(wù)器端進(jìn)行遠程診斷。這使得現場(chǎng)服務(wù)人員通過(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò )來(lái)獲得相關(guān)部分的信息。這個(gè)特性使得服務(wù)人員能夠做計劃性的檢查。
PNOZmulti軟件同樣也有用于服務(wù)的版本。該版本的軟件對于控制系統只能提供有限的權限(根據預設)。這能夠防止對于機器的誤操作,以及更好的保護人為對于控制系統造成的損害。