01. Khái niệm, thành phần, chức năng của bước biến thủy lực
Là một trong những bộ phận cốt lõi của hệ thống điều khiển tua bin gió cỡ lớn, hệ thống biến thiên công suất gió là công nghệ điều chỉnh góc nghiêng của cánh quạt, tự động điều chỉnh Góc giữa cánh quạt và hướng gió theo tốc độ gió, sau đó điều khiển mô men khí động học và công suất khí động học được thu bởi tua bin gió để tối ưu hóa hiệu suất thu năng lượng gió và hiệu suất vận hành của tổ máy phát điện. Hệ thống bước thay đổi nhằm thực hiện quay lưỡi dao, thay đổi góc nghiêng và đảm bảo cân bằng công suất của tuabin gió trên tốc độ gió định mức. Trong trường hợp đặc biệt, hệ thống bước thay đổi sẽ tự động hoàn thành hành động tua lại để giảm lực cản của cánh trước gió, do đó làm giảm tốc độ và tải trọng của tuabin gió. Điều này có thể ngăn chặn hiệu quả tuabin gió bị hư hỏng trong những trường hợp khắc nghiệt và bảo vệ sự an toàn của tuabin gió. Hệ thống bước thay đổi đóng vai trò quan trọng trong hoạt động an toàn, ổn định và hiệu quả của thiết bị.
Hệ thống bước biến đổi gió có thể được chia thành hệ thống bước biến thiên thủy lực và hệ thống bước biến thiên điện. Hệ thống bước biến thiên thủy lực lấy động cơ dẫn động bơm thủy lực làm công suất làm việc, dầu thủy lực làm môi trường truyền động và van điện từ làm bộ phận điều khiển. Bước thay đổi được thực hiện bằng cách biến đổi chuyển động của cần piston hình trụ thành chuyển động tròn của lưỡi dao.
Sơ đồ truyền động biến bước thủy lực
Sơ đồ dẫn động cánh quạt biến thiên điện
Trong hệ thống biến thiên thủy lực, trạm bơm thủy lực, vòng trượt thủy lực, nhóm van biến thiên, van tỷ lệ, bình tích áp và xi lanh đều là những bộ phận quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường.
Trạm bơm thủy lực cung cấp nguồn thủy lực ổn định cho toàn bộ hệ thống thủy lực và là nguồn điện của hệ thống. Vòng trượt thủy lực dùng để nối trạm bơm thủy lực bên trong buồng máy với phần cánh quay, đảm bảo việc truyền dầu cao áp tới bộ van biến thiên và xi lanh một cách trơn tru. Theo hướng dẫn của hệ thống điều khiển, nhóm van biến thiên điều khiển chính xác độ giãn nở của xi lanh và thực hiện điều chỉnh Góc của lưỡi dao. Bộ tích lũy đóng nhiều vai trò khác nhau trong hệ thống bước biến thiên thủy lực, bao gồm hoạt động như một nguồn năng lượng phụ, giữ cho hệ thống ở áp suất không đổi, cung cấp nguồn điện khẩn cấp, hấp thụ sốc thủy lực, v.v. Trong trường hợp khẩn cấp, chẳng hạn như mất áp suất hệ thống đột ngột hoặc mất điện, bộ tích lũy có thể nhanh chóng giải phóng dầu thủy lực được lưu trữ, đảm bảo lưỡi dao có thể được đưa trở lại vị trí dự định một cách an toàn. Xi lanh dầu là cơ cấu điều hành, thực hiện việc điều chỉnh Góc của lưỡi dao theo hướng dẫn của hệ thống điều khiển và điều chỉnh nhóm van cánh khuấy.
02. Ưu điểm về hiệu suất bước biến đổi thủy lực và lợi thế về giá trị
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ sản xuất điện gió, hệ thống bước biến thiên thủy lực, là một phần quan trọng của tuabin gió, lợi thế về hiệu suất và giá trị của nó dần dần nổi bật. Phần sau đây về hiệu suất và giá trị của hai khía cạnh của hệ thống bước biến thiên thủy lực trong phân tích chuyên sâu.
1. Lợi thế về hiệu suất
- Độ tin cậy cao và tỷ lệ thất bại thấp
Hệ thống bước biến thủy lực áp dụng công nghệ thủy lực trưởng thành và ổn định, có độ tin cậy cao và tỷ lệ thất bại thấp. Điều này có nghĩa là tuabin gió có thể duy trì hoạt động ổn định trong thời gian dài trong quá trình vận hành, giảm thời gian ngừng hoạt động do sự cố và nâng cao hiệu suất phát điện.
- Phản ứng nhanh và điều chỉnh chính xác
Hệ thống bước biến thiên thủy lực có tốc độ phản hồi nhanh và độ chính xác điều chỉnh cao. Khi tốc độ gió thay đổi, hệ thống bước biến đổi thủy lực có thể nhanh chóng điều chỉnh Góc của cánh quạt để thích ứng với các điều kiện tốc độ gió khác nhau, do đó đảm bảo tuabin gió hoạt động hiệu quả.
- Công suất mô-men xoắn cao
Hệ thống bước biến thiên thủy lực có thể cung cấp công suất mô-men xoắn lớn, giúp tuabin gió có thể duy trì trạng thái vận hành ổn định khi đối mặt với môi trường trường gió phức tạp. Đồng thời, công suất mô-men xoắn cao cũng cải thiện khả năng thích ứng và độ tin cậy của tuabin gió.
- Đệm hấp thụ sốc-
Sự tồn tại của giảm chấn thủy lực có thể hấp thụ mô-men xoắn tác động lên trục quay của cánh quạt và phát huy tác dụng giảm chấn tốt lên cánh quạt và bản thân quạt.
- Đơn giản hóa việc bảo trì và loại bỏ nhu cầu bôi trơn bề mặt răng
Hệ thống cánh quạt biến thiên thủy lực sử dụng vòng bi đơn giản hơn, giúp loại bỏ nhu cầu bôi trơn bánh răng và giảm số lượng điểm bôi trơn để bôi trơn tập trung. Trong các hệ thống bánh răng thông thường, việc bôi trơn bề mặt răng là điều cần thiết để giảm ma sát và mài mòn giữa các bánh răng. Tuy nhiên, hệ thống bước răng thay đổi thủy lực truyền lực bằng cách sử dụng dầu thủy lực, do đó loại bỏ nhu cầu bôi trơn bề mặt răng. Điều này không chỉ đơn giản hóa quy trình bảo trì mà còn giảm các vấn đề tiềm ẩn do bôi trơn không đủ hoặc quá mức.
- Truyền động không hộp số để giải quyết vấn đề hao mòn bánh răng
Không có bánh răng, không có phản ứng tần số phản ứng ngược và không có vấn đề mài mòn bánh răng: Bộ truyền động bánh răng dần bị hỏng do ma sát và mài mòn trong thời gian dài hoạt động, cần phải thay thế và bảo trì thường xuyên. Hệ thống chân vịt biến thiên thủy lực trực tiếp dẫn động lưỡi dao quay trong xi lanh thủy lực, không cần truyền động bánh răng nên không xảy ra hiện tượng mòn bánh răng. Điều này giúp giảm đáng kể chi phí bảo trì và tỷ lệ hỏng hóc của hệ thống, đồng thời cải thiện độ tin cậy và tuổi thọ của hệ thống.
- Lông vũ khẩn cấp, tuổi thọ cao và phản ứng nhanh
Sử dụng bộ tích lũy làm nguồn điện khẩn cấp cho mái chèo, có thể thực hiện hoạt động khẩn cấp trong trường hợp mất điện hoàn toàn. Tuổi thọ dài, phản ứng nhanh trong trường hợp khẩn cấp.
2. Lợi thế về giá trị
- Nâng cao hiệu quả phát điện
Hệ thống bước thay đổi thủy lực cho phép tua bin gió thu năng lượng gió tốt hơn và chuyển đổi thành điện năng bằng cách phản ứng nhanh chóng và điều chỉnh chính xác Góc của cánh quạt. Điều này giúp nâng cao hiệu suất phát điện của tua-bin gió và giảm chi phí phát điện.
- Giảm chi phí vận hành và bảo trì
Độ tin cậy cao và tỷ lệ hỏng hóc thấp của hệ thống bước biến thiên thủy lực giúp giảm chi phí vận hành và bảo trì tuabin gió. Đồng thời, do hệ thống bước biến thiên thủy lực dễ bảo trì và đại tu nên có thể giảm hơn nữa chi phí vận hành và bảo trì, đồng thời cải thiện tính khả dụng của thiết bị. Trong các hệ thống bánh răng, khi bánh răng bị mòn ở một mức độ nhất định, có thể cần phải thực hiện các thao tác nâng để thay thế hoặc bảo dưỡng bánh răng. Điều này không chỉ làm tăng độ phức tạp và chi phí bảo trì mà còn có thể ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của tuabin gió. Hệ thống bước biến thiên thủy lực không yêu cầu truyền bánh răng nên không cần thực hiện các thao tác nâng như vậy, giúp giảm bớt khó khăn và chi phí bảo trì.
- Cải thiện an ninh
Hệ thống bước biến thiên thủy lực sử dụng bộ tích lũy làm bước biến đổi khẩn cấp, có thể nhanh chóng hỗ trợ hoạt động điều khiển toàn bộ của xi lanh bước biến thiên thủy lực trong trường hợp khẩn cấp, do đó cải thiện độ an toàn của tuabin gió. Ngoài ra, độ ổn định và độ tin cậy của hệ thống bước biến thiên thủy lực cũng giúp giảm thiểu các sự cố an toàn do hỏng hóc gây ra.
- Ổn định và đáng tin cậy,-chống sét, giảm nguy cơ ngừng hoạt động
Bởi vì hệ thống bước biến thiên thủy lực chủ yếu dựa vào dầu thủy lực để truyền tải điện, thay vì các đường dây điện và linh kiện điện phức tạp nên không dễ bị ảnh hưởng trực tiếp bởi sét, nhiễu điện từ, v.v. Ngay cả trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt do sét, hệ thống bước biến thiên thủy lực có thể duy trì độ ổn định và độ tin cậy tốt, giảm thời gian ngừng hoạt động.
