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风机各部分


1、为什么要有变桨系统?
在风速小于目标风速时,通过调整叶片角度,来得到最佳的发 电功率。 当风速大于目标风速时,变桨系统调节叶片角度,控制风机的 速度和功率维持在一个最优的水平。 当安全链断开的时候,把叶片转到顺桨位置(安全运行),把 风轮当成一个空气动力学的刹车来使用。 利用风和叶轮的相互作用,减小摆动从而将机械负载最小化。
b.变桨变频器 主要检查变桨变频器的输入和输出,如果变频器有输入电压,而没有输出 电压,则需要更换变频器。但是有些时候是滑环引起变频器发生故障。 c.变桨电机 1)刹车线损坏: 刹车线没有紧固 2)刹车关闭延时:当刹车关闭时,在变桨电机关闭后有一段时间的延迟, 位于10点钟位置的桨叶往回转出接近开关区域,发生故障,故障号
偏航变频器与从站PLC连接,使PLC通 过CAN总线与偏航变频器通讯。 偏航变频器内部有独立的程序 Parameter_Yaw.dw5,PLC内对偏航变 频器有一定的设置程序。 偏航变频器的CAN总线设置开关设置 为off。 偏航变频器需要380VAC,经过PLC 的程序要求,控制偏航变频器动作。 偏航变频器含有高频滤波器 变频器输入电压: 400VDC ±10% 变频器控制类型: 矢量 PWM 电压 型 变频器与控制器通讯方式:CAN 总 线 变频器有制动断路器在制动状态时避 免过高电压。
3.7 机械和电气构成

导流帽
轮毂 轮毂变 桨控制 柜
极限工作位置撞块
变桨限 位撞块
轮毂罩 分隔壁
缓冲器 极限工作位置 开关 变桨接 近开关
变桨电机
3.8 滑环系统
每个叶片一个配备 - 变桨机柜 - 变桨驱动 (齿轮箱, 补助马达间接变速 装置, 编码器,飞轮单元,刹车) - 接近传感器 - 工作位置开关 变桨机柜包括 - 变桨变频器, 刹车断路器, - 总开关, 230VAC 工组插头 - 机柜加热器 - 继电器
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电池系统
Battery
1、为什么要电池单元?
电网掉电的应急措施 为控制回路提供电源 为变桨系统提供电源
2、电池数据
-
额定电压30×12V=360V,容量5Ah 失电情况下可以提供3次连续的安全保障。 短时间提供电流:50A/5s 系统通过测量电池电压及温度来进行充放电,防止过充。
SL1500风机概述
1、SL1500 风力发电机组电控系统的组成 SL1500 风力发电机组的电控系统主要分为五个部分:电源系统、变 速恒频控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统和PLC 控制系统。 2、 SL1500 风力发电机组电控系统的主要特点 ☆ 第三代并网型风机,世界主流技术; ☆ 双馈异步发电机,更灵活的馈电方案,更低的成本,更高的效率; ☆ 一拖四的电动偏航,效率更高,维护量更小; ☆ 冗余的独立电动变桨系统,高精度伺服机构,更安全的系统保障; ☆ 双PWM 变频器,集高精度矢量控制、完美无谐波、效率因数校 正、最大风能跟踪诸多功能于一身; ☆ SCADA 系统,灵活高效的中央控制及远程监控功能; ☆ 高性能、分时多任务处理功能的中央控制器性能强大; ☆ 无冲击的并网、解列技术; ☆ 长寿命的膜电容大幅度提高系统可靠性;
4、偏航计数器


左/右位置信号
1、如何获得绝对的机舱角度 判断零位,分辨左右 对左极限、右极限报警信号的保护 大约左700度 大约右700度 2、限位保护 在偏航齿圈上设有一个凸轮开关, 检测机舱的左/右偏信号、机舱当 前位置信号、解缆信号、左偏报警、 右偏报警信号。 机舱位置检测装置是一个24VDC 增量型的编码器,通过该编码器可 以检测到机舱的当前位置。通过与 风向检测装置的风向信号进行比较, 实现偏航系统的准确对风。
变桨系统介绍
概述 :变桨系统可单独对每个叶片的变桨角度进行调整,在其中一个变桨系统出现故障 时可保证安全的停机。变桨系统完成的功能如下: a、当风速超过额定风速时,通过控制叶片角度来控制风机的速度和功率。 b、当安全链被打开时,叶片作为空气动力制动装置安全停机(安全运行)。 c、当风速低于额定风速时,通过调整叶片角度最大可能的从风中吸收更多的功率。 d、通过衰减风旋转交互作用引起的振动使风机上的机械载荷极小化。 3 个叶片受三个独立的变桨系统控制,其中每个叶片通过变桨电机驱动变速箱、 小齿轮、变桨轴承内齿圈转动。变桨变频器控制变桨电机的速度,使每个叶片在顺桨 位置、工作位置之间持续的自动的变桨。PLC 根据功率控制给叶片角度的参考值,然 后变桨变频器控制叶片向参考位置变桨。当安全链打开的情况下,叶片回到顺桨位置 以减慢轮毂的转动速度。安全锁保护叶片只能往顺桨位置方向旋转,不能反转,保证 风机的安全停机。 控制系统配备了电池柜,当电网掉电的情况下由电池供电给变桨变频器,使风机 安全停机。变桨电机、带有变桨变频器的变桨控制柜位于轮毂内,而电池柜、供电电 源在机舱内。利用滑环起到旋转信号和固定信号之间的连接。利用顺桨位置的接近开 关检测顺桨位置、工作位置的接近开关检测工作位置。检测叶片是否在工作区域之内、 是否超过了工作位置。
2、变桨系统是如何实现的?
从站PLC控制操作 电气变桨系统,3个通过变频器控制的辅助马达间接变速装置 (伺服电机)。 机舱内的电池系统。
3、变桨系统的构成
3.1 电动变桨,3个变桨电机以及3个变桨变频器,可以独立 变桨桨, 系统安全停机。 3.3 安全锁定系统以及轮毂滑环。 3.4 从站PLC通过CANBUS总线来控制变桨系统的正常运行。 3.5 每一个变桨变频器可以实现急停操作。 3.6 变桨角度的范围是90度,86度时有一个电磁感应开关来 检测叶片是否在顺桨位置,在94度时有一个极限位置开 关来保护叶片不会超出工作位置。
2.2 电机参数
感应异步电机 额定功率 极数 电压
感应异步电机 2.2 kW 4极 Δ−3 相400 VAC
频率
同步速度
50HZ
1500rpm
旋转方向
防护等级 绝缘等级
双向,平均分布
≥ IP 54 F
冷却
IC 411 自通风,空气来自 机舱
3、刹车控制
刹车控制 刹车的打开和释放是偏航变频器 自动控制的 偏航变频器控制刹车开关 刹车反馈信号串连到偏航变频器 制动器内置于电机内,电压 230VAC/50Hz/0.5A。它带有一 个24VDC 的限位开关。在启动偏 航电动机前,制动器打开,得到 制动器打开信号后,启动偏航驱 动。
风速风向仪
1、功能: 测量风速 测量风向 测量温度 防雷保护
2、安装位置
串口通讯(RS422到RS232)
3、风速风向仪接线图
4、常见故障处理
4.1 Err163风速传感器故障&Err160风速传感器测量错误,也就是我们常见的 风速仪无风速或者是风速时有时断,首先要检查风速仪的好坏,然后检查 接线是否正确,24V电源是否供给正常,检查风速仪的防雷保护模块是否完 好;风速仪的数字转换模块的拨码是否正确(一般按照图纸拨). 4.2 测环境温度偏差较大。
加热
-
-
温度传感器在电池柜内,并由PLC控制。当温度在零度以下时,机柜加热启 用。 加热控制通过PLC执行。
健康检查
电池的健康检测在一个固定的周期进行(比如:一周)。因此电池在设定好的情 况下充电,通过电压的变化来检测电池的容量。这个过程由PLC控制。
用温度补偿电池电压限制
VolLow : = 390 - (UpsBatTem/2); VolHig : = 420 - (UpsBatTem/2); (*BatVolLowLev - 0,5*Batterietemperatur [°C] (*U_LS0 - 0,5*Batterietemperatur [°C]
电缆的固定
6、轮毂有关的明显的故障
a.通信故障和安全链故障 1) 穿过齿轮箱的滑环线有的时候因为齿轮箱辅助轴承过热造成的损坏。所有的齿 轮箱需要更新为更短的轴承紧固螺栓,这样就会减少这方面的故障。 2) 滑环通信中断。安全链和CAN总线中断。主要是由于滑环的质量不能满足要求, 同样如果滑环加热器能够正常工作的,这种故障发生的频率也会大大降低。当从 PLC输出端(滑环加热器的控制端)A62.14输出24VDC,此时继电器K257.7吸 合,为滑环加热器提供230VAC。 3) 大多数通信中断故障发生在变桨柜内。当轮毂转动是报错,停止时故障消失。
偏航组成
偏航系统的功能是什么? 在安装时配合叶轮吊装 调整机舱方向,最大限度的吸收风能 工作情况 偏航变频器与PLC连接,控制偏航电机的动作 四个偏航电机统一协调工作,达到偏航目的 偏航计数器对偏航角度进行计算,反馈报警信号。
组成
偏航变频器 偏航电机 刹车、温度控制开关 偏航计数器 风速风向仪
1、偏航变频器


2、偏航电机
2.1偏航电机的特点 偏航电机的额定工作电压是380VAC, 额定转速为1350rpm,额定功率 2.2kW 偏航电机通过偏航齿轮箱与偏航大齿圈 咬合。 偏航电机有温度控制开关保护电机在正 常温度范围内工作。 采用感应电动机,带有温度开关。 电动机可以双向旋转 控制方式采用一台变频器拖动四台变频 电机的方式,开环控制。 变频器的上升斜坡为3 秒(可调整)。


4、变桨系统的构成
机械部分 A 轮毂 B 变桨轴承 C 减速机 D 雷电保护装置 E 玻璃钢轮毂罩
电气部分 1、滑环单元。目的是用来给 变桨提供电源,从站PLC 通讯,以及一些保护措施。 2、每一个叶片都一个独立的 变桨电机,变桨控制柜, 编码器,减速机,制动器, 电磁接近感应传感器,极 限工作位置的保护开关。 3、变桨控制柜内部主要是: 变桨变频器,刹车断路器, 主电源开关,外接 230VAC电源插头,柜内 加热系统,一部分24VDC 控制继电器。
3.9 轮毂滑环简介
滑环位于旋转的轮毂内部,用于固定机舱和旋转的轮毂之间的电源连 接及控制信号的传输。滑环装置有加热系统和编码器。 电气性能 ������ 滑环有 25 个通道。 ������ 触点的卡片组和刷子由黄金制成。 ������ 滑环触点的短路能力满足所用熔断器的要求。 ������ 在机舱侧,电缆、控制线通过两个 Harting 连接器与滑环内的 通道连接。 ������ 在轮毂侧, 具有浪涌保护功能的滑环线连接到接线盒上。 ������ 滑环装置上有加热系统。 ������ 滑环装置中有一个编码器。 内部配线(Harting 接头与滑环触点相连接,滑环触点与接线盒相连 接)使用与外部CAN总线相同的电缆。对于其他内部连接,使用与外 部相同的电缆截面和相应的电压等级。如果使用单芯电线,则须要有 适当的保护 (螺旋线软管, 泡沫橡胶等),以确保边缘不被磨损。 用电缆扎匝将内部电线安全固定在适当位置,以防止在旋转和振动过 程中摩损或松动。 轮毂侧和机舱侧都必须接地,连接到滑环触点 PE 上。
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