15MW風機學習資料

1、1.5MW風機學習資料一、偏航系統(tǒng)偏航系統(tǒng)主要有兩個功能，一是使機艙軸線跟蹤變化穩(wěn)定的風向，二是當機艙至塔底引出電纜到達設定的扭纜角度后自動進行解纜，結構圖如下所示：Ø 結構原理介紹：偏航系統(tǒng)是由偏航軸承和四臺偏航電機驅動的齒輪傳動機構組成的。偏航軸承為內摩擦的滑動軸承系統(tǒng)，為內齒圈設計。四臺偏航驅動對稱布臵，由電機驅動小齒輪帶動整個機艙沿偏航軸承轉動，實現(xiàn)機艙的偏航。當風向與機艙軸線偏離一個角度時（風小時為±8°，風大時為±15°），控制系統(tǒng)經過一段時間的確認后，會控制偏航電機將機艙軸線調整到與風向一致的方位，實現(xiàn)機艙對風。Ø 運行

2、狀態(tài)介紹：當偏航電機帶動偏航軸承偏航時，偏航液壓剎車系統(tǒng)處于半釋放狀態(tài)，從而設臵足夠大的阻尼，偏航時使機艙保持足夠的穩(wěn)定性。當偏航電機停止時，偏航液壓系統(tǒng)處于剎車狀態(tài)，將機艙固定到相應的位臵上。當機艙偏航到某一角度，由機艙引入到塔底的發(fā)電機電纜將處于纏繞的狀態(tài)，這時風力發(fā)電機組會進行解纜處理（偏航系統(tǒng)按纏繞的反方向偏航），使電纜解除纏繞的狀態(tài)。由于解纜時希望能夠快速偏航，這時偏航液壓系統(tǒng)剎車處于完全釋放狀態(tài)。Ø 控制原理：在不同的風速條件下，偏航的動作方式不同，分為高風速偏航和低風速偏航。 高風速下自動偏航： 60秒平均風速大于等于9 m/s，觸發(fā)偏航程序的條件如下： 偏航對風60秒

3、平均偏差大于8°，延時210s，風機偏航。 偏航對風60秒平均偏差大于15°，延時20s，風機偏航。低風速下自動偏航： 60秒平均風速小于9 m/s，觸發(fā)偏航程序的條件如下： 偏航對風60秒平均偏差大于10°，延時250s，風機偏航。 偏航對風60秒平均偏差大于18°，延時25s，風機偏航。Ø 禁止偏航的條件：在下列情況下，不允許自動偏航： 產生偏航故障； 偏航解纜動作； 風機處于維護模式； 30s平均風速 <2.5m/s； 緊急停機過程； 發(fā)生風向故障； 發(fā)生液壓故障；自動偏航不影響風機的當前狀態(tài)。Ø 自動解纜的條件：1）風機

4、處于待機狀態(tài)和非維護模式，同時不出現(xiàn)偏航和液壓故障2）判斷當位臵大于580或小于-580時，向右或向左解纜動作Ø 解纜停止條件：情況1：偏航位臵回到小于360度，對風角度(風向標數(shù)值與180度差值) 小于30度；情況2：偏航位臵小于40度偏航解纜后，風機處于待機狀態(tài)。Ø 主要元器件的工作原理：1、偏航軟啟動偏航軟啟動作用： 軟啟動器使偏航電機平穩(wěn)啟動； 晶閘管控制偏航電機啟動電壓緩慢上升，啟動過程結束時，晶閘管截止； 限制電機起動電流。偏航軟起工作時序圖：Ready:偏航啟動準備信號 Ul：偏航軟啟的輸入電壓S3:Softstarter信號；Ut:偏航軟啟DS6的輸出電壓

5、TOR: 偏航軟啟狀態(tài)反饋信號。主控給出軟起使能EN命令；軟起內部啟動工作繼電器READY接點閉合；啟動初始電壓30%Un；啟動時間10s；內部旁路繼電器TOR接點閉合，晶閘管控制截止。2、扭纜開關扭攬開關四組觸點中兩組選用常開S1、S3連接輸入IO；S2、S4連接安全鏈輸入；故障檢測旋轉26圈（約750度） 安全鏈動作旋轉30圈（約860度） 28.69565度/圈3、偏航編碼器 絕對值編碼器，記錄偏航位臵； 偏航軸承齒數(shù)與編碼器碼盤齒數(shù)之比； 左右限位開關，常開觸點； 左右安全鏈限位開關，常閉觸點；4、偏航電機 數(shù)量：4個； 對稱布臵，由電機驅動小齒輪帶動整個機艙沿偏航軸承轉動，實現(xiàn)機艙的

6、偏航； 內部有溫度傳感器，控制繞組溫度； 偏航電子剎車裝臵； 偏航齒輪箱：行星式減速齒輪箱； 偏航小齒輪。5、偏航軸承 內摩擦的滑動軸承系統(tǒng)； 內齒圈設計 。6、偏航剎車片 數(shù)量：10個； 液壓系統(tǒng)偏航剎車控制； 偏航系統(tǒng)未工作時剎車片全部抱閘，機艙不轉動； 機艙對風偏航時，所有剎車片半松開，設臵足夠的阻尼，保持機艙平穩(wěn)偏航； 自動解纜時，偏航剎車片全松開。7、風向標、風速儀風向標的接線包括六根線，分別是兩根電源線，兩個信號線和兩根加熱線；目前每臺機組上有兩個風向標；風向標的N指向機尾；偏航取一分鐘平均風向。風速儀的接線包括六根線，分別是兩根電源線，兩個信號線和兩根加熱線；目前每臺機組上有兩個

7、風速儀；風機取25s 平均風速。風向標：0-360度 0-10V ；風速儀：0-50m/s 0-10V 。二、液壓系統(tǒng)Ø 液壓站原理圖：Ø 控制方式： 系統(tǒng)壓力低于145bar啟泵，高于160bar停泵。 偏航和解纜狀態(tài)：偏航解纜和迎風分別對應的閥臵位，系統(tǒng)壓力P4為150bar左右，偏航壓力P1維持在25bar左右 高速軸剎車狀態(tài)：兩閥同時復位/臵位；系統(tǒng)進入停機模式并且為緊急停機模式（故障等級三安全鏈動作），保證葉輪速度降為小于5rpm，抱閘動作。Ø 工作流程： 維護剎車為被動剎車，無壓力時處于釋放狀態(tài)。維護剎車松開時，此時閥24得電，閥24斷開；閥25得電，

8、閥25接通，此時維護剎車無壓力。維護剎車動作時，閥24和閥25同時失電，閥24接通，閥25關斷，維護剎車動作。 偏航剎車共有3種狀態(tài)1）全壓剎車-當閥22，23同時處于關斷（失電）狀態(tài)時，閥22，23通路斷開，偏航剎車處于全壓剎車狀態(tài)。2）剎車釋放-當23得電，22失電，閥23通路接通，閥22通路斷開，偏航剎車處于剎車釋放狀態(tài)。3）減壓剎車-當22得電，23失電時，22通路接通，23通路斷開，此時為減壓剎車。 油位油溫開關： 油位開關：常開觸點，達到指定高度開關閉合，402DI4.1-1輸入高電平（一通道亮）； 油溫開關：常閉觸點，未達到警戒溫度70度時，402DI4-8輸入高電平（四通道亮）

9、； 液壓加熱器：溫控開關控制主回路通斷。Ø 主要元器件的原理：1、儲能器蓄能器是用以儲存油液的壓力能，在需要時能將此能量釋放出來完成有用功的裝臵。在液壓系統(tǒng)中的主要作用如下：儲存液壓能-當液壓系統(tǒng)的一個工作循環(huán)中不同階段所需流量變化很大時，常采用蓄能器和一個流量較小的泵組成油源。若系統(tǒng)需要小流量，蓄能器將液壓泵多余的流量儲存起來；若系統(tǒng)短時間需要大流量，蓄能器將儲存的油液釋放出來和液壓泵一起向系統(tǒng)供油。另外，在液壓泵停止向系統(tǒng)供油時，蓄能器把儲存的壓力油供給系統(tǒng)，補充系統(tǒng)泄漏或保持系統(tǒng)恒定壓力，還有在液壓泵源發(fā)生故障時作應急能源使用。吸收壓力沖擊和壓力脈動-在液壓系統(tǒng)中，蓄能器用于吸

10、收由于液流速度急劇變化（如換向閥突然換向，外負載突然停止運動等）時產生的沖擊壓力，使壓力沖擊的峰值降低；液壓泵的流量脈動會引起負載運動速度的不均勻，還會引起壓力脈動，故負載速度要求較均勻的系統(tǒng)要在泵的出口處安裝相應的蓄能器。提高系統(tǒng)工作的平穩(wěn)性。獲得動態(tài)穩(wěn)定性-在液壓伺服系統(tǒng)中，蓄能器用于降低系統(tǒng)的固有頻率，增大阻尼系數(shù)和增高穩(wěn)定裕度。從而提高了系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性。充氣式蓄能器是用活塞、皮囊或隔膜把高壓容器分隔為充氣室和儲油室，在氣室中充以一定壓力的干燥氮氣等，儲油室則接入液壓系統(tǒng)，靠油室與氣室之間的壓差迫使氣體產生彈性變形，從而使儲油室儲存或釋放與氣體變形容積相等的壓力油液。2、壓力繼電器壓力

11、繼電器是利用液體的壓力來啟閉電氣觸點的液壓電氣轉換元件。當系統(tǒng)壓力達到壓力繼電器的調定值時，發(fā)出電信號，使電氣元件（如電磁鐵、電機、時間繼電器、電磁離合器等）動作，使油路卸壓、換向，執(zhí)行元件實現(xiàn)順序動作，或關閉電動機使系統(tǒng)停止工作，起安全保護作用等。 壓力繼電器有柱塞式、膜片式、彈簧管式和波紋管式四種結構形式。下面對柱塞式壓力繼電器（見圖）的工作原理作一介紹：外面的壓力通過小柱塞與壓在滑塊上的彈簧力平衡，柱塞上的壓力由彈簧力的大小而定，彈簧力可由另一側的螺帽（或滾花手輪）來調節(jié)，調好后可用一鎖緊螺絲鎖緊?；瑝K在彈簧力作用下使微動開關處在壓下狀態(tài)，而當作用在小柱塞另一側的外部壓力達到調定值時，小

12、柱塞推動滑塊移動，釋放微動開關。3、單向閥控制油液只能按一個方向流動而反向截止。4、溢流閥調壓溢流-在定量泵節(jié)流調速供油系統(tǒng)中，利用溢流閥將多余的油液排回油箱，調節(jié)彈簧的預緊力，也就調節(jié)了系統(tǒng)的工作壓力。此時，溢流閥處于常開狀態(tài)。安全保護-在定量泵或變量泵供油系統(tǒng)中，沒有多余的油液需要排回油箱，溢流閥處于常閉狀態(tài)。只有在系統(tǒng)過載時溢流閥才打開，防止系統(tǒng)壓力進一步升高，以保障系統(tǒng)的安全。系統(tǒng)的工作壓力由負載決定。圖為直動式溢流閥的工作原理圖。它由閥體、閥芯、調壓彈簧、彈簧座、調節(jié)螺母等組成。進油口P接壓力油，回油口T接油箱。1阻尼孔2閥體3閥心4彈簧座5調節(jié)螺桿6閥蓋7調壓彈簧5、電磁閥利用閥芯

13、位臵的改變，改變閥體上各油口的連通或斷開狀態(tài)，從而控制油路的連通、斷開或改變方向。圖示中P表示壓力油的進口，T表示與油箱連通的回油口，A和B表示連接其它工作油路的油口 。通過改變閥口通流面積的大小或通流通道的長短來改變液阻，控制通過閥的6、節(jié)流閥 流量，達到調節(jié)執(zhí)行元件運動速度的目的。三、齒輪箱及冷卻系統(tǒng)風力發(fā)電機組中齒輪箱的主要功能是將葉輪在風力作用下所產生的動力傳遞給發(fā)電機并使其得到相應的轉速。通常葉輪的轉速很低，遠達不到發(fā)電機發(fā)電所要求的轉速，必須通過齒輪箱齒輪副的增速作用來實現(xiàn)，我公司1.5MW風力發(fā)電機組齒輪箱的增速比例是1：100.48。我公司1.5MW風力發(fā)電機組采用的齒輪箱為兩

14、級行星一級圓柱結構，主軸通過齒輪箱將能量傳送到發(fā)電機。該齒輪箱的特點是結構緊湊，在同樣增速比的條件下比傳統(tǒng)齒輪箱占用空間小，有效節(jié)省了風機內的空間。同時采用了新型號的軸承以及較高的齒輪精度，保證了齒輪箱在整個工作范圍內都有較高的效率，性能先進。Ø 齒輪箱基本特構圖：Ø 基本控制原理： 油溫<5,加熱器啟動，> 5時3分鐘之后，加熱器停止； 低速軸轉速>1.2rpm或風機進入運行、發(fā)電、停機狀態(tài)且油溫> 5 - >低速油泵； 低速軸轉速>10.5rpm或油溫>40- >高速油泵； 油溫>50，水泵啟動，直到<45，水

15、泵停止；（水冷系統(tǒng)） 油溫>60，水空風扇啟動,直到<55，水空風扇停止； 油溫>60或軸溫>70，空冷風扇（高速）啟動，直到油溫<50或軸溫<65，空冷風扇停止； 油溫>80，風機進入正常停機模式； 高速軸溫(葉輪、發(fā)電機側)>90，風機為正常停機模式。Ø 油泵和風扇電機控制回路：Ø 壓力表和散熱風扇：4、 發(fā)電機Ø 發(fā)電機結構圖：Ø 基本原理：風力發(fā)電機組采用雙饋恒頻異步發(fā)電機，可以使風力機在比較寬的風輪轉子轉速變化范圍內運轉,以獲取更多的電能。高效率的4極雙饋式發(fā)電機在運行時，既可超同步轉速運行，也可

16、亞同步轉速運行，變速運行在10002017rmp之間，定子輸出電壓和頻率可以維持不變，既可調節(jié)電網的功率因數(shù)，又可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。這種采用雙饋異步發(fā)電機的控制方案除了可實現(xiàn)變速恒頻控制、減小變頻器的容量外，還可以實現(xiàn)有功、無功功率的靈活控制，對電網而言可起到無功補償?shù)淖饔谩?#216; 基本控制原理： 發(fā)電機繞組溫度>80，空冷風扇啟動，直到<70，空冷風扇停止； 發(fā)電機繞組溫度<機艙溫度且機艙溫度<10，發(fā)電機加熱器啟動，直到機艙溫度>10或發(fā)電機繞組溫度>機艙溫度10分鐘后停止加熱。Ø 雙饋發(fā)電機的特點： 由于定子直接與電網連接，轉子采用變頻器供電，因此，系統(tǒng)中的變頻器容量僅取決于發(fā)電機運行時的最大轉差功率，一般發(fā)電機的最大轉差率為25%-35%，因而變頻器的最大容量僅為發(fā)電機額定容量的1/4-1/3。這樣，系統(tǒng)的總體配臵費用就比較低。 具有變速恒頻的特性。 可以實現(xiàn)有功功率和無功功率的調節(jié)。五、其他設備Ø 滑環(huán)用于連接機艙和輪轂的電纜，包括profibus通訊線，400V和230V供電線,24V供電線