金風(fēng)15兆瓦風(fēng)機(jī)介紹(全)課件

金風(fēng)科技兆瓦機(jī)組介紹一、風(fēng)機(jī)整體介紹---------------------------------------1二、永磁發(fā)電機(jī)介紹------------------------------------6三、風(fēng)機(jī)變槳系統(tǒng)介紹--------------------------------10四、風(fēng)機(jī)液壓、偏航系統(tǒng)介紹-----------------------13五、風(fēng)機(jī)變流系統(tǒng)介紹--------------------------------15六、風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)介紹--------------------------------17七、風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)介紹--------------------------------22金風(fēng)科技兆瓦機(jī)組介紹一、風(fēng)機(jī)整體介紹------------1風(fēng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)A:葉片（70、77）B:輪轂C:變槳電機(jī)（3個(gè)獨(dú)立變槳系統(tǒng)）D:發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子（永磁磁鋼）E:發(fā)電機(jī)定子（銅排線圈）F:偏航電機(jī)（3個(gè)）G:風(fēng)速儀、風(fēng)向標(biāo)H:機(jī)艙罩I:底座J:塔筒（65m）風(fēng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)A:葉片（70、77）2機(jī)組型號

JF70/1500(Freqcon系統(tǒng))JF77/1500(Verteco、Freqcon系統(tǒng))JF82/1500(Verteco、Freqcon系統(tǒng))機(jī)組型號3機(jī)組性能介紹額定功率：1500KW葉輪直徑：82m(JF77/1500)、77m(JF77/1500)、70m(JF70/1500)切入風(fēng)速：3m/s額定風(fēng)速：11-12-13m/s切出風(fēng)速：25m/s(10分鐘平均風(fēng)速)最大抗風(fēng)：60m/s(3秒鐘平均風(fēng)速)發(fā)電機(jī)：六相繞組交流永磁同步發(fā)電機(jī)額定電壓：690V(Verteco變流)，620V(Freqcon變流)額定頻率：50HZ葉輪轉(zhuǎn)速：9~20rpm機(jī)組性能介紹4機(jī)組特點(diǎn)無齒輪箱，直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)變速變槳距控制方式機(jī)組特點(diǎn)5直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可靠性高；2、無齒輪箱，機(jī)械傳動損耗少，低噪音，維護(hù)量減少；3、電機(jī)效率高，運(yùn)行范圍寬；4、無需勵磁，無碳刷滑環(huán)，減少維護(hù)量；5、發(fā)電質(zhì)量高，無需進(jìn)行無功補(bǔ)償。直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：6

被動冷卻系統(tǒng)

冷卻性能好

永磁體勵磁

非滿載狀態(tài)下效率高

結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕外轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子結(jié)構(gòu)

磁通密度大,不會退磁

一體化軸承概念

不另外需要軸承定子轉(zhuǎn)子軸承軸銷NdFeB永磁體線圈鐵芯永磁同步發(fā)電機(jī)被動冷卻系統(tǒng)永磁體勵磁外轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子結(jié)構(gòu)一體化軸承概7輸出功率:1.5MW定子電壓:690V額定轉(zhuǎn)速:17.3rpm;極對數(shù):p=44繞組：2套3相繞組冷卻方式:被動風(fēng)冷防護(hù)等級:IP23絕緣等級:F預(yù)彎浸漆繞組定子尺寸:D<5m,L<1.5m定子重量:<20噸永磁同步發(fā)電機(jī)輸出功率:1.5MW永磁同步發(fā)電機(jī)8兩套3相繞組互差30度電角度，來的優(yōu)勢：可以消去5次、7次諧波電流；提高發(fā)電機(jī)效率；降低轉(zhuǎn)矩脈動；自然空氣冷卻方式：大的外表面利于散熱不必采用強(qiáng)迫風(fēng)冷磁鋼鐵心繞組風(fēng)定子轉(zhuǎn)子冷卻風(fēng)道永磁同步發(fā)電機(jī)兩套3相繞組互差30度電角度，來的優(yōu)勢：磁鋼鐵心繞組風(fēng)定子轉(zhuǎn)9變速變槳距控制的優(yōu)點(diǎn)：1、通過變速、變槳的控制獲得更多風(fēng)能；2、提供氣動剎車；3、減少作用在機(jī)組上的極限載荷。變速變槳距控制的優(yōu)點(diǎn)：10變槳控制系統(tǒng)介紹采用變槳電機(jī)配合減速器作為驅(qū)動源采用帶有齒形的皮帶傳動3個(gè)變槳柜可獨(dú)立控制，作為主控PLC的子站采用DP通訊協(xié)議，數(shù)據(jù)通過滑環(huán)和主控進(jìn)行交換各個(gè)柜體間采用航空插頭進(jìn)行連接，維護(hù)方便變槳控制系統(tǒng)介紹11變槳控制系統(tǒng)介紹主回路采用交流-直流-交流回路變槳電機(jī)采用交流異步電機(jī)調(diào)速，采用閉環(huán)控制相比直流電機(jī)維護(hù)量小，調(diào)速范圍較寬每個(gè)變槳柜都采用超級電容作為備用電源，可以保證葉片7°/s的速率情況下，從0°順槳到90°三次。超級電容充電時(shí)間短，體積小，重量輕、使用壽命長變槳控制系統(tǒng)介紹12風(fēng)機(jī)液壓系統(tǒng)為偏航系統(tǒng)的偏航閘片提供制動壓力為葉輪鎖定的閘片提供制動壓力系統(tǒng)通過液壓泵和儲壓罐將壓力保持在140～160bar的壓力系統(tǒng)會自動檢測壓力，油位等信號。由主控系統(tǒng)自動控制電磁閥動作讓風(fēng)機(jī)達(dá)到對風(fēng)的目的。液壓系統(tǒng)具有非?？煽康拿芊庑裕淮嬖诼┯惋L(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)機(jī)液壓系統(tǒng)13風(fēng)機(jī)偏航系統(tǒng)驅(qū)動采用3臺400VAC交流異步電機(jī)，偏航電機(jī)自帶電磁剎車裝置。偏航剎車閘為液壓盤式，由液壓系統(tǒng)提供約140～160bar的壓力，提供足夠制動力。偏航時(shí)，液壓釋放但保持24bar的余壓來保持一定的阻尼力矩，大大減小風(fēng)機(jī)在偏航過程的沖擊負(fù)載偏航加脂器通過毛氈齒潤滑器負(fù)責(zé)給偏航軸承的潤滑加脂的工作，系統(tǒng)自動控制加脂器工作。風(fēng)機(jī)偏航系統(tǒng)141.5兆瓦風(fēng)機(jī)變流器主回路（Verteco變流）1.5兆瓦風(fēng)機(jī)變流器主回路（Verteco變流）15Verteco變流器介紹變流裝置采用全功率變流方式采用可控整流的方式把發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電整流為直流電通過網(wǎng)側(cè)逆變模塊把直流電變成工頻交流電并入電網(wǎng)網(wǎng)側(cè)和發(fā)電機(jī)側(cè)各有獨(dú)立的控制器，以網(wǎng)側(cè)控制器為主控制器，其它控制器為子控制器變流主控制器和風(fēng)機(jī)主控采用Profibus-DP變流器冷卻采用水冷，主要介質(zhì)為水和乙二醇混合液Verteco變流器介紹16變槳系統(tǒng)變流系統(tǒng)主控系統(tǒng)補(bǔ)償單元整流單元逆變單元控制單元傳感器單元執(zhí)行單元變槳傳感器變槳執(zhí)行器件變槳控制單元變槳備電控制單元濾波單元監(jiān)控系統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)監(jiān)控軟件總線系統(tǒng)直驅(qū)1.5MW電控系統(tǒng)組成變槳系統(tǒng)變流系統(tǒng)主控系統(tǒng)補(bǔ)償單元整流單元逆變單元控制單元傳感17風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)介紹主控制器采用德國Beckoff公司的嵌入式PLC該控制系統(tǒng)輸入輸出單元采用插件式模塊控制系統(tǒng)通訊采用Profibus-DP總線，傳輸介質(zhì)為帶屏蔽的雙絞線和光纖（主控和機(jī)艙間通訊）傳輸速率為3Mbit/s風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)介紹18風(fēng)機(jī)主控的功能主要完成數(shù)據(jù)采集及輸入、輸出信號處理；邏輯功能判定；對外圍執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令與機(jī)艙柜通訊，接收機(jī)艙信號，并根據(jù)實(shí)時(shí)情況進(jìn)行判斷發(fā)出偏航或液壓站的工作信號與三個(gè)獨(dú)立的變槳柜通信，接收三個(gè)變槳柜的信號，并對變槳系統(tǒng)發(fā)送實(shí)時(shí)控制信號控制變槳動作對變流系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，根據(jù)不同的風(fēng)況對變流系統(tǒng)輸出扭矩要求，使風(fēng)機(jī)的發(fā)電功率保持最佳與中央監(jiān)控系統(tǒng)通訊、傳遞信息風(fēng)機(jī)主控的功能19啟動和并網(wǎng)控制風(fēng)向傳感器測出風(fēng)向主控制器使偏航驅(qū)動機(jī)構(gòu)動作，從而使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對準(zhǔn)風(fēng)向。同時(shí)檢測風(fēng)速，當(dāng)風(fēng)速超過切入風(fēng)速時(shí)，機(jī)組開始啟動。當(dāng)機(jī)組達(dá)到一定條件時(shí)，通過全功率變流器控制的功率模塊和變流器網(wǎng)側(cè)電抗器、電容器的LC濾波作用使系統(tǒng)輸出電壓等于電網(wǎng)電壓、頻率也達(dá)到并網(wǎng)條件，同時(shí)檢測電網(wǎng)電壓與變流器網(wǎng)側(cè)電壓之間的相位差，當(dāng)其為零或相等（過零點(diǎn)）時(shí)實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電（這些條件在金風(fēng)1.5MW機(jī)組里全部通過變流裝置的控制來實(shí)現(xiàn)，變流裝置通過鎖相控制和SPWM調(diào)制等使機(jī)組輸出達(dá)到并網(wǎng)條件）啟動和并網(wǎng)控制20主控系統(tǒng)的控制及安全保護(hù)

主控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施結(jié)果能夠滿足風(fēng)力發(fā)電機(jī)組無人值守、自動運(yùn)行、安全保護(hù)的要求。風(fēng)機(jī)在整個(gè)運(yùn)行過程都處于主控PLC嚴(yán)密控制之中。其安全保護(hù)系統(tǒng)分三層結(jié)構(gòu)：主控制PLC系統(tǒng)，獨(dú)立于PLC的安全鏈，器件本身的保護(hù)措施。在機(jī)組發(fā)生超常振動、過速、電網(wǎng)異常、出現(xiàn)極限風(fēng)速等故障時(shí)保護(hù)機(jī)組，對電流、功率等的保護(hù)，采用兩套相互獨(dú)立的保護(hù)機(jī)構(gòu)。當(dāng)電網(wǎng)電壓過高，風(fēng)速過大等不正常狀態(tài)出現(xiàn)后，電控系統(tǒng)會在系統(tǒng)恢復(fù)正常后自動復(fù)位，機(jī)組重新啟動。主控系統(tǒng)的控制及安全保護(hù)21風(fēng)機(jī)內(nèi)部與中央監(jiān)控的連接形式風(fēng)機(jī)內(nèi)部與中央監(jiān)控的連接形式22中央監(jiān)控系統(tǒng)控制功能：實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程停機(jī)、復(fù)位、啟動、偏航的命令數(shù)據(jù)收集功能：實(shí)時(shí)讀取就地控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)管理并制成相應(yīng)表格功能：形成各種曲線，制作日報(bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表，并通過數(shù)據(jù)對風(fēng)機(jī)運(yùn)行狀況進(jìn)行分析中央監(jiān)控的數(shù)據(jù)通訊接口：TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)通訊方式：中央監(jiān)控為主站，就地控制器為從站。主輪詢方式讀取數(shù)據(jù)方式通訊介質(zhì)：風(fēng)機(jī)和風(fēng)機(jī)之間，風(fēng)機(jī)到中央監(jiān)控之間均采用光纖介質(zhì)中央監(jiān)控系統(tǒng)23中央監(jiān)控系統(tǒng)中央監(jiān)控系統(tǒng)24謝謝大家！！謝謝大家！！25金風(fēng)科技兆瓦機(jī)組介紹一、風(fēng)機(jī)整體介紹---------------------------------------1二、永磁發(fā)電機(jī)介紹------------------------------------6三、風(fēng)機(jī)變槳系統(tǒng)介紹--------------------------------10四、風(fēng)機(jī)液壓、偏航系統(tǒng)介紹-----------------------13五、風(fēng)機(jī)變流系統(tǒng)介紹--------------------------------15六、風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)介紹--------------------------------17七、風(fēng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)介紹--------------------------------22金風(fēng)科技兆瓦機(jī)組介紹一、風(fēng)機(jī)整體介紹------------26風(fēng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)A:葉片（70、77）B:輪轂C:變槳電機(jī)（3個(gè)獨(dú)立變槳系統(tǒng)）D:發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子（永磁磁鋼）E:發(fā)電機(jī)定子（銅排線圈）F:偏航電機(jī)（3個(gè)）G:風(fēng)速儀、風(fēng)向標(biāo)H:機(jī)艙罩I:底座J:塔筒（65m）風(fēng)機(jī)整體結(jié)構(gòu)A:葉片（70、77）27機(jī)組型號

JF70/1500(Freqcon系統(tǒng))JF77/1500(Verteco、Freqcon系統(tǒng))JF82/1500(Verteco、Freqcon系統(tǒng))機(jī)組型號28機(jī)組性能介紹額定功率：1500KW葉輪直徑：82m(JF77/1500)、77m(JF77/1500)、70m(JF70/1500)切入風(fēng)速：3m/s額定風(fēng)速：11-12-13m/s切出風(fēng)速：25m/s(10分鐘平均風(fēng)速)最大抗風(fēng)：60m/s(3秒鐘平均風(fēng)速)發(fā)電機(jī)：六相繞組交流永磁同步發(fā)電機(jī)額定電壓：690V(Verteco變流)，620V(Freqcon變流)額定頻率：50HZ葉輪轉(zhuǎn)速：9~20rpm機(jī)組性能介紹29機(jī)組特點(diǎn)無齒輪箱，直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)變速變槳距控制方式機(jī)組特點(diǎn)30直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：1、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可靠性高；2、無齒輪箱，機(jī)械傳動損耗少，低噪音，維護(hù)量減少；3、電機(jī)效率高，運(yùn)行范圍寬；4、無需勵磁，無碳刷滑環(huán)，減少維護(hù)量；5、發(fā)電質(zhì)量高，無需進(jìn)行無功補(bǔ)償。直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：31

被動冷卻系統(tǒng)

冷卻性能好

永磁體勵磁

非滿載狀態(tài)下效率高

結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕外轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子結(jié)構(gòu)

磁通密度大,不會退磁

一體化軸承概念

不另外需要軸承定子轉(zhuǎn)子軸承軸銷NdFeB永磁體線圈鐵芯永磁同步發(fā)電機(jī)被動冷卻系統(tǒng)永磁體勵磁外轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子結(jié)構(gòu)一體化軸承概32輸出功率:1.5MW定子電壓:690V額定轉(zhuǎn)速:17.3rpm;極對數(shù):p=44繞組：2套3相繞組冷卻方式:被動風(fēng)冷防護(hù)等級:IP23絕緣等級:F預(yù)彎浸漆繞組定子尺寸:D<5m,L<1.5m定子重量:<20噸永磁同步發(fā)電機(jī)輸出功率:1.5MW永磁同步發(fā)電機(jī)33兩套3相繞組互差30度電角度，來的優(yōu)勢：可以消去5次、7次諧波電流；提高發(fā)電機(jī)效率；降低轉(zhuǎn)矩脈動；自然空氣冷卻方式：大的外表面利于散熱不必采用強(qiáng)迫風(fēng)冷磁鋼鐵心繞組風(fēng)定子轉(zhuǎn)子冷卻風(fēng)道永磁同步發(fā)電機(jī)兩套3相繞組互差30度電角度，來的優(yōu)勢：磁鋼鐵心繞組風(fēng)定子轉(zhuǎn)34變速變槳距控制的優(yōu)點(diǎn)：1、通過變速、變槳的控制獲得更多風(fēng)能；2、提供氣動剎車；3、減少作用在機(jī)組上的極限載荷。變速變槳距控制的優(yōu)點(diǎn)：35變槳控制系統(tǒng)介紹采用變槳電機(jī)配合減速器作為驅(qū)動源采用帶有齒形的皮帶傳動3個(gè)變槳柜可獨(dú)立控制，作為主控PLC的子站采用DP通訊協(xié)議，數(shù)據(jù)通過滑環(huán)和主控進(jìn)行交換各個(gè)柜體間采用航空插頭進(jìn)行連接，維護(hù)方便變槳控制系統(tǒng)介紹36變槳控制系統(tǒng)介紹主回路采用交流-直流-交流回路變槳電機(jī)采用交流異步電機(jī)調(diào)速，采用閉環(huán)控制相比直流電機(jī)維護(hù)量小，調(diào)速范圍較寬每個(gè)變槳柜都采用超級電容作為備用電源，可以保證葉片7°/s的速率情況下，從0°順槳到90°三次。超級電容充電時(shí)間短，體積小，重量輕、使用壽命長變槳控制系統(tǒng)介紹37風(fēng)機(jī)液壓系統(tǒng)為偏航系統(tǒng)的偏航閘片提供制動壓力為葉輪鎖定的閘片提供制動壓力系統(tǒng)通過液壓泵和儲壓罐將壓力保持在140～160bar的壓力系統(tǒng)會自動檢測壓力，油位等信號。由主控系統(tǒng)自動控制電磁閥動作讓風(fēng)機(jī)達(dá)到對風(fēng)的目的。液壓系統(tǒng)具有非常可靠的密封性，不存在漏油風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)機(jī)液壓系統(tǒng)38風(fēng)機(jī)偏航系統(tǒng)驅(qū)動采用3臺400VAC交流異步電機(jī)，偏航電機(jī)自帶電磁剎車裝置。偏航剎車閘為液壓盤式，由液壓系統(tǒng)提供約140～160bar的壓力，提供足夠制動力。偏航時(shí)，液壓釋放但保持24bar的余壓來保持一定的阻尼力矩，大大減小風(fēng)機(jī)在偏航過程的沖擊負(fù)載偏航加脂器通過毛氈齒潤滑器負(fù)責(zé)給偏航軸承的潤滑加脂的工作，系統(tǒng)自動控制加脂器工作。風(fēng)機(jī)偏航系統(tǒng)391.5兆瓦風(fēng)機(jī)變流器主回路（Verteco變流）1.5兆瓦風(fēng)機(jī)變流器主回路（Verteco變流）40Verteco變流器介紹變流裝置采用全功率變流方式采用可控整流的方式把發(fā)電機(jī)發(fā)出的交流電整流為直流電通過網(wǎng)側(cè)逆變模塊把直流電變成工頻交流電并入電網(wǎng)網(wǎng)側(cè)和發(fā)電機(jī)側(cè)各有獨(dú)立的控制器，以網(wǎng)側(cè)控制器為主控制器，其它控制器為子控制器變流主控制器和風(fēng)機(jī)主控采用Profibus-DP變流器冷卻采用水冷，主要介質(zhì)為水和乙二醇混合液Verteco變流器介紹41變槳系統(tǒng)變流系統(tǒng)主控系統(tǒng)補(bǔ)償單元整流單元逆變單元控制單元傳感器單元執(zhí)行單元變槳傳感器變槳執(zhí)行器件變槳控制單元變槳備電控制單元濾波單元監(jiān)控系統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)監(jiān)控軟件總線系統(tǒng)直驅(qū)1.5MW電控系統(tǒng)組成變槳系統(tǒng)變流系統(tǒng)主控系統(tǒng)補(bǔ)償單元整流單元逆變單元控制單元傳感42風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)介紹主控制器采用德國Beckoff公司的嵌入式PLC該控制系統(tǒng)輸入輸出單元采用插件式模塊控制系統(tǒng)通訊采用Profibus-DP總線，傳輸介質(zhì)為帶屏蔽的雙絞線和光纖（主控和機(jī)艙間通訊）傳輸速率為3Mbit/s風(fēng)機(jī)主控系統(tǒng)介紹43風(fēng)機(jī)主控的功能主要完成數(shù)據(jù)采集及輸入、輸出信號處理；邏輯功能判定；對外圍執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令與機(jī)艙柜通訊，接收機(jī)艙信號，并根據(jù)實(shí)時(shí)情況進(jìn)行判斷發(fā)出偏航或液壓站的工作信號與三個(gè)獨(dú)立的變槳柜通信，接收三個(gè)變槳柜的信號，并對變槳系統(tǒng)發(fā)送實(shí)時(shí)控制信號控制變槳動作對變流系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測，根據(jù)不同的風(fēng)況對變流系統(tǒng)輸出扭矩要求，使風(fēng)機(jī)的發(fā)電功率保持最佳與中央監(jiān)控系統(tǒng)通訊、傳遞信息風(fēng)機(jī)主控的功能44啟動和并網(wǎng)控制風(fēng)向傳感器測出風(fēng)向主控制器使偏航驅(qū)動機(jī)構(gòu)動作，從而使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對準(zhǔn)風(fēng)向。同