上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)機(jī)運(yùn)行規(guī)程

運(yùn)行規(guī)程Q/XNY-105.06-051-2011目錄TOC\o"1-2"\h\z\u前言 IV1范圍 12引用標(biāo)準(zhǔn) 13對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)維人員的基本要求 14登機(jī)工作人員基本安全注意事項(xiàng) 25風(fēng)機(jī)主要部件概況 65.1上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)電機(jī)組技術(shù)參數(shù) 65.2齒輪箱型號(hào) 65.3葉片技術(shù)參數(shù) 65.4其他部件型號(hào)及制造商 76上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率曲線 87風(fēng)機(jī)說(shuō)明 97.1概述 97.2風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組成 97.3氣候條件 107.4電網(wǎng)條件 107.5發(fā)電系統(tǒng)說(shuō)明 117.7輪轂系統(tǒng) 147.8傳動(dòng)鏈 197.9冷卻系統(tǒng) 247.10偏航系統(tǒng) 287.11發(fā)電機(jī) 307.12變頻器 337.13液壓系統(tǒng) 367.14機(jī)艙罩 437.15外部傳感器 438風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)說(shuō)明 448.1風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)概述 448.2主控制器WP3100系統(tǒng)特點(diǎn) 458.3風(fēng)機(jī)運(yùn)行模式 468.4制動(dòng)程序BP（Brakeprogram） 499風(fēng)機(jī)WP3050控制器操作 519.1概述 519.2就地3050控制器的操作說(shuō)明 519.3從3050控制器調(diào)出運(yùn)行參數(shù) 6010風(fēng)場(chǎng)遠(yuǎn)程控制與數(shù)據(jù)分析 7110.1Scada系統(tǒng)特點(diǎn) 7110.2Scada系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 7110.3Gateway系統(tǒng)操作及功能 7411風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行的要求 8011.1風(fēng)電機(jī)組在投入運(yùn)行前應(yīng)具備的條件 8011.2風(fēng)電機(jī)組的啟動(dòng)和停機(jī) 8011.3風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行監(jiān)視 8111.4風(fēng)電場(chǎng)的定期巡視 8112異常運(yùn)行和事故處理 8112.1風(fēng)電場(chǎng)異常運(yùn)行與事故處理基本要求 8112.2風(fēng)電機(jī)組異常運(yùn)行及故障處理 8212.3風(fēng)電場(chǎng)事故處理 83附錄B 96（規(guī)范性附錄） 96上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行控制及故障代碼手冊(cè) 961制動(dòng)程序說(shuō)明 972偏航程序說(shuō)明 993機(jī)組復(fù)位 1004機(jī)組操作權(quán)限 1005機(jī)組溫度值和位置等相關(guān)描述 1016機(jī)艙電機(jī)、加熱器和其余附屬對(duì)象自動(dòng)運(yùn)行的啟停條件 1027風(fēng)機(jī)系統(tǒng)各子系統(tǒng)溫度和各元素的數(shù)值限制條件 1038機(jī)組的狀態(tài)代碼及說(shuō)明 1048.1狀態(tài)碼前言 1048.2變槳系統(tǒng) 1068.3機(jī)艙安全鏈 1078.4控制系統(tǒng) 1098.5液壓系統(tǒng) 1148.6測(cè)量系統(tǒng) 1158.7傳動(dòng)系統(tǒng) 1168.8變頻器 1189變頻器常見(jiàn)故障說(shuō)明 12310上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)力發(fā)電機(jī)保護(hù)配置 12610.1變頻器電氣量保護(hù) 12610.2發(fā)電機(jī)機(jī)保護(hù) 12610.3變槳系統(tǒng)保護(hù) 12710.4齒輪箱保護(hù) 12810.5偏航系統(tǒng)保護(hù) 12910.6風(fēng)機(jī)安全鏈保護(hù) 130附錄C 131（規(guī)范性附錄） 131上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓回路原理圖 1311液壓泵站原理圖 1322偏航驅(qū)動(dòng)/制動(dòng)原理圖 1333高速軸剎車(chē)原理圖 1344控制變槳原理圖 1355安全變槳原理圖 136前言本標(biāo)準(zhǔn)于2011年8月31日首次發(fā)布。上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)機(jī)運(yùn)行規(guī)程1范圍下列人員應(yīng)熟悉本規(guī)程：分管生產(chǎn)副總經(jīng)理、總工程師。2、公司安全生產(chǎn)部有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及專(zhuān)業(yè)工程師。3、分公司副總經(jīng)理。4、內(nèi)蒙分公司生產(chǎn)運(yùn)行部有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員，有關(guān)崗位運(yùn)維人員。5、內(nèi)蒙分公司檢修維護(hù)二部有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及專(zhuān)業(yè)工程師、技術(shù)人員。6、風(fēng)電場(chǎng)所有生產(chǎn)管理及技術(shù)人員。2引用標(biāo)準(zhǔn)GB/T1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則》GB/T15498-2003《企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系管理標(biāo)準(zhǔn)和工作標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成和要求》GB26860-2011《電力安全工作規(guī)程發(fā)電廠和變電站電氣部分》DL408-91（2005）《電業(yè)安全工作規(guī)程(發(fā)電廠和變電所電氣部分)》DL/T800-2001《電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制規(guī)則》DL/T600-2001《電力標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)的基本規(guī)定》DL/T666-2001《風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程》DL/T796-2001《風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)安全規(guī)程》3對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)維人員的基本要求北京京能新能源有限公司各所屬風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)維人員，只有在接受過(guò)三級(jí)安全教育并接受過(guò)各風(fēng)場(chǎng)相應(yīng)風(fēng)機(jī)廠家技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)后，才能操作和維護(hù)相應(yīng)廠家的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，風(fēng)場(chǎng)所有運(yùn)維人員必須明確并切實(shí)履行自己的崗位職責(zé)，同時(shí)必須掌握風(fēng)機(jī)的安全規(guī)程，了解風(fēng)機(jī)現(xiàn)有的安全裝置。風(fēng)場(chǎng)運(yùn)維人員必須全部理解并遵守本規(guī)程的說(shuō)明。本規(guī)程未涉及到的條例參照《北京京能新能源有限公司風(fēng)機(jī)安全規(guī)程》執(zhí)行。本規(guī)程中對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)維人員提出如下幾點(diǎn)基本要求：3.1風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)維人員必須經(jīng)過(guò)崗位培訓(xùn)，考試合格，健康狀況符合上崗條件。3.2熟練掌握觸電現(xiàn)場(chǎng)急救方法和消防器材使用方法。3.3熟悉風(fēng)電機(jī)組的工作原理及基本結(jié)構(gòu)。3.4掌握計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的使用方法。3.5熟悉風(fēng)電機(jī)組各種狀態(tài)信息，故障信號(hào)及故障類(lèi)型，掌握處理一般故障的方法。3.6掌握操作票、工作票的填寫(xiě)以及“引用標(biāo)準(zhǔn)”中有關(guān)規(guī)程的基本內(nèi)容。3.7能統(tǒng)計(jì)機(jī)組可利用率、利用小時(shí)數(shù)、故障率等。4登機(jī)工作人員基本安全注意事項(xiàng)4.1概述對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行維護(hù)或檢修時(shí)，必須明確所從事工作中存在的危險(xiǎn)點(diǎn)，以便提前采取必要防范措施，避免人身傷害事故的發(fā)生?，F(xiàn)將風(fēng)電機(jī)組中存在的危險(xiǎn)點(diǎn)羅列如下：4.1.1電壓：(1)機(jī)艙動(dòng)力電源（690V/400V）母線；(2)干式變壓器(塔基變、機(jī)艙變)；(3)并網(wǎng)主開(kāi)關(guān)。（在對(duì)變頻器進(jìn)行開(kāi)柜檢查之前，必須確保并網(wǎng)開(kāi)關(guān)已經(jīng)斷開(kāi)。）4.1.2高空墜落：在攀爬風(fēng)力發(fā)電機(jī)的爬梯時(shí)必須使用防墜落保護(hù)裝置。4.1.3機(jī)艙內(nèi)危險(xiǎn)點(diǎn)：通往機(jī)艙平臺(tái)的活板門(mén)、吊車(chē)活板門(mén)、主軸（轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)）。4.1.4氣候條件：(1)雷雨天氣，所有人員必須離開(kāi)風(fēng)機(jī)；(2)一般情況下，葉片和機(jī)艙上有冰雪覆蓋時(shí)要遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)。4.1.5風(fēng)況條件：通常，在風(fēng)速超過(guò)20m/s時(shí)，禁止進(jìn)行登機(jī)作業(yè)。負(fù)責(zé)人在決定是否有必要暫停工作時(shí)，必須參考如下幾點(diǎn)因素：風(fēng)速（這是決定性因素）、陣風(fēng)、雷雨、白毛風(fēng)、沙塵暴、運(yùn)維員的工作經(jīng)驗(yàn)。4.1.6人為條件：(1)運(yùn)維員在身體不適、情緒不穩(wěn)定或飲用含有酒精類(lèi)飲品時(shí)，嚴(yán)禁進(jìn)行風(fēng)機(jī)運(yùn)行及維護(hù)相關(guān)工作；(2)在從事風(fēng)電機(jī)組檢修時(shí)，禁止佩戴個(gè)人飾品如：項(xiàng)鏈、珠寶等；(3)在夜間進(jìn)行登機(jī)作業(yè)時(shí)，必須要有光線充足的照明以確保工作的安全進(jìn)行。(4)登機(jī)著裝要求符合《北京京能新能源有限公司風(fēng)機(jī)安全規(guī)程》中的相關(guān)規(guī)定。4.1.7材料：風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)使用的材料和潤(rùn)滑劑，有的具有侵蝕性，應(yīng)該避免接觸到皮膚或衣服（如果是檢查剛剛停運(yùn)的齒輪箱，在拆掉齒輪箱蓋時(shí)，注意不要吸入油蒸氣）。4.2在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的工作：在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)檢修或維護(hù)作業(yè)之前，工作負(fù)責(zé)人必須提前辦理工作票，向風(fēng)機(jī)運(yùn)維人員交待好待檢修的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的準(zhǔn)確位置和編號(hào)、將要進(jìn)行的檢修或維護(hù)內(nèi)容和存在的危險(xiǎn)點(diǎn)。工作許可人根據(jù)所進(jìn)行工作的必要性和安全性有權(quán)準(zhǔn)許或者拒絕負(fù)責(zé)人將要進(jìn)行的工作。4.3在風(fēng)力發(fā)電機(jī)附近不允許無(wú)關(guān)人員逗留，工作人員在對(duì)運(yùn)行中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行檢查時(shí)，禁止站在葉片所在的平面內(nèi)，必須站在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正面。在進(jìn)行風(fēng)機(jī)檢修工作時(shí)必須兩人以上完成。如需在機(jī)艙工作，塔筒底部必須有專(zhuān)人負(fù)責(zé)監(jiān)護(hù)，隨時(shí)保持通訊聯(lián)系，同時(shí)避免外人進(jìn)入塔筒內(nèi)誤操作里面的電氣設(shè)備。4.4接觸控制單元：只有經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)或培訓(xùn)的人員才被允許接觸控制單元和操作面板。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)附近檢查或者工作之前，必須解除遠(yuǎn)程遙控的功能。在檢查或者工作結(jié)束后，必須重新恢復(fù)遠(yuǎn)程遙控的功能。4.5裸露的齒輪：在進(jìn)入輪轂工作或檢查時(shí)，必須首先將液壓站輪轂回油回路的手閥關(guān)閉（除非工作需要），避免誤碰88°限位開(kāi)關(guān)導(dǎo)致變槳齒輪突然轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)風(fēng)機(jī)運(yùn)維人員造成不必要的傷害。當(dāng)工作結(jié)束離開(kāi)輪轂時(shí)，記得將液壓站輪轂回油回路的手閥打開(kāi)。4.6液壓系統(tǒng)：在進(jìn)行液壓站維護(hù)時(shí)，必須待液壓油冷卻且系統(tǒng)泄壓閥打開(kāi)，確認(rèn)所有液壓管道確已無(wú)壓力時(shí)，方可進(jìn)行維護(hù)工作。4.7安全設(shè)備4.7.1緊急停止按鈕上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)力發(fā)電機(jī)有兩個(gè)緊急按鈕，它們是：（1）塔基控制柜控制面板上的緊急停止按鈕；（2）機(jī)艙控制柜控制面板上的緊急停止按鈕；緊急停止按鈕是紅色的，其背景為黃色。通過(guò)按下紅色按鈕啟動(dòng)緊急停止。在啟動(dòng)緊急停止時(shí)，葉片空氣制動(dòng)啟動(dòng)，高速剎車(chē)啟動(dòng)。同時(shí)偏航禁止，此時(shí)只提供照明電源及塔基和機(jī)艙控制器電源。必須注意：此時(shí)在液壓系統(tǒng)中仍然會(huì)有壓力。如要進(jìn)行與液壓系統(tǒng)有關(guān)的工作，必須清楚由于蓄能器有保壓的作用，可能會(huì)噴出熱油。4.8機(jī)械安全設(shè)備為了保護(hù)人身設(shè)備的安全，風(fēng)力發(fā)電機(jī)中設(shè)計(jì)了如下安全設(shè)備：主軸鎖緊裝置、頂部護(hù)欄（測(cè)風(fēng)桿）。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙內(nèi)進(jìn)行檢查或者工作時(shí)，必須遵守如下預(yù)防措施：(1)如果要在風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于運(yùn)行狀態(tài)下檢查齒輪箱、機(jī)械部件或發(fā)電機(jī)時(shí)，只可在機(jī)艙內(nèi)進(jìn)行工作，不得爬上機(jī)艙頂部。(2)如果葉片表面覆冰，在葉片附近或下面行走將非常危險(xiǎn)。如果在葉片覆冰的情況下啟動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)，必須確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)周?chē)鸁o(wú)人逗留，從而有效避免冰塊落下時(shí)發(fā)生人身傷亡事故。(3)在進(jìn)行任何檢查工作之前，必須首先將“維護(hù)”開(kāi)關(guān)（遠(yuǎn)程就地轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)）切至“1”位置，斷開(kāi)遠(yuǎn)程控制器的連接，需要停機(jī)檢查時(shí)，按下“停機(jī)”按鈕，葉片將啟動(dòng)空氣制動(dòng)。若需要在輪轂內(nèi)工作，還需在葉片停止轉(zhuǎn)動(dòng)或者緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，按下緊急停止按鈕（建議按下機(jī)艙內(nèi)的另一緊急停止按鈕以免有人松開(kāi)塔基柜控制面板上的緊急停止按鈕），必須用主軸鎖定銷(xiāo)插入到鎖緊盤(pán)中，在高速制動(dòng)盤(pán)處將鎖定銷(xiāo)插入到高速軸鎖緊盤(pán)中，并且將機(jī)艙控制柜上的手動(dòng)剎車(chē)旋鈕開(kāi)關(guān)由“0”打到“1”，使高速制動(dòng)器處于制動(dòng)狀態(tài)。(4)如果要檢查發(fā)電機(jī)的電纜或者頂部控制柜的接線銅排時(shí)，必須斷開(kāi)發(fā)電機(jī)的主開(kāi)關(guān)（必要時(shí)斷開(kāi)箱變的斷路器）。(5)如果在必要的情況下物品需要借助機(jī)艙吊車(chē)升起或降下時(shí)，必須首先將小吊車(chē)固定好，并將物品放在專(zhuān)用工具袋中運(yùn)送。(6)從平臺(tái)的活動(dòng)板門(mén)通過(guò)后，必須將它們重新關(guān)閉。(7)在機(jī)艙中工作時(shí)必須確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)下方無(wú)人（工具從68m或者更高的高度掉下來(lái)是相當(dāng)危險(xiǎn)的）。(8)在機(jī)艙內(nèi)移動(dòng)時(shí)必須特別小心以防被元件絆倒。（未經(jīng)培訓(xùn)的人員在任何情況下都不得拆卸電氣或者旋轉(zhuǎn)部件的防護(hù)罩。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)中工作時(shí)，注意不要讓物品掉到轉(zhuǎn)動(dòng)著的軸上！)(9)在進(jìn)入到前部輪轂或進(jìn)行有關(guān)機(jī)艙的轉(zhuǎn)動(dòng)部件的工作之前，必須用主軸鎖緊栓插入到鎖緊盤(pán)中，將傳動(dòng)鏈鎖定。(10)在機(jī)艙的頂部工作時(shí)，必須至少用兩根系索分別系到機(jī)艙頂?shù)膬蓚€(gè)安全繩系掛處。(11)機(jī)艙內(nèi)工作完畢后，必須關(guān)閉機(jī)艙的天窗、后門(mén)和活動(dòng)板門(mén)。清點(diǎn)檢修工具，并清理遺留的廢物及油脂。在離開(kāi)機(jī)艙時(shí)記得解除紅色緊急停止按鈕。(12)在檢查齒輪箱時(shí)，徹底檢查油液無(wú)泄漏、螺母或螺栓無(wú)松動(dòng)。齒輪箱可能通過(guò)密封部位或外殼滲油，以及由于制動(dòng)產(chǎn)生的臟物，可能會(huì)使齒輪箱變臟。這些臟物必須用棉布及時(shí)清除，否則將很難檢測(cè)到滲漏點(diǎn)。在齒輪箱固定支座發(fā)現(xiàn)有多個(gè)螺栓出現(xiàn)松動(dòng)、裂紋，或者松動(dòng)反復(fù)出現(xiàn)時(shí)，必須及時(shí)處理并立即與分公司維護(hù)部聯(lián)系。(13)僅限于經(jīng)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的運(yùn)維人員使用專(zhuān)用檢修工具，并且要求在從事風(fēng)電機(jī)維護(hù)或檢修工作時(shí)必須使用雙絕緣電動(dòng)工具。4.9風(fēng)力發(fā)電機(jī)的停機(jī)如果要將風(fēng)力發(fā)電機(jī)停運(yùn)一周以上，例如，由于電網(wǎng)斷電或者由于機(jī)組需要大修，則必須將葉片角度定向到88°，且使葉片正對(duì)主風(fēng)向，同時(shí)必須釋放主軸鎖緊裝置和葉片鎖緊裝置。4.10急救急救，是對(duì)事故的受害者或者突發(fā)病癥者，在專(zhuān)業(yè)醫(yī)療人員還未到現(xiàn)場(chǎng)或者未被送到醫(yī)療部門(mén)之前，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的初步護(hù)理。在實(shí)施急救時(shí)，必須遵循如下基本原則：1、保持鎮(zhèn)靜，不要驚慌。2、動(dòng)作迅速，但不要急躁。3、先思后行。4、對(duì)患者做出初步現(xiàn)場(chǎng)診斷。5、不要試圖做任何自己不懂的事情。6、讓患者保持溫暖。7、如果患者意識(shí)清醒，使患者保持鎮(zhèn)靜。8、除非必須移動(dòng)患者，否則盡量使患者保持原位。9、以最快的方式通知緊急救護(hù)。5風(fēng)機(jī)主要部件概況5.1上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)電機(jī)組技術(shù)參數(shù)機(jī)組型號(hào)SEC-W02-1250額定功率1250kW控制方式變槳變速對(duì)風(fēng)方式上風(fēng)向葉片數(shù)3片旋轉(zhuǎn)方向順時(shí)針切入風(fēng)速2.8m/s額定風(fēng)速12.3m/s切出風(fēng)速23m/s（10分鐘平均值）極限風(fēng)速50.3m/s輪轂高度68m運(yùn)行溫度范圍-30～+40℃生存溫度范圍-40～+40℃設(shè)計(jì)壽命20年5.2齒輪箱型號(hào)齒輪箱規(guī)格型號(hào)/制造商FL1250/重齒FD1350-01-00R4G/南高齒5.3葉片技術(shù)參數(shù)葉片傾角5°葉片直徑64m掃風(fēng)面積3217㎡額定轉(zhuǎn)速20.7rpm轉(zhuǎn)速范圍13.2～24.5rpm葉片型號(hào)NACA63葉片重量約11000kg（一副）葉片材料玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂葉片長(zhǎng)度31m輪轂重量約15000kg5.4其他部件型號(hào)及制造商發(fā)電機(jī)規(guī)格型號(hào)/制造商YFSS500-61250kW上海電氣集團(tuán)上海電機(jī)廠有限公司變槳系統(tǒng)江陰市吉鑫機(jī)械有限公司上海汽輪機(jī)有限公司丹麥LJM（液壓缸）控制系統(tǒng)規(guī)格型號(hào)/制造商WP3100Mita-Teknik變頻器規(guī)格型號(hào)/制造商D6-1250-64-WZLLSEG主軸軸承制造商內(nèi)蒙古北方重工集團(tuán)特殊鋼廠高速軸制動(dòng)器規(guī)格型號(hào)/制造商BREMBO:202846.31德國(guó)索文博格偏航制動(dòng)器規(guī)格型號(hào)/制造商BSAB90-S-401SVENDBORGBRAKES液壓系統(tǒng)規(guī)格型號(hào)/制造商S09-A003-2-F博士力士樂(lè)（常州）有限公司變槳軸承規(guī)格型號(hào)/制造商BD.C.1700.B0.F1徐州羅特艾德回轉(zhuǎn)支承有限公司偏航軸承規(guī)格型號(hào)/制造商Y011.50.2530K成都天馬鐵路軸承有限公司偏航驅(qū)動(dòng)型號(hào)/制造商711P4WFXTHXS011D660意大利邦飛力減速器有限公司聯(lián)軸器制造商KTR機(jī)艙罩材料玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂機(jī)艙小吊車(chē)允許載荷250kg運(yùn)行規(guī)程Q/XNY-105.06-051-20116上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率曲線運(yùn)行規(guī)程Q/XNY-105.06-051-20117風(fēng)機(jī)說(shuō)明7.1概述北京京能新能源有限公司正鑲白旗哲里根圖風(fēng)電場(chǎng)一期上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)力發(fā)電機(jī)是三葉片水平軸變槳、變速、恒頻、雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)。風(fēng)機(jī)的葉片直徑為64m，葉片轉(zhuǎn)速范圍為13.2～24.5rpm，額定轉(zhuǎn)速為20.7rpm，額定風(fēng)速為12.3m/s，切入風(fēng)速為2.8m/s，切出風(fēng)速為23m/s。風(fēng)機(jī)經(jīng)主軸及齒輪箱傳送動(dòng)力到發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)是雙饋異步電機(jī)，發(fā)電機(jī)定子直接與電網(wǎng)連接，轉(zhuǎn)子功率通過(guò)逆變器輸入電網(wǎng)。齒輪箱由兩個(gè)彈性支座支撐，由于彈性支座的變形使得高速軸以環(huán)形路徑運(yùn)動(dòng)。發(fā)電機(jī)須在額定負(fù)載情況下與高速軸同心連接。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主制動(dòng)器是空氣動(dòng)力學(xué)制動(dòng)（通過(guò)葉片變槳制動(dòng)）。二級(jí)制動(dòng)是安裝在齒輪箱高速軸輸出端的常開(kāi)式機(jī)械制動(dòng)器（失壓有效）。偏航系統(tǒng)包括三個(gè)偏航液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，偏航液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)由風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)根據(jù)安裝在機(jī)艙頂部的風(fēng)向標(biāo)發(fā)來(lái)的信號(hào)進(jìn)行控制。偏航液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)經(jīng)偏航小齒箱驅(qū)動(dòng)偏航軸承，從而使機(jī)艙在剎車(chē)鉗半釋放情況下進(jìn)行偏航。機(jī)艙外殼由聚合物玻璃纖維制成，它可保護(hù)機(jī)艙內(nèi)部的各組件免受雨、雪、灰塵、太陽(yáng)輻射等的破壞。從塔筒內(nèi)通過(guò)爬梯可以到達(dá)機(jī)艙。上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)機(jī)機(jī)艙內(nèi)部包含有一臺(tái)維護(hù)吊機(jī)，額定起重重量是250公斤。其塔筒為68m，外形為錐形，分成三段。塔筒采用特殊的防腐以保證生存期的防腐要求。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)采用MitaWP3100控制器，MitaWP3100控制器是Mita-Teknik針對(duì)風(fēng)機(jī)專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的控制器，應(yīng)用比較廣泛，其具有控制功能全面、可靠性高、與其它通訊硬件兼容性好，軟件操作界面友好。7.2風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組成風(fēng)力發(fā)電機(jī)的組成如下圖所示：圖2風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成圖1變頻器9冷卻裝置2機(jī)艙頂部風(fēng)速、風(fēng)向儀10發(fā)電機(jī)3主控制11后底架4聯(lián)軸器和機(jī)械剎車(chē)12機(jī)艙罩5齒輪箱13偏航軸承6主軸14前底架7主軸承15偏航馬達(dá)8風(fēng)輪鎖定裝置16液壓裝置7.3氣候條件上海電氣SEC-W02-1250是在常溫機(jī)組SEC-W01-1250改進(jìn)而來(lái)的適用于低溫寒冷氣候的機(jī)型，50年極限風(fēng)速為50.3m/s。待機(jī)環(huán)境溫度范圍是-40℃～+40℃，運(yùn)行環(huán)境溫度范圍是-30℃～+40℃。風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)場(chǎng)中安裝時(shí)，為了避免尾流影響，各風(fēng)力發(fā)電機(jī)之間在主風(fēng)向上的距離應(yīng)該至少保持5倍于葉片直徑（320m）以上的距離。7.4電網(wǎng)條件7.4.1電網(wǎng)質(zhì)量要求為了能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)組的順利并網(wǎng)，機(jī)組對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量有一定的要求，具體要求如下：7.4.1.1電壓諧波滿足國(guó)標(biāo)GB/T14549-93《電能質(zhì)量公用電網(wǎng)諧波》的要求。7.4.1.2電壓偏差滿足國(guó)標(biāo)GB/T12325-2003《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》的要求：三相供電電壓允許偏差為標(biāo)稱(chēng)系統(tǒng)電壓的±10%。其中：電壓偏差（%）=（實(shí)測(cè)電壓-標(biāo)稱(chēng)系統(tǒng)電壓）/標(biāo)稱(chēng)系統(tǒng)電壓×100%。7.4.1.3三相電壓允許不平衡度滿足國(guó)標(biāo)GB/T15543-1995《電能質(zhì)量三相電壓允許不平衡度》的要求，三相不平衡度≤5%。7.4.1.4電壓允許波動(dòng)和閃變滿足國(guó)標(biāo)GB/T12326—2000《電能質(zhì)量電壓波動(dòng)和閃變》的要求。7.4.1.5電力系統(tǒng)頻率允許偏差滿足國(guó)標(biāo)GB/T15945-1995《電能質(zhì)量電力系統(tǒng)頻率允許偏差》的要求：電力系統(tǒng)正常頻率偏差允許值為0.2Hz當(dāng)系統(tǒng)容量較小時(shí)偏差值可放寬到0.5Hz。7.5發(fā)電系統(tǒng)說(shuō)明7.5.1雙饋發(fā)電機(jī)原理風(fēng)力發(fā)電與火力發(fā)電和水力發(fā)電不同之處，就是風(fēng)力的隨機(jī)變化性。風(fēng)速和風(fēng)向的隨機(jī)變化，使得發(fā)電機(jī)獲得的機(jī)械能存在不穩(wěn)定性，因此發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的機(jī)械轉(zhuǎn)速會(huì)在較大范圍內(nèi)變化，若采用同步發(fā)電機(jī)則不易于控制輸出電能的頻率。雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的優(yōu)點(diǎn)就是可在較大轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)向電網(wǎng)輸出工頻電能。為了彌補(bǔ)轉(zhuǎn)子速度和同步轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速差，雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用對(duì)轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行交流勵(lì)磁的方法，使交流勵(lì)磁電流在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出一個(gè)相對(duì)自身旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)。這樣氣隙中的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速就由兩部分組成，一部分是轉(zhuǎn)子的機(jī)械轉(zhuǎn)速，一部分是電磁轉(zhuǎn)速。二者的矢量和構(gòu)成產(chǎn)生定子中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的同步轉(zhuǎn)速。圖3雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理圖當(dāng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)發(fā)電時(shí)，發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速是恒定的，與電網(wǎng)頻率和定子極對(duì)數(shù)有關(guān)。60fs/Ps=nr+60fr/Pr式中：fs為定子電壓頻率；Ps為電機(jī)定子的極對(duì)數(shù)；Pr為電機(jī)轉(zhuǎn)子的極對(duì)數(shù)；nr為雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；fr為轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流頻率。由上式可知，當(dāng)轉(zhuǎn)速nr發(fā)生變化時(shí)，若調(diào)節(jié)fr，可使fs保持恒定不變，實(shí)現(xiàn)雙饋發(fā)電機(jī)的變速恒頻控制。雙饋異步發(fā)電機(jī)在形式上和繞線轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)是一致的，要實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變速恒頻發(fā)電控制，轉(zhuǎn)子繞組經(jīng)過(guò)滑環(huán)，由雙饋?zhàn)冾l器提供交流勵(lì)磁，雙饋?zhàn)冾l器由電網(wǎng)供電。7.5.2雙饋發(fā)電機(jī)工作方式帶滑環(huán)三相雙饋異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與變頻器連接可向轉(zhuǎn)子回路提供可調(diào)頻率的電壓，這樣輸出轉(zhuǎn)速可以在同步轉(zhuǎn)速±30%的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。在亞同步運(yùn)行模式下，電能通過(guò)變頻器、轉(zhuǎn)子回路、定子回路再反饋至電網(wǎng)中。在超同步運(yùn)行模式下，大約有80%的電能可以通過(guò)定子輸送給電網(wǎng)，其余的可通過(guò)轉(zhuǎn)子和變頻器輸送到電網(wǎng)。通過(guò)變頻器和發(fā)電機(jī)之間的反饋，可以使發(fā)電機(jī)頻率無(wú)論是在亞同步運(yùn)行模式下還是在超同步運(yùn)行模式下中都能夠與電網(wǎng)頻率保持一致。（1）亞同步狀態(tài)，轉(zhuǎn)子的機(jī)械轉(zhuǎn)速小于發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速（0<S<1）。變頻器對(duì)雙饋異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行勵(lì)磁的最終目的，就是在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)，這個(gè)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子的機(jī)械轉(zhuǎn)速合成為發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速。使異步發(fā)電機(jī)像同步發(fā)電機(jī)一樣運(yùn)行。此時(shí)的電能流動(dòng)關(guān)系是，變頻器給轉(zhuǎn)子供電，電能由電網(wǎng)流向轉(zhuǎn)子，再由轉(zhuǎn)子感應(yīng)定子將電能反饋到電網(wǎng)。（2）同步狀態(tài)，轉(zhuǎn)子的機(jī)械轉(zhuǎn)速等于發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速（S=0）。雙饋?zhàn)冾l器給轉(zhuǎn)子以直流勵(lì)磁，此時(shí)雙饋異步發(fā)電機(jī)就是同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行模式。除了轉(zhuǎn)子繞組的一些損耗外，機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為電能從定子輸出到電網(wǎng)。（3）超同步狀態(tài)，轉(zhuǎn)子的機(jī)械轉(zhuǎn)速大于發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速（S<0）。此時(shí)發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子都處于發(fā)電狀態(tài)，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器處于整流狀態(tài)，網(wǎng)側(cè)變流器處于逆變狀態(tài)。轉(zhuǎn)子發(fā)出的電能輸送給電網(wǎng)。發(fā)電機(jī)技術(shù)參數(shù)：額定功率1250kW效率電壓及波動(dòng)690±10%冷卻類(lèi)型水冷額定電流1407A額定轉(zhuǎn)速1100rpm額定頻率50±0.5保護(hù)等級(jí)IP54環(huán)境溫度-40℃～+40℃總重量8000kg7.5.3變頻器變速恒頻能在各種風(fēng)速下最大限度的捕獲風(fēng)能。上海電氣風(fēng)電設(shè)備有限公司引進(jìn)德國(guó)DeWind公司的SEC-W02-1250風(fēng)電機(jī)組，就是采用雙饋異步發(fā)電機(jī)并利用變速恒頻這種方式（見(jiàn)圖3）進(jìn)行并網(wǎng)調(diào)節(jié)。圖4SEC-W02-1250變速恒頻系統(tǒng)示意圖變頻器采用交直交形式，兩邊各有一個(gè)PWM變流器，和電網(wǎng)連接的一側(cè)稱(chēng)為網(wǎng)側(cè)變流器，和轉(zhuǎn)子連接的一側(cè)稱(chēng)為轉(zhuǎn)子側(cè)變流器，中間使用直流環(huán)節(jié)將網(wǎng)側(cè)變流器與轉(zhuǎn)子側(cè)變流器連接起來(lái)。變流器可以實(shí)現(xiàn)整流和逆變兩種功能。功率元件使用IGBT。中間回路使用電容建立直流環(huán)節(jié)。圖5變頻器整流/逆變環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)圖電網(wǎng)的三相交流電經(jīng)過(guò)網(wǎng)側(cè)變流器整流，在中間環(huán)節(jié)建立起來(lái)直流電壓。此時(shí)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器處于逆變狀態(tài)，將中間直流電壓逆變?yōu)槿嘟涣麟妷?，輸出給轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行勵(lì)磁?！半p饋”其本意是能量的雙向反饋，第一種形式是電網(wǎng)給變頻器供電，變頻器對(duì)轉(zhuǎn)子繞組進(jìn)行勵(lì)磁。能量的流向是從電網(wǎng)流向轉(zhuǎn)子。另外一種形式是發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子處于發(fā)電狀態(tài)，向變頻器輸出能量，此時(shí)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器處于整流狀態(tài)，中間直流環(huán)節(jié)不變。網(wǎng)側(cè)變流器處于逆變狀態(tài)，將中間直流母線電壓逆變?yōu)楹碗娋W(wǎng)電壓幅值和頻率一致的交流電，將電能反饋給電網(wǎng)。7.7輪轂系統(tǒng)7.7.1概述輪轂系統(tǒng)將葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械能傳遞給傳動(dòng)系統(tǒng)，并根據(jù)風(fēng)速大小可以實(shí)現(xiàn)三個(gè)葉片獨(dú)立變槳，使得整機(jī)在較大風(fēng)速范圍內(nèi)具有較高的風(fēng)能利用率，風(fēng)速小于額定風(fēng)速時(shí)，風(fēng)能利用率最高，風(fēng)速大于額定風(fēng)速時(shí)，葉片重新調(diào)整攻角，以保證額定功率輸出。7.7.2輪轂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖圖6輪轂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖7.7.3機(jī)械零部件輪轂系統(tǒng)主要組成零部件有：輪轂、葉片軸承、轉(zhuǎn)盤(pán)、導(dǎo)向桿、搖桿、變槳調(diào)節(jié)架、儲(chǔ)能器、變槳潤(rùn)滑系統(tǒng)、葉片鎖定裝置以及變槳控制系統(tǒng)等。其中變槳控制系統(tǒng)包括：液壓油缸，限位開(kāi)關(guān)，編碼器，變槳控制閥等。7.7.4主要機(jī)械零部件作用輪轂是用來(lái)安裝葉片軸承、轉(zhuǎn)盤(pán)、導(dǎo)向桿、搖桿、變槳調(diào)節(jié)架、變槳液壓油缸并與三個(gè)葉片連接的部件。三個(gè)葉片與輪轂的結(jié)合處安裝有葉片軸承，葉片軸承上連接的轉(zhuǎn)盤(pán)與葉片連接，通過(guò)變槳系統(tǒng)去控制控制液壓油缸驅(qū)動(dòng)變槳調(diào)節(jié)架通過(guò)導(dǎo)向桿、搖桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)先行轉(zhuǎn)動(dòng)使葉片從0度變槳到45度，之后再由安全油缸通過(guò)導(dǎo)向桿、搖桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(pán)將葉片從45度變槳到88度，從而實(shí)現(xiàn)葉片變槳。葉片軸承的外圈固定在輪轂上，轉(zhuǎn)盤(pán)外側(cè)設(shè)有油嘴，通過(guò)油嘴定期給葉片軸承注入油脂，同時(shí)在軸承的各個(gè)角度安裝有收集廢油脂的裝置。7.7.5變槳控制系統(tǒng)7.7.5.1概述變槳系統(tǒng)主要由六個(gè)液壓缸、儲(chǔ)能器、葉片軸承、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。變槳系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)風(fēng)速大小調(diào)節(jié)葉片的槳距角，使葉片上吸收的風(fēng)能始終處于最佳狀態(tài)，這是降低風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)負(fù)載、靜音、高效運(yùn)行的前提。在額定風(fēng)速以下時(shí)，風(fēng)機(jī)按最佳Cp曲線運(yùn)行；在額定風(fēng)速和額定風(fēng)速以上的一定范圍內(nèi)，輸出功率被限制在額定功率內(nèi)。變槳系統(tǒng)同時(shí)還擔(dān)負(fù)了氣動(dòng)主剎車(chē)功能。在發(fā)生故障情況下，作為必要的停機(jī)程序之一，將風(fēng)輪葉片調(diào)整到順槳位置，風(fēng)機(jī)便慢慢停下。葉片的變槳由兩個(gè)互相獨(dú)立的液壓系統(tǒng)控制。第一個(gè)液壓系統(tǒng)用于中央變槳控制，它由三個(gè)裝在輪轂內(nèi)的控制液壓缸組成，通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三葉片同步旋轉(zhuǎn)。安裝在機(jī)艙內(nèi)的液壓儲(chǔ)能器作為備用剎車(chē)，此備用剎車(chē)系統(tǒng)在液壓裝置發(fā)生故障時(shí)起作用。第二個(gè)液壓系統(tǒng)用于單個(gè)葉片變槳控制，它由三個(gè)裝在輪轂內(nèi)的安全液壓缸組成。為了達(dá)到此目的，每個(gè)葉片使用獨(dú)立于中央變槳液壓缸的并帶可自調(diào)節(jié)功能的液壓缸即安全缸。每個(gè)安全液壓缸都有其自己的液壓儲(chǔ)能器提供儲(chǔ)能。因此，如果主液壓系統(tǒng)發(fā)生故障，葉片也能旋轉(zhuǎn)至特定的位置。7.7.5.2主要元件變槳系統(tǒng)元件主要包括液壓缸，儲(chǔ)能器，編碼器、變槳控制閥、輪轂潤(rùn)滑系統(tǒng)。（1）液壓缸輪轂內(nèi)共有六個(gè)液壓缸（一個(gè)帶位置測(cè)量裝置的控制液壓缸、兩個(gè)不帶位置測(cè)量裝置的控制液壓缸和三個(gè)安全液壓缸），控制液壓缸通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)三葉片同步旋轉(zhuǎn)，安全液壓缸獨(dú)立于中央變槳液壓缸的并帶可自調(diào)節(jié)功能。圖7輪轂內(nèi)液壓油缸（2）輪轂儲(chǔ)能器在輪轂內(nèi)的三個(gè)儲(chǔ)能器是每個(gè)安全液壓缸獨(dú)有的自身液壓儲(chǔ)能器。因此，如果主液壓系統(tǒng)發(fā)生故障，葉片也能旋轉(zhuǎn)至特定的位置。圖8輪轂內(nèi)儲(chǔ)能器（3）編碼器圖9變槳角度編碼器變槳角度編碼器裝在三個(gè)控制油缸的其中一個(gè)上，通過(guò)監(jiān)測(cè)控制油缸活塞臂伸縮量的長(zhǎng)短，隨時(shí)監(jiān)測(cè)葉片角度的變化。（4）變槳控制閥圖10變槳控制閥變槳控制閥部分安裝在機(jī)艙的內(nèi)部，固定在油滑環(huán)的下方，直接與油滑環(huán)連接，由一個(gè)比例閥和一個(gè)提升閥組成，直接接受WP3100的指令，來(lái)實(shí)現(xiàn)閥體的動(dòng)作，進(jìn)而來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓缸的伸與縮，從而達(dá)到變槳的目的。（5）輪轂潤(rùn)滑系統(tǒng)圖11輪轂潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑泵輪轂軸承潤(rùn)滑系統(tǒng)主要由潤(rùn)滑泵和一些油管組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)槳葉軸承和輪轂油缸進(jìn)行充分的潤(rùn)滑，減少運(yùn)動(dòng)部件間的摩擦從而延長(zhǎng)其適用壽命。7.7.5.37.8傳動(dòng)鏈7.8.1概述傳動(dòng)系統(tǒng)將風(fēng)作用到葉片上的原動(dòng)力通過(guò)低速軸、齒輪箱和高速軸傳送給發(fā)電機(jī)。圖13傳動(dòng)鏈?zhǔn)疽鈭D7.8.2主軸主軸是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要部件之一，用來(lái)支持旋轉(zhuǎn)的機(jī)械部件。本機(jī)所用主軸主軸由高等級(jí)的合金結(jié)構(gòu)鋼鍛造而成，經(jīng)熱處理后具有良好的力學(xué)性能。主軸中心有一個(gè)直徑為95mm的孔，風(fēng)輪輪轂中變槳液壓缸的壓力油管，以及變槳系統(tǒng)的所有電氣電纜都通過(guò)這個(gè)主軸中心孔再經(jīng)齒輪箱的低速軸中心孔引出，并與旋轉(zhuǎn)單元相聯(lián)接。圖14主軸7.8.3主軸軸承主軸軸承載了風(fēng)輪的重力和工作載荷，本機(jī)的主軸軸承為堅(jiān)固的球面雙調(diào)心滾子軸承。7.8.4軸承座軸承座的作用是支撐主軸，安裝在機(jī)座上面，軸承座為浮力軸承座，主要承受葉片的重量。主軸后端通過(guò)脹緊套與齒輪箱的行星架連接。后軸承除承受齒輪箱的重力外，還承受葉片的軸向載荷。起到推力軸承座的作用。7.8.5機(jī)座圖15機(jī)座機(jī)艙底座的作用有兩個(gè)：一是將風(fēng)輪所產(chǎn)生的載荷傳遞到偏航軸承上，然后再傳遞到塔架上去；二是為軸承座、主軸、齒輪箱及發(fā)電機(jī)等風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的零件提供安裝位置。機(jī)艙底座由兩部分組成，前面部分（前機(jī)艙座）為鑄造件，主要用來(lái)安裝主軸軸承座和齒輪箱，并在下端和偏航軸承相連；后面部分（后機(jī)艙座）為焊接件，用來(lái)安裝發(fā)電機(jī)等零件。這兩部分由銷(xiāo)釘定位，螺栓相連，形成一個(gè)整體。7.8.6高速軸聯(lián)軸器高速軸聯(lián)軸器是柔性聯(lián)軸器，它本身可以吸收震動(dòng)，并且可以補(bǔ)償齒輪箱輸出軸和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子之間的軸向偏差和角度偏差，更重要的是：它是整個(gè)傳動(dòng)鏈中一個(gè)機(jī)械式過(guò)載保護(hù)。7.8.7高速軸制動(dòng)器風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用兩級(jí)制動(dòng)：主制動(dòng)是運(yùn)用空氣動(dòng)力學(xué)原理，通過(guò)葉片順槳來(lái)實(shí)現(xiàn)一級(jí)制動(dòng)；在齒輪箱的輸出軸上，裝有液壓操作的常開(kāi)式高速軸制動(dòng)器，它是輔助制動(dòng)，當(dāng)齒輪箱高速軸轉(zhuǎn)速低于500rpm時(shí)，制動(dòng)器啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)二級(jí)制動(dòng)（制動(dòng)程序199、200及制動(dòng)程序210觸發(fā)時(shí)二級(jí)制動(dòng)動(dòng)啟動(dòng)）。圖16高速軸制動(dòng)器7.8.8彈性支承彈性支承的作用在于降低系統(tǒng)的振動(dòng)，有利于解決零部件和發(fā)電機(jī)的共振問(wèn)題。彈性支撐包括發(fā)電機(jī)彈性支撐、齒輪箱彈性支撐、機(jī)艙罩彈性支撐和輪轂軸向彈性支撐。它在實(shí)現(xiàn)聯(lián)接和支撐作用的同時(shí)，還起到吸振和緩沖的作用，防止振動(dòng)或是沖擊傳遞到下一個(gè)相連的部件。7.8.9齒輪箱圖17齒輪箱7.8.9.1主要參數(shù)功率1350kW；速比53.15；輸出轉(zhuǎn)速700-1300r/min；額定輸入轉(zhuǎn)矩610kNm；額定輸出轉(zhuǎn)矩11200Nm；最大剎車(chē)轉(zhuǎn)矩18000Nm；工作溫度-30℃～+40℃；生存溫度-40℃～+40℃；齒輪箱安裝仰角：4度；齒輪箱的結(jié)構(gòu)：二級(jí)平行軸與一級(jí)行星結(jié)構(gòu)；齒輪箱重量：10200Kg。7.8.9.2齒輪箱潤(rùn)滑齒輪箱潤(rùn)滑類(lèi)型：采用油池潤(rùn)滑與與強(qiáng)迫油潤(rùn)滑相結(jié)合的混合潤(rùn)滑方式；推薦潤(rùn)滑油牌號(hào)：CastrolOptimolOptigearA320油箱容量：240升。7.8.9.3油泵與冷卻系統(tǒng)電機(jī)泵的流量為80升/分鐘，系統(tǒng)供油壓力為0.5—15bar，當(dāng)油壓低于0.5bar時(shí)系統(tǒng)停機(jī)，需檢查潤(rùn)滑油路。冷卻器的冷卻負(fù)荷為45kW。當(dāng)油池溫度達(dá)到50攝氏度時(shí)，水冷卻器啟動(dòng)；當(dāng)油池溫度再次低于50攝氏度時(shí)水冷卻器關(guān)閉，油此時(shí)從冷卻器的旁路進(jìn)入齒輪箱。水冷卻器在齒輪箱側(cè)面安裝。圖18齒輪箱水冷卻器7.8.9.4齒輪箱的運(yùn)行檢查齒輪箱的使用壽命取決于很多因素。每6個(gè)月對(duì)齒輪箱進(jìn)行磨損檢測(cè)、維護(hù)、檢查是很有必要的。（1）檢查①油溫和油壓檢查A.齒輪箱里面的油溫經(jīng)常超標(biāo)是一個(gè)危險(xiǎn)信號(hào)，應(yīng)該停機(jī)檢查導(dǎo)致油溫高的真正原因。因?yàn)楦邷夭粌H縮短油壽命，而且容易損壞齒輪箱內(nèi)對(duì)高溫油敏感的齒面。B.常見(jiàn)故障排查：油監(jiān)測(cè)溫度太高的原因軸承溫度太高的原因⑴冷卻系統(tǒng)沒(méi)有打開(kāi)或者損壞⑴循環(huán)油太少⑵冷卻系統(tǒng)缺水⑵齒輪箱超載⑶熱交換器內(nèi)部積存水垢⑶環(huán)境溫度高⑷冷卻器失效⑷軸承滾道損壞油壓太低的原因油壓太高的原因⑴連接油管泄漏⑴高低速循環(huán)油泵入口堵塞⑵油速太低⑵高低速循環(huán)油泵轉(zhuǎn)速太快⑶油泵損壞⑶油溫太低⑷儲(chǔ)油器油量太少⑷油過(guò)濾器堵塞②油位的檢查A.要定期進(jìn)行油位檢查：在齒輪箱停運(yùn)且油已經(jīng)冷卻后，檢查齒輪箱油位及齒輪箱油壓表。油位絕對(duì)不允許下降到油標(biāo)的最低刻度以下。B.油位的各種故障也可能是由于錯(cuò)誤的安裝、漏油、水和空氣進(jìn)入油液造成的。C.較高的油位將導(dǎo)致飛濺器的松動(dòng)，太低的油位會(huì)導(dǎo)致冷卻和潤(rùn)滑不充分。7.8.10滑環(huán)系統(tǒng)圖19滑環(huán)該滑環(huán)系統(tǒng)專(zhuān)為風(fēng)機(jī)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，在旋轉(zhuǎn)的輪轂和靜止的機(jī)艙之間為液壓缸提供液壓動(dòng)力，油路為四通道，兩個(gè)獨(dú)立回路，在液壓接頭上無(wú)O型密封，材質(zhì)為不銹鋼，不需額外防腐措施，電氣滑環(huán)通過(guò)法蘭被連接在旋轉(zhuǎn)單元上。7.8.11主軸鎖緊裝置主軸鎖緊裝置在如下場(chǎng)合必須啟用：其一是當(dāng)在風(fēng)電機(jī)組旋轉(zhuǎn)部件附近進(jìn)行維護(hù)或檢修作業(yè)時(shí)，其二是需要進(jìn)輪轂進(jìn)行維護(hù)或檢修作業(yè)時(shí)。7.9冷卻系統(tǒng)7.9.1概述SEC-W02-1250風(fēng)機(jī)冷卻系統(tǒng)共分主冷卻系統(tǒng)及變頻器冷卻系統(tǒng)，其中，主冷卻系統(tǒng)主要為發(fā)電機(jī)、齒輪箱、液壓站提供冷卻；變頻器冷卻系統(tǒng)主要為風(fēng)機(jī)變頻器提供冷卻。圖20冷卻系統(tǒng)組成圖7.9.2冷卻器主要部件及特點(diǎn)1、兩個(gè)空-水冷卻器。（1）機(jī)艙前部的主冷卻器為齒輪箱/發(fā)電機(jī)/液壓站提供冷卻。（2）機(jī)艙后部的冷卻器專(zhuān)為變頻器提供冷卻。2、齒輪箱:通過(guò)一個(gè)油水熱交換器交換熱量。3、發(fā)電機(jī):通過(guò)發(fā)電機(jī)中螺旋彎管交換熱量。4、液壓站:通過(guò)油箱中的螺旋彎管交換熱量。5、變頻器:通過(guò)控制柜中的水冷卻盒交換熱量。7.9.3主冷卻系統(tǒng)7.9.3.1主冷卻系統(tǒng)工作原理當(dāng)冷卻水溫低于25℃時(shí)，齒輪箱、發(fā)電機(jī)中的冷卻液經(jīng)溫控閥旁路口直接回流至冷卻循環(huán)泵，再經(jīng)冷卻循環(huán)泵被泵送回齒輪箱、發(fā)電機(jī)。當(dāng)冷卻水溫高于25℃時(shí)，溫控閥開(kāi)啟，齒輪箱、發(fā)電機(jī)中的冷卻液主要經(jīng)溫控閥主回路口，被送進(jìn)冷卻器，經(jīng)冷卻后，由冷卻循環(huán)泵送回齒輪箱、發(fā)電機(jī)。液壓站中的冷卻液自始至終都被送進(jìn)冷卻器冷卻，然后由冷卻循環(huán)泵送回液壓站。7.9.3.2主冷卻系統(tǒng)原理圖圖21主冷卻系統(tǒng)原理圖如圖所示：將液壓站熱交換器、發(fā)電機(jī)熱交換器、齒輪箱熱交換器出水口分別與溫控閥相應(yīng)端口連接；散熱器進(jìn)水口與熱水管連接，通過(guò)旁路管將齒輪箱溫控閥旁路出口與冷卻泵進(jìn)口連接，散熱器出水口與冷卻泵進(jìn)口連接。冷卻泵出水口與液壓站熱交換器、發(fā)電機(jī)熱交換器、齒輪箱熱交換器進(jìn)水口連接。7.9.4變頻器冷卻器7.9.4.1變頻器冷卻系統(tǒng)工作原理當(dāng)變頻器出水管水溫度低于20℃時(shí)溫控閥不開(kāi)通，熱水不經(jīng)過(guò)冷卻器而是直接通過(guò)主控閥塊的旁路口到達(dá)冷卻循環(huán)泵，再被泵送回變頻器，完成旁路循環(huán)。當(dāng)變頻器出水管水溫度高于20℃時(shí)溫控閥開(kāi)通，熱水先經(jīng)過(guò)冷卻器被冷卻后再經(jīng)過(guò)主控閥塊的主回路口到達(dá)冷卻循環(huán)泵，被泵送回變頻器，完成主回路循環(huán)。7.9.4.2變頻器冷卻系統(tǒng)原理圖圖22變頻器冷卻系統(tǒng)原理圖如圖所示：將兩個(gè)PT100測(cè)溫元件、加熱器、溫控閥集成在一個(gè)主控閥塊中，主控閥塊通過(guò)法蘭被安裝在冷卻循環(huán)泵上；補(bǔ)水接口、安全閥、壓力傳感器以及壓力表被集成在另一輔助閥塊中，輔助閥塊安裝在膨脹箱上面；膨脹箱被用支架固定在冷卻循環(huán)泵上；用一個(gè)冷卻軟管將主控閥塊與輔助閥塊連接起來(lái)，輔助閥塊本身連接一個(gè)儲(chǔ)水桶用來(lái)收集從安全閥溢出的冷卻液。主控閥塊相應(yīng)接口與冷卻器進(jìn)水口用軟管連接，主控閥塊相應(yīng)接口與冷卻器出水口用軟管連接。主控閥塊相應(yīng)接口與變頻器出水口連接，主控閥塊相應(yīng)接口與變頻器進(jìn)水口連接。7.9.5冷卻系統(tǒng)主要參數(shù)7.9.5.1主冷卻器參數(shù)冷卻器進(jìn)口溫度：53℃；冷卻器回流溫度：最高43℃（冷卻空氣溫度30℃）；冷卻能力：67kW；額定流量：110l/min；額定流量下壓損：最大0.25bar；120l/min流量下壓損：最大0.5bar；水/乙二醇比：60%/40%；重量：最大275kg；噪音：1m處低于90db(A)；充水量：15到25升；管接尺寸：G1?；冷卻電機(jī)額定電壓：690V+/-10%（無(wú)零線三相交流電）；冷卻電機(jī)額定頻率：50Hz+/-2Hz；冷卻電機(jī)額定電流：3.5A；冷卻電機(jī)額定功率：2.2kW；冷卻電機(jī)保護(hù)等級(jí)：IP55。7.9.5.2變頻器冷卻器參數(shù)冷卻器進(jìn)口溫度：50℃；冷卻器出口溫度：最高40℃；冷卻性能：50kW；額定流量：60l/min；額定流量下壓損：最大0.3bar；120l/min流速下壓損：最大0.55bar；水/乙二醇比：60/40；噪音：1m處低于80db(A)；充水量：5到10升；管接尺寸：G1?；電機(jī)額定電壓：690V+/-10%（無(wú)零線三相交流電）；電機(jī)額定頻率：50Hz+/-2Hz；電機(jī)額定電流：0.98A；電機(jī)額定功率：0.66kW；電機(jī)保護(hù)等級(jí)：IP54。7.9.5.2冷卻循環(huán)泵參數(shù)零揚(yáng)程：180dm；標(biāo)稱(chēng)揚(yáng)程：100dm；標(biāo)稱(chēng)流量：10m3/h；噪音：1m處低于70db(A)；電機(jī)額定電壓：400V+/-10%（無(wú)零線三相交流電）；電機(jī)額定頻率：50Hz+/-2Hz；電機(jī)額定電流：1.3A；電機(jī)額定功率：0.77kW；電機(jī)保護(hù)等級(jí)：IP44；電機(jī)工作狀況：發(fā)光二極管顯示。7.10偏航系統(tǒng)7.10.1概述偏航系統(tǒng)的作用主要有兩個(gè)：其一是與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)相互配合，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)輪始終處于迎風(fēng)狀態(tài)，充分利用風(fēng)能，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率；其二是電纜扭纜時(shí)執(zhí)行自動(dòng)解纜，并提供必要的鎖緊力矩，以保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行。圖23偏航系統(tǒng)7.10.2偏航系統(tǒng)的組成偏航系統(tǒng)一般由偏航軸承、偏航驅(qū)動(dòng)裝置、偏航制動(dòng)器、偏航計(jì)數(shù)器、扭纜保護(hù)裝置、偏航液壓回路等幾個(gè)部分組成。7.10.3偏航編碼器偏航系統(tǒng)有一個(gè)旋轉(zhuǎn)編碼器，借助于與偏航軸承內(nèi)齒圈嚙合的小齒輪確定機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)的度數(shù)，并在塔筒第三層平臺(tái)處設(shè)有一個(gè)解纜開(kāi)關(guān)進(jìn)行極限保護(hù)。編碼器方向定義（從空中往下看）：0°北方；90°東方；180°南方；270°西方；順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)編碼器脈沖計(jì)數(shù)器脈沖數(shù)遞增、逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)編碼器計(jì)數(shù)器脈沖數(shù)遞減。編碼器計(jì)數(shù)器的扭纜位置值為0°～1080°之間，機(jī)艙的絕對(duì)位置值在0°～360°之間。如果電纜被沿順時(shí)針?lè)较蚧蛘吣鏁r(shí)針?lè)较蚶p繞3圈，機(jī)組將停機(jī)，待運(yùn)維人員就地檢查后進(jìn)行手動(dòng)解纜操作。如果電纜被沿順時(shí)針?lè)较蚧蛘吣鏁r(shí)針?lè)较蚶p繞達(dá)到2.5至3圈，風(fēng)電機(jī)將待小風(fēng)時(shí)執(zhí)行自動(dòng)解纜程序。當(dāng)風(fēng)電機(jī)扭纜圈數(shù)達(dá)到3圈觸發(fā)設(shè)置在塔筒第三層平臺(tái)扭纜極限開(kāi)關(guān)時(shí)，風(fēng)電機(jī)組安全鏈會(huì)斷開(kāi)，風(fēng)電機(jī)組緊急停機(jī)，待運(yùn)維人員就地檢查，將安全鏈復(fù)位后，進(jìn)行手動(dòng)解纜并啟動(dòng)風(fēng)機(jī)。7.10.4偏航軸承偏航驅(qū)動(dòng)下面有一個(gè)小齒輪與大齒輪嚙合，大齒輪為偏航軸承外圈（與塔筒固定在一起），偏航液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)機(jī)艙圍繞偏航軸承外齒圈沿水平方向旋轉(zhuǎn)。偏航軸承內(nèi)圈與機(jī)座連接，承載著機(jī)組中主要部件的重量。7.10.5偏航制動(dòng)器風(fēng)電機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中，為避免振蕩的風(fēng)向變化，引起偏航輪齒產(chǎn)生交變載荷，采用偏航制動(dòng)器（或稱(chēng)偏航阻尼器）來(lái)吸收微小自由偏轉(zhuǎn)振蕩，防止偏航齒輪的交變應(yīng)力引起輪齒過(guò)早損傷，也能避免風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在偏航過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)大的振動(dòng)而造成整機(jī)的共振。7.10.6偏航驅(qū)動(dòng)裝置偏航驅(qū)動(dòng)器主要由馬達(dá)、高變速比齒輪箱、小齒輪和主軸構(gòu)成。液壓馬達(dá)應(yīng)選用液壓制動(dòng)器；高變速比齒輪箱傳動(dòng)比為674±2%，采用4級(jí)行星變速箱，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、傳動(dòng)比范圍大、傳動(dòng)效率高、輸入輸出軸同軸、可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的分流和變速。偏航驅(qū)動(dòng)裝置技術(shù)參數(shù)如下：偏航驅(qū)動(dòng)器齒輪參數(shù)齒數(shù)17模數(shù)20齒寬125mm變位量0.5m輸出轉(zhuǎn)速0.76rpm壓力角20°精度等級(jí)9e27制動(dòng)力矩75.6kNm液壓馬達(dá)參數(shù)排量50cm3/r液壓壓力145bar馬達(dá)轉(zhuǎn)速330rpm制動(dòng)器參數(shù)制動(dòng)器型式常閉式齒輪減速箱參數(shù)齒輪箱速比674±2%輸出軸軸承錐形滾子軸承輸出軸軸承潤(rùn)滑劑MobilSHC460潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂室之間的密封2個(gè)旋轉(zhuǎn)軸密封齒輪箱潤(rùn)滑劑MobilSHCXMP320油位控制油位指示器7.11發(fā)電機(jī)7.11.1概述上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是變槳距變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。發(fā)電機(jī)定子直接與電網(wǎng)連接，轉(zhuǎn)子經(jīng)變頻器與電網(wǎng)連接。圖24發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖7.11.2部件主要組成部分有：定子、轉(zhuǎn)子、靜止加熱器、抗磨滾珠軸承、冷卻和通風(fēng)系統(tǒng)、滑環(huán)、轉(zhuǎn)速編碼器、溫度傳感器、端子接線盒。7.11.2.1定子定子鐵芯裝配是用端板將定子疊片、水冷管道及齒壓片夾緊的，將成形線圈嵌入定子鐵芯槽，并以槽楔固定。線圈端部用玻璃絲繩綁扎形成整體，定子繞組在真空條件下浸漬再加壓。當(dāng)定子的繞組絕緣浸漬及固化后，將其裝入機(jī)座并緊固。繞組（U1,V1,W1）的始端引出到定子接線盒，每相繞組分別使用4根電纜連接，并且用M16螺栓緊固。7.11.2.2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子繞組材料為絕緣扁鋼絲，轉(zhuǎn)子終端的K,L,M繞組從軸孔引出到轉(zhuǎn)子軸終端，并在此處與滑環(huán)裝置相連。轉(zhuǎn)軸通過(guò)兩個(gè)碳刷接地，接地碳刷直接安裝在軸承上（滑環(huán)室內(nèi)的非驅(qū)動(dòng)端的轉(zhuǎn)軸末端）。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電刷支架上裝有碳刷磨損監(jiān)測(cè)裝置，用來(lái)監(jiān)視碳刷磨損情況。7.11.2.3靜止加熱器繞線定子有230V，1200W的加熱器（電機(jī)內(nèi)繞線定子有2個(gè)230V，600W的加熱器）。7.11.2.4抗磨滾珠軸承軸承通過(guò)圓形端蓋的支撐安裝在機(jī)座正中。軸承潤(rùn)滑脂排出端口位于兩個(gè)軸承端蓋處，軸承端蓋的底部有多個(gè)開(kāi)口和一個(gè)油脂收集裝置。7.11.2.5冷卻發(fā)電機(jī)采用水冷卻系統(tǒng)，由機(jī)艙前部的主冷卻器提供冷卻。發(fā)電機(jī)內(nèi)部通過(guò)發(fā)電機(jī)中螺旋彎管交換熱量。7.11.2.6監(jiān)視設(shè)備發(fā)電機(jī)配置了以下監(jiān)視裝置：（1）每個(gè)軸承裝有兩個(gè)溫度傳感器（Pt100）；（2）定子接線箱裝有兩個(gè)溫度傳感器；（3）冷卻水的出口裝有兩個(gè)溫度傳感器；（4）三個(gè)用于監(jiān)視碳刷磨損的觸點(diǎn)；（5）兩個(gè)接地碳刷裝于非驅(qū)動(dòng)端的轉(zhuǎn)軸末端。7.11.2.7滑環(huán)室環(huán)室內(nèi)有3個(gè)獨(dú)立滑環(huán)?；h(huán)室內(nèi)連接電纜直接接至罩體上的轉(zhuǎn)子接線盒內(nèi)。通過(guò)三個(gè)微型開(kāi)關(guān)監(jiān)視電刷磨損情況（三個(gè)開(kāi)關(guān)串聯(lián)，每個(gè)獨(dú)立滑環(huán)各有一個(gè)監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)），監(jiān)測(cè)碳刷磨損的信號(hào)通過(guò)輔助接線盒連接到WP3100主控制器。接地碳刷沒(méi)有監(jiān)測(cè)點(diǎn)?；h(huán)室靠近發(fā)電機(jī)尾部處有一直徑為3cm的小圓孔，同樣在滑環(huán)室下方的機(jī)艙上開(kāi)有相同大小的圓孔，兩個(gè)圓孔通過(guò)軟管連接。當(dāng)發(fā)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生空氣氣流與外界進(jìn)行交換，部分碳粉通過(guò)該孔排出。7.11.2.8端子接線盒發(fā)電機(jī)上一共有四個(gè)端子接線盒(定子、轉(zhuǎn)子、兩個(gè)輔助接線盒)。7.11.2.9測(cè)速編碼器在主軸的非驅(qū)動(dòng)端安裝有一個(gè)雙通道增量式轉(zhuǎn)速編碼器，用于監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速（其一為變頻器提供轉(zhuǎn)速信號(hào)，其二為WP3100提供轉(zhuǎn)速信號(hào)）。圖25測(cè)速編碼器7.11.2.10溫度傳感器溫度傳感器用于監(jiān)測(cè)發(fā)電機(jī)的外部溫度。7.12變頻器變頻器是給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供勵(lì)磁的重要設(shè)備，由于風(fēng)速的不穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)子側(cè)轉(zhuǎn)速變化范圍很大。變頻器主要的功能就是通過(guò)勵(lì)磁補(bǔ)償變化的轉(zhuǎn)速，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁頻率穩(wěn)定在同步轉(zhuǎn)速，保持穩(wěn)定的發(fā)電機(jī)定子側(cè)出口電壓。圖26變頻器（1）電氣組成元件變頻器主要組成有：并網(wǎng)開(kāi)關(guān)、IGBT、機(jī)側(cè)控制器HU、網(wǎng)側(cè)控制器SU、du/dtfilter、Mainschock、Crowbar、直流充電電路等。圖27SEG變頻器基本結(jié)構(gòu)（2）Crowbar功能圖28CrowbarCrowbar用來(lái)在變頻器出現(xiàn)異常情況或風(fēng)機(jī)緊急停止時(shí)，直流母線電壓過(guò)高，變頻器控制器及時(shí)發(fā)出指令，Crowbar晶閘管觸發(fā)，轉(zhuǎn)子回路短接，發(fā)電機(jī)失去勵(lì)磁，保障變頻器及發(fā)電機(jī)能夠安全停機(jī)。（3）IGBT功能網(wǎng)側(cè)控制器（SU）把電網(wǎng)側(cè)的三相交流電輸入整流成直流，并給直流母線充電。機(jī)側(cè)控制器（HU）根據(jù)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，把直流母線的電源逆變?yōu)榘l(fā)電機(jī)所需要的勵(lì)磁電流。圖29網(wǎng)側(cè)控制器（SU）圖30機(jī)側(cè)控制器（HU）（4）mainschock濾波器mainschock濾波器用來(lái)減少變頻器向電網(wǎng)取電時(shí)產(chǎn)生的諧波。（5）du/dt濾波器du/dt濾波器用于抑制轉(zhuǎn)子絕緣上出現(xiàn)的電壓尖峰和快速瞬變電壓。（6）DC-Link單元DC-Link是重要的轉(zhuǎn)子能量?jī)?chǔ)蓄單元，是由一系列電容構(gòu)成。DC-Link母線電壓監(jiān)視非常重要，變頻器任何控制系統(tǒng)的故障都可以通過(guò)直流母線電壓來(lái)反映。圖31DC-Link單元7.13液壓系統(tǒng)7.13.1概述SEC-W02-1250風(fēng)電機(jī)組液壓系統(tǒng)共分變槳和偏航驅(qū)動(dòng)及制動(dòng)、高速軸制動(dòng)及主軸制動(dòng)幾大功能模塊。其中變槳分統(tǒng)一變槳和安全變槳。整個(gè)液壓系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：（1）節(jié)省空間減輕重量全部為模塊化設(shè)計(jì)，全系統(tǒng)共有5個(gè)控制閥塊：1個(gè)主控閥塊，1個(gè)變槳閥塊，3個(gè)安全閥塊；控制元件均集成在各個(gè)閥塊中。（2）具有多重安全冗余保護(hù)措施系統(tǒng)共有7個(gè)蓄能器，其中安全變槳模塊上有3個(gè)10升蓄能器，機(jī)艙有2個(gè)50升蓄能器，控制閥塊上有2個(gè)0.7升蓄能器，這7個(gè)蓄能器保證了在正常及緊急情況下提供穩(wěn)定的壓力。7.13.2液壓動(dòng)力站具體說(shuō)明7.13.2.1液壓動(dòng)力站的組成及參數(shù)液壓動(dòng)力站由油箱、電機(jī)、電磁換向閥、蓄能器、液位/液溫發(fā)訊器、空氣濾清器等部件組成。參數(shù)如下：油箱容積160L電機(jī)功率15kW電機(jī)頻率50Hz電機(jī)電壓400V電機(jī)轉(zhuǎn)速3000RPM最大流量69L/min液壓泵數(shù)量2個(gè)正常工作壓力135bar左右過(guò)濾器數(shù)量3個(gè)7.13.2.2液壓動(dòng)力站原理圖液壓原理圖詳見(jiàn)附錄37.13.2.3液壓動(dòng)力站油箱單元主要元件：160L碳鋼油箱3μm的空氣過(guò)濾16.0，在液壓系統(tǒng)工作時(shí)提供呼吸口，同時(shí)可作為加油口使用；帶溫度顯示的液位計(jì)19.0顯示油箱油位的高位、低位、停機(jī)位；液位開(kāi)關(guān)12.0，帶2個(gè)液位開(kāi)關(guān)量和1個(gè)溫度開(kāi)關(guān)量；溫度傳感器13.0提供（溫度）電阻變化信號(hào)給控制器使用；10μm的回油過(guò)濾器15.0，帶光/電濾芯壓差開(kāi)關(guān)，提醒更換濾芯。7.13.2.4液壓動(dòng)力站功率單元雙聯(lián)內(nèi)嚙合齒輪泵10.0:PZGH3/016+GHZ/008RE07+R07U2西門(mén)子立式電機(jī)5.0:15KW/3000RPM/380V/50HZ/Vl7.13.2.5液壓動(dòng)力站油箱部分主控制閥組單元通過(guò)壓力油路P1和P將雙聯(lián)泵連接到控制單元上。P壓力油路中的油路通過(guò)5μm的壓力過(guò)濾器21.0接入控制閥組，壓力過(guò)濾器21.0帶光/電濾芯壓差開(kāi)關(guān)，提醒更換濾芯；液壓回路P通過(guò)溢流閥60.0將壓力限制在150bar；液壓回路P1通過(guò)溢流閥59.0將壓力限制在100bar；溢流閥的壓力值在出廠前已預(yù)調(diào)好壓力值，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需調(diào)整。7.13.2.4液壓動(dòng)力站冷卻單元高效率緊湊型水冷卻器17.0直接浸入油液，電控單元通過(guò)溫度傳感器13.0、12.0反饋發(fā)出信號(hào)控制外部電磁球閥開(kāi)關(guān)來(lái)控制水冷卻系統(tǒng)自動(dòng)工作。7.13.3液壓變槳系統(tǒng)功能說(shuō)明7.13.3.1概述SEC-W02-1250風(fēng)電機(jī)組變槳系統(tǒng)是由液壓驅(qū)動(dòng)的，該系統(tǒng)是Bosch-Rexroth專(zhuān)為SEWIND開(kāi)發(fā)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，動(dòng)作迅速，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，集成了當(dāng)今世界上最先進(jìn)的液壓控制技術(shù)即伺服控制和六缸連動(dòng)技術(shù)。具體的變槳?jiǎng)幼魅缦聢D所示：圖32變槳?jiǎng)幼鲌DSEC-W02-1250風(fēng)電機(jī)組變槳系統(tǒng)共有兩個(gè)獨(dú)立的液壓回路：一個(gè)是控制變槳回路；另一個(gè)是安全變槳回路。這兩個(gè)回路既相互獨(dú)立又彼此聯(lián)系。當(dāng)伺服閥接到控制變槳的信號(hào)后，接通控制變槳回路，如圖中所示三個(gè)控制油缸同時(shí)動(dòng)作，帶動(dòng)變槳調(diào)節(jié)架在導(dǎo)向桿上向左移動(dòng)，從而使三個(gè)葉片槳距角同時(shí)發(fā)生變化，控制油缸上裝有MTS傳感器，可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)葉片角度的變化。葉片角度在0°到45°范圍內(nèi)發(fā)生變化，從而使風(fēng)電機(jī)組的出力得到優(yōu)化。當(dāng)需要停機(jī)或者出現(xiàn)大風(fēng)等意外情況時(shí)，安全變槳油缸就會(huì)動(dòng)作，使風(fēng)電機(jī)組順槳（從45°～88°）。具體的動(dòng)作順序是，伺服閥先動(dòng)作，三個(gè)控制油缸移動(dòng)使葉片變槳到45°，接著安全變槳回路電磁換向閥動(dòng)作，接通三個(gè)安全油缸，使三個(gè)安全油缸動(dòng)作，安全油缸推動(dòng)葉片由45°變到88°順槳位置，在每個(gè)安全油缸上都裝有兩個(gè)接近開(kāi)關(guān)，用來(lái)檢測(cè)葉片45°和88°兩個(gè)位置，另外，每個(gè)安全油缸都并聯(lián)了一個(gè)10升的蓄能器，額定壓力為65bar到120bar，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)作為備用動(dòng)力，來(lái)推動(dòng)安全油缸順槳，即使只有一個(gè)葉片順槳也能使葉輪轉(zhuǎn)速下降到安全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。7.13.3.2控制變槳油回路由液壓站的P油回路上的P4液壓油路控制變槳?jiǎng)幼?。變槳控制回路中包含變槳控制和變槳安全回路。?）控制變槳油回路變槳控制主要由一個(gè)集成在控制閥塊中的伺服閥303.0和電磁換向閥307.0來(lái)控制，控制閥塊中的A油路（出口B3）和B油路（出口A3）與旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)連接并提供對(duì)液壓油缸的控制，在每個(gè)回路都安裝了一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，B3點(diǎn)為M13,A3點(diǎn)為M12，用以調(diào)試時(shí)檢測(cè)確定現(xiàn)場(chǎng)油路中實(shí)際的壓力值。伺服閥303.0使用DC24V電壓，由電控反饋4～2OmA電流來(lái)控制伺服閥的閥芯位置及開(kāi)口大小，他可控制油液方向，有流量加速與減速的變化，精確控制變槳葉片的位置。伺服閥303.0失電常態(tài)位置為A位，是交叉位置；B位置為得電后的另一種工作位置。4～2OmA電流控制A位置的閥芯開(kāi)口，12mA電流時(shí)為伺服閥303.0中心位置，12～2OmA電流控制B位置的閥芯開(kāi)口。在供油和回油路中，平衡閥301.0、302.0可平衡在風(fēng)機(jī)運(yùn)行中變槳葉片自身的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量及可能產(chǎn)生的瞬時(shí)逆變風(fēng)向帶來(lái)的巨大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量對(duì)壓力油路中元件的沖擊，這些閥都被集成進(jìn)了控制閥塊中。風(fēng)機(jī)主軸開(kāi)始旋轉(zhuǎn)時(shí)，電控發(fā)出信號(hào)，風(fēng)機(jī)主軸剎車(chē)釋放，電磁換向閥307.0得電，安全油缸縮回，槳葉由順槳位置轉(zhuǎn)至工作位置，主軸旋轉(zhuǎn)，由外部傳感裝置采集信號(hào)，電控發(fā)出信號(hào)，伺服閥303.0動(dòng)作，控制葉片變槳至最佳位置。在正常運(yùn)行中，由外部傳感裝置采集信號(hào)，電控判斷，間斷性的發(fā)出信號(hào)，伺服閥303.0動(dòng)作，調(diào)整葉片變槳至最佳位置。（2）安全變槳油回路電磁換向閥307.0控制變槳安全回路?？刂崎y塊中的A油路（出口A4）和B油路（出口B4）與旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)連接并提供對(duì)安全回路的控制，在每個(gè)回路都安裝了一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，A4點(diǎn)為M8,B4點(diǎn)為M9，用以調(diào)試時(shí)檢測(cè)確定現(xiàn)場(chǎng)油路中實(shí)際的壓力值。同時(shí)在B4出口處有一個(gè)壓力傳感器311.0用于檢測(cè)監(jiān)控該油路中的壓力值。在安全回路中，有三個(gè)安全閥塊分別位于三個(gè)安全油缸裝置前。安全閥塊1有一個(gè)標(biāo)記為A8的進(jìn)油口，在該油路上有一個(gè)測(cè)試連接點(diǎn)M2。同樣，標(biāo)記為A9的出油口，與下一個(gè)安全閥塊2的A8進(jìn)油口通過(guò)外部管路連接。安全閥塊有一個(gè)標(biāo)記為B8的回油口，在該油路上有一個(gè)測(cè)試連接點(diǎn)M1。同樣，標(biāo)記為B9的出油口，與下一個(gè)安全閥塊2的B8出油口通過(guò)外部管路連接。安全閥塊3的安裝和安全閥塊1、2的安裝是一樣的，由于沒(méi)有后續(xù)管路連接，安全閥塊3的A9和B9的油口用堵頭堵上，A8和B8的進(jìn)油口和出油口被從閥塊內(nèi)部通過(guò)節(jié)流閥411.0連接，當(dāng)需要管路沖洗時(shí)打開(kāi)安全閥塊的節(jié)流閥411.0。而安全閥塊1、2中節(jié)流閥411.0永遠(yuǎn)必須關(guān)閉。這些安全閥塊能使三個(gè)安全油缸裝置產(chǎn)生獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)，安全閥塊又是并聯(lián)觸發(fā)的，當(dāng)任何一安全回路有壓力損失時(shí)，液壓回路P4將會(huì)做出壓力補(bǔ)償。在每個(gè)安全閥塊回路上有一個(gè)1OL的蓄能器，正常工作時(shí)貯存能量，在停機(jī)或失去動(dòng)力時(shí)為槳葉的快速順槳提供動(dòng)力（安全變槳），使風(fēng)機(jī)主軸轉(zhuǎn)速停下來(lái)。節(jié)流閥404.0在平時(shí)為關(guān)閉位置，在維護(hù)或更換元件時(shí)，打開(kāi)節(jié)流閥404.0可用來(lái)泄去蓄能器油路中的壓力。安全閥塊供油和回油取決于安全回路中電磁換向閥307.0的閥芯位置。在正常工作變槳時(shí)，電磁換向閥307.0得電，該電磁換向閥使用特殊的雙電磁鐵和雙彈簧復(fù)位式結(jié)構(gòu)，保證其工作性能安全可靠。7.13.4偏航驅(qū)動(dòng)及制動(dòng)功能說(shuō)明7.13.4.1偏航驅(qū)動(dòng)（1）概述風(fēng)電機(jī)組偏航的目的是使風(fēng)電機(jī)組葉片旋轉(zhuǎn)面始終對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，這樣才能最大限度的利用風(fēng)能，使風(fēng)電機(jī)組的輸出功率最大化。SEC-W02-1250風(fēng)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)是由液壓驅(qū)動(dòng)的。當(dāng)MITA控制器接到風(fēng)向標(biāo)的信號(hào)并經(jīng)過(guò)校驗(yàn)后，給風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)發(fā)出偏航的指令，這時(shí)偏航制動(dòng)器半松開(kāi)制動(dòng)閘，液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)偏航減速器的齒輪旋轉(zhuǎn)，從而使機(jī)艙轉(zhuǎn)過(guò)一定的角度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)風(fēng)，對(duì)風(fēng)完成后，偏航制動(dòng)器重新制動(dòng)。SEC-W02-1250風(fēng)電機(jī)組通過(guò)一套穩(wěn)定可靠的液壓系統(tǒng)來(lái)完成偏航，整個(gè)偏航系統(tǒng)通過(guò)四個(gè)電磁換向閥來(lái)控制，一個(gè)控制偏航壓力，一個(gè)控制偏航的方向，另外兩個(gè)電磁閥控制偏航制動(dòng)器的松閘和抱閘。偏航驅(qū)動(dòng)的液壓油壓力有兩種選擇：100bar和150bar，一般情況下，偏航液壓油壓力為100bar，但當(dāng)需要更高的偏航速度時(shí)，偏航的液壓油壓力為150bar，這是SEC-W02-1250風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)的一大特點(diǎn)，另外在整個(gè)偏航的過(guò)程中，偏航回油管路中始終有25bar的備壓，使偏航動(dòng)作平穩(wěn)（偏航制動(dòng)器不在完全松開(kāi)狀態(tài)），而且SEC-W02-1250風(fēng)電機(jī)組偏航系統(tǒng)帶有安全冗余保護(hù)措施，即在偏航液壓回路中并聯(lián)一個(gè)0.7升的蓄能器，額定壓力為65到120bar，當(dāng)液壓系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)蓄能器的壓力能使機(jī)艙偏航。（2）液壓站偏航馬達(dá)油回路電磁換向閥58.0、500.0得電，液壓站P1油路打開(kāi)馬達(dá)制動(dòng)系統(tǒng)，電磁換向閥48.0得電，偏航剎車(chē)系統(tǒng)打開(kāi)，電磁換向閥52.0控制偏航馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)，而溢流閥38.0在偏航時(shí)保持25bar的壓力來(lái)平衡偏航時(shí)產(chǎn)生的巨大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量帶來(lái)的沖擊。為了控制可能產(chǎn)生的巨大的偏航轉(zhuǎn)動(dòng)慣量帶來(lái)的壓力，偏航馬達(dá)并聯(lián)了一個(gè)150bar的溢流閥52.1，壓力傳感器51.0用于檢測(cè)該油路中的壓力值。電磁換向閥57.0得電，P壓力油路可進(jìn)入偏航馬達(dá)回路，得到較高的偏航速度，用于偏航中的快速解纜。7.13.4.2偏航制動(dòng)（1）概述SEC-W02-1250風(fēng)電機(jī)組的制動(dòng)系統(tǒng)體現(xiàn)了SEWIND對(duì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行及維護(hù)過(guò)程中對(duì)安全的高度重視，SEC-W02-1250風(fēng)電機(jī)組有三種層次的制動(dòng)：首先是偏航制動(dòng),通過(guò)安裝8個(gè)德國(guó)SEVENBORG公司的制動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，該制動(dòng)器體積小，動(dòng)作可靠，制動(dòng)器的供油壓力為150bar，另外在偏航液壓制動(dòng)回路中裝有一個(gè)25bar的可調(diào)節(jié)減壓閥，用來(lái)對(duì)偏航制動(dòng)提供輔助保護(hù)，當(dāng)偏航制動(dòng)系統(tǒng)的兩個(gè)電磁閥接到MITA控制器的制動(dòng)信號(hào)后同時(shí)動(dòng)作，一個(gè)接通主油路進(jìn)油，另一個(gè)電磁閥與回油路斷開(kāi)，完成偏航制動(dòng)。（2）液壓站偏航剎車(chē)油回路液壓站P液壓回路控制偏航剎車(chē)動(dòng)作，一個(gè)單向閥54.0被用來(lái)確保P油路保壓。0.7升的蓄能器45.0（充氮壓力值：60bar）被用來(lái)緩沖壓力和提供緊急情況下的剎車(chē)。P油路電磁換向閥48.0、46.0在失電位置時(shí)偏航剎車(chē)，電磁換向閥48.0得電，偏航剎車(chē)系統(tǒng)打開(kāi)。P油路上其他動(dòng)作開(kāi)始時(shí)，電磁換向閥46.0得電，防止主回路對(duì)偏航剎車(chē)回路的液壓沖擊。7.13.5高速軸制動(dòng)功能說(shuō)明7.13.5.1概述高速軸制動(dòng)是風(fēng)電機(jī)組中最重要的制動(dòng)環(huán)節(jié)，兩個(gè)制動(dòng)卡鉗呈180°對(duì)稱(chēng)布置，提供對(duì)制動(dòng)盤(pán)的制動(dòng)，卡鉗制動(dòng)器的供油壓力為150bar，為了保證高速軸制動(dòng)在任何情況下都能可靠動(dòng)作，在液壓回路中并聯(lián)了兩個(gè)50升的蓄能器，當(dāng)出現(xiàn)意外情況時(shí)作為替代動(dòng)力保證高速軸剎車(chē)可靠動(dòng)作，剎車(chē)片材料為燒結(jié)金屬，可以耐900°Ｃ的高溫，當(dāng)剎車(chē)片厚度小于2mm時(shí)必須更換剎車(chē)片。在SEC-W02-1250風(fēng)電機(jī)組液壓回路中共有三個(gè)過(guò)濾器：旁路過(guò)濾器、主油路過(guò)濾器、回油過(guò)濾器，這三個(gè)過(guò)濾器最大限度的保證了液壓油的清潔，使得SEC-W02-1250風(fēng)電機(jī)組制動(dòng)系統(tǒng)更加安全可靠。高速軸制動(dòng)器如下圖所示：圖33高速軸制動(dòng)7.13.5.2液壓站高速軸制動(dòng)油回路液壓站P液壓回路控制主軸剎車(chē)動(dòng)作。電磁換向閥33.0、227.0得電，主軸剎車(chē)。該剎車(chē)電磁換向閥動(dòng)作由電控來(lái)控制，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)只有在主軸轉(zhuǎn)速小于5轉(zhuǎn)/分時(shí)才可完全制動(dòng)。帶可調(diào)手輪的溢流閥42.0將P回路中壓力限制在160bar以下，該溢流閥的壓力值在出廠前已預(yù)調(diào)好壓力值，并作了鎖定，正常情況客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需調(diào)整。當(dāng)在P回路中有元件發(fā)生故障需更換時(shí)可以調(diào)整溢流閥42.0來(lái)泄去該回路中的壓力，注意安裝結(jié)束后調(diào)整溢流閥42.0至原鎖定位置。帶可調(diào)手輪的溢流閥67.0將手動(dòng)泵回路中壓力限制在160bar以下。電磁換向閥33.0帶手動(dòng)鎖定換向裝置，用于維修中使用手動(dòng)泵打壓來(lái)控制主軸剎車(chē)功能。電磁換向閥227.0帶閥芯位置傳感器用來(lái)檢測(cè)電磁換向閥227.0閥芯位置，發(fā)出信號(hào)，與變槳?jiǎng)幼髀?lián)鎖，避免可能的誤動(dòng)作產(chǎn)生的危險(xiǎn)。0.7升的蓄能器31.0（充氮壓力值：60bar）被用來(lái)緩沖剎車(chē)產(chǎn)生的瞬時(shí)高壓及振動(dòng)。7.13.6液壓站P油路保壓回路兩個(gè)50升的蓄能器被用來(lái)提供P液壓回路保壓（充氮壓力值：60bar）。壓力傳感器37.0用于檢測(cè)P油路的壓力值，當(dāng)P油路壓力低于系統(tǒng)需要的最小壓力時(shí)，電控發(fā)出信號(hào)，啟動(dòng)電機(jī)，泵工作P油路充壓；當(dāng)P油路壓力達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的壓力值時(shí)，電機(jī)停止，P油路靠?jī)蓚€(gè)50升的蓄能器來(lái)保壓，繼續(xù)維持系統(tǒng)正常工作。此油路中電機(jī)和泵為斷續(xù)工作，可延長(zhǎng)泵使用壽命，減少液壓系統(tǒng)油路的發(fā)熱，減少能量損失。7.13.7液壓站加熱回路P1液壓回路提供加熱，電磁換向閥58.0失電，液壓油將通過(guò)溢流閥56.0（P=12bar）流回油箱。當(dāng)液流克服溢流閥彈簧收縮時(shí)，動(dòng)能因此轉(zhuǎn)化成了熱能，能快速使油液升溫。7.13.8傳動(dòng)鏈的制動(dòng)通過(guò)一個(gè)手泵將油缸活塞桿頂出，活塞桿推動(dòng)制動(dòng)臂，制動(dòng)臂卡進(jìn)主軸法蘭盤(pán)制動(dòng)缺口，完成對(duì)傳動(dòng)鏈的制動(dòng)，如下圖所示：圖34傳動(dòng)鏈制動(dòng)7.13.9液壓系統(tǒng)運(yùn)行前注意事項(xiàng)：開(kāi)機(jī)調(diào)試前請(qǐng)檢查確認(rèn)設(shè)備安裝已完成、管路連接及相關(guān)密封正確、電氣接線及供電正確、油箱內(nèi)液位高度值等相關(guān)參數(shù)正常。檢查電機(jī)轉(zhuǎn)向，從電機(jī)的風(fēng)葉端（俯視）看，其正確旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)為順時(shí)針?lè)较颍c電機(jī)外殼上標(biāo)識(shí)的紅色箭頭指向一致，嚴(yán)禁反轉(zhuǎn)！加油前液壓油必須事先經(jīng)過(guò)過(guò)濾，加油時(shí)候所用的工具必須保證清潔。7.14機(jī)艙罩機(jī)艙罩保護(hù)機(jī)組的機(jī)艙部分的主軸、齒箱、發(fā)電機(jī)、變頻器、機(jī)艙架等免遭風(fēng)雨侵蝕,其外形尺寸為10m×3m×3m,由玻璃纖維增強(qiáng)塑料制作成形。機(jī)艙罩內(nèi)側(cè)有增強(qiáng)筋和用于錨定的鋼梁,罩殼外側(cè)有膠衣,膠衣具有良好的防風(fēng)化、防紫外線老化、耐磨、耐沖擊性能。機(jī)艙罩由主體、頂蓋、后蓋和前板組成,除頂蓋用搭扣連接外,其他部分均以螺栓連接,結(jié)合部位用密封膠密封。頂蓋有4個(gè)吊纜艙門(mén),現(xiàn)場(chǎng)安裝不需要打開(kāi)機(jī)艙罩,只需要打開(kāi)吊纜艙門(mén)即可。頂蓋還裝有電葫蘆,通過(guò)底部的艙門(mén)從地面起吊設(shè)備工具,方便維護(hù)。在機(jī)艙罩底部有兩個(gè)冷卻風(fēng)口,機(jī)艙罩前后尾部都有通風(fēng)氣窗,并設(shè)有擋雨裝置。輪轂及塔架部位有密封刷,通風(fēng)窗、風(fēng)口等都用不銹鋼電焊網(wǎng)封閉,防止飛鳥(niǎo)進(jìn)入。機(jī)艙罩頂部裝有測(cè)風(fēng)裝置和避雷裝置,頂部設(shè)有艙門(mén),維護(hù)人員可以到頂部對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù),也可從頂部進(jìn)入輪轂。7.15外部傳感器7.15.1概述傳感器是一種吸收、轉(zhuǎn)換和傳送能量的器件。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，常用傳感器有PT100溫度傳感器、PTC熱敏電阻、壓敏傳感器、電磁式傳感器、增量編碼器、絕對(duì)值編碼器等。7.15.2組成部件風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)主要傳感器包括：轉(zhuǎn)子鎖位置傳感器，軸承溫度傳感器，轉(zhuǎn)子低速軸速度傳感器，偏航位置傳感器，風(fēng)速儀，風(fēng)向標(biāo)，振動(dòng)傳感器，機(jī)艙外溫度、機(jī)艙溫度、塔基溫度傳感器，液壓?jiǎn)卧獋鞲衅鞯取?.15.3風(fēng)速儀風(fēng)速儀時(shí)刻測(cè)量著風(fēng)的速度并通知風(fēng)機(jī)控制器在風(fēng)速足夠(3m/s)時(shí)，將風(fēng)機(jī)偏航到對(duì)風(fēng)狀態(tài)，并啟動(dòng)；當(dāng)風(fēng)速超過(guò)25m/s時(shí)，風(fēng)機(jī)會(huì)自動(dòng)停機(jī)。7.15.4風(fēng)向標(biāo)風(fēng)向標(biāo)總是跟隨風(fēng)的方向擺動(dòng)，在風(fēng)向標(biāo)的底部有一個(gè)很小的傳感器，它可以將風(fēng)向信號(hào)傳給控制器，而控制器會(huì)控制偏航電機(jī)進(jìn)行自動(dòng)對(duì)風(fēng)。8風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)說(shuō)明8.1風(fēng)機(jī)控制系統(tǒng)概述上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)框圖大致如圖35示：圖35SEC-W02-1250風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)框圖SEC-W02-1250風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)主要有三種控制系統(tǒng)和三種運(yùn)行模式。三種控制系統(tǒng)：轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)、變槳控制系統(tǒng)、自動(dòng)偏航控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)之間是相互聯(lián)系，共同工作的。三種運(yùn)行模式：運(yùn)行準(zhǔn)備模式、正常運(yùn)行模式、故障處理模式，三種模式之間形成循環(huán)運(yùn)行。風(fēng)機(jī)的風(fēng)場(chǎng)監(jiān)控系統(tǒng)采用總線的方式作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)募軜?gòu)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組之間通過(guò)鏈?zhǔn)娇偩€構(gòu)成一個(gè)通訊單環(huán)路，每臺(tái)風(fēng)機(jī)的主控制器WP3100作為一個(gè)通訊節(jié)點(diǎn)，不僅對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)還將這些數(shù)據(jù)通過(guò)光纖傳輸?shù)酵ㄓ嵖偩€上。北京京能新能源有限公司哲里根圖風(fēng)電場(chǎng)一期風(fēng)機(jī)分別取B20、B21、C5、C6四臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為四個(gè)通訊鏈路的主機(jī)，這四臺(tái)主機(jī)將各自鏈路的數(shù)據(jù)匯總自身的控制器WP3100上，通過(guò)光纖傳輸?shù)街醒肟刂剖疫M(jìn)行風(fēng)場(chǎng)集中監(jiān)控。8.2主控制器WP3100系統(tǒng)特點(diǎn)8.2.1主控制器WP3100概況上海電氣SEC-W02-1250風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制系統(tǒng)采用丹麥Mita公司的WP3100為主控制器。在風(fēng)機(jī)底部、頂部各有一個(gè)操作控制器WP3050，供日常維護(hù)、檢修時(shí)操作風(fēng)機(jī)使用。風(fēng)機(jī)的所有控制信號(hào)都傳輸?shù)絎P3100中，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)分析和處理后，自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)的的停止及運(yùn)行，并提供給遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)所需要的運(yùn)行數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)。圖36機(jī)艙控制柜WP3100控制器8.2.2主控制系統(tǒng)的特點(diǎn)WP3100有著強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)字統(tǒng)計(jì)、信號(hào)分析與處理能力，它充分滿足了風(fēng)機(jī)在各種工況下的運(yùn)行要求，詳細(xì)的特點(diǎn)如下：（1）機(jī)組控制流程，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)偏航、自動(dòng)變槳、自動(dòng)解纜、轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制、風(fēng)速與功率自動(dòng)匹配。（2）閉環(huán)控制、自動(dòng)啟停機(jī)、小故障自動(dòng)復(fù)位等功能。（3）全面監(jiān)控機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，保證機(jī)組的安全。（4）200多個(gè)機(jī)組參數(shù)，方便系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行。（5）簡(jiǎn)單的操作界面，用戶(hù)很容易掌握接受。（6）通過(guò)故障列表顯示，確定故障范圍。（7）數(shù)據(jù)采樣周期短，準(zhǔn)確獲取實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)。（8）網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)依靠單環(huán)路傳遞信息。（9）后臺(tái)具有數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能。8.3風(fēng)機(jī)運(yùn)行模式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行模式是指：風(fēng)機(jī)狀態(tài)參數(shù)在某種特定條件的邏輯組合下，能構(gòu)成一個(gè)風(fēng)機(jī)運(yùn)行中必然經(jīng)歷的狀態(tài)，那么此種狀態(tài)就可定義為一種運(yùn)行模式。例如：待機(jī)、等風(fēng)、自檢、啟動(dòng)、停止等不同運(yùn)行工況。每一種風(fēng)機(jī)所有狀態(tài)的組合，可包含機(jī)組全部行為，不同運(yùn)行模式之間都有特定切換條件。所以對(duì)運(yùn)行模式的學(xué)習(xí)可以幫助我們真正的了解風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特性，非常有助于我們進(jìn)行針對(duì)性的學(xué)習(xí)。圖37表示出運(yùn)行模式切換的基本流程。圖37運(yùn)行模式切換流程8.3.1系統(tǒng)正常（systemok）風(fēng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)制動(dòng)等級(jí)小于50級(jí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速小于500轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速小于10轉(zhuǎn)，變槳角度等于88°同時(shí)滿足時(shí)，控制系統(tǒng)就會(huì)認(rèn)為系統(tǒng)正常(systemOK)。任何故障都會(huì)使控制系統(tǒng)觸發(fā)對(duì)應(yīng)的故障代碼，并觸發(fā)相應(yīng)的制動(dòng)程序，風(fēng)機(jī)此時(shí)就不滿足系統(tǒng)正常的的條件，不能夠啟機(jī)運(yùn)行。系統(tǒng)正常后，滿足風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的條件還有：（1）齒輪箱油溫大于10度；（2）風(fēng)速大于啟動(dòng)風(fēng)速，完成機(jī)艙對(duì)風(fēng)；（3）完成120秒倒計(jì)時(shí)。8.3.2自由轉(zhuǎn)動(dòng)（freewheelG1）風(fēng)機(jī)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，葉片首先開(kāi)始變槳，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高，在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?rpm到930±30rpm期間，轉(zhuǎn)速的上升率保持在5rpm/s，在轉(zhuǎn)速為930±30rpmrpm到1100rpm時(shí)，轉(zhuǎn)速上升率按照變頻器運(yùn)行狀態(tài)下PID轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的比例作用因數(shù)PIDKpbrake6000控制。8.3.3切入G1當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)930±30rpm處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，WP3100通過(guò)521端發(fā)出高電平信號(hào)，在變頻器收到“Magnetizingrelease”信號(hào)，即開(kāi)始勵(lì)磁信號(hào)。槳距角以5°/秒的速度向1°變動(dòng)。當(dāng)轉(zhuǎn)速高于930rpm時(shí)，槳距角向45°變動(dòng)，直到WP3100的數(shù)字輸入137端接收到變頻器信號(hào)“CSCreadycut-in”（CSC準(zhǔn)備切入）。WP3100的數(shù)字輸出端522向變頻器輸出“Poweron”的并網(wǎng)要求信號(hào)；WP3100的數(shù)字輸入端141收到變頻接收到的“Paralleloper”并網(wǎng)響應(yīng)信號(hào)，之后變頻器立刻并網(wǎng)開(kāi)關(guān)合閘，發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)連接。8.3.4發(fā)電機(jī)運(yùn)行模式（operationG1）當(dāng)發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)后，主控制器WP3100從風(fēng)速儀接受風(fēng)速信號(hào)，同時(shí)變頻器從發(fā)電機(jī)尾部的轉(zhuǎn)速編碼器獲取發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，變頻器根據(jù)控制器預(yù)設(shè)的風(fēng)速-槳距角-轉(zhuǎn)速設(shè)定值以及轉(zhuǎn)矩-轉(zhuǎn)速設(shè)定值進(jìn)行發(fā)電。根據(jù)風(fēng)速的大小按照設(shè)定對(duì)應(yīng)變槳速度的大小，按照風(fēng)速的大小控制槳距角的具體值，由對(duì)應(yīng)的槳距角所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，再由轉(zhuǎn)矩進(jìn)而控制發(fā)電機(jī)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速。8.3.5風(fēng)機(jī)的自檢程序當(dāng)風(fēng)機(jī)程序運(yùn)行到自由轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，風(fēng)機(jī)需要對(duì)變槳角度進(jìn)行程序自檢，自檢過(guò)程如下：（1）自檢程序11、風(fēng)機(jī)達(dá)到自由轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在25s內(nèi)WP3100的134端檢測(cè)變槳行程開(kāi)關(guān)Pitchsafetycylinder45°Stopposition的高電平反饋信號(hào)給；如果無(wú)高電平信號(hào)反饋，WP3100觸發(fā)狀態(tài)碼1130停機(jī)。2、在WP3100的134端接收到行程開(kāi)關(guān)的高電平信號(hào)后，槳距角將以5°/秒的速度從45°向40°變動(dòng)。轉(zhuǎn)速上升率按照變頻器運(yùn)行狀態(tài)下PID轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的比例作用因數(shù)PIDKpbrake6000控制。如果在10s時(shí)間內(nèi)，槳距角沒(méi)有到達(dá)40°+2°，WP3100觸發(fā)狀態(tài)碼1127使風(fēng)機(jī)停機(jī)。3、在結(jié)束自檢程序1后，運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)到自檢程序2。（2）自檢程序2在結(jié)束自檢程序1以后，槳距角以0.5°/秒的速度從40°向1°變動(dòng)。當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速在120秒內(nèi)一直高于600rpm，風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)到自檢程序3。如果轉(zhuǎn)速在120秒內(nèi)不能始終高于600rpm，WP3100觸發(fā)狀態(tài)碼1100，進(jìn)行180s的制動(dòng)自測(cè)，如果自測(cè)制動(dòng)轉(zhuǎn)速＜500rpm，風(fēng)輪葉片以1°/s偏向0°，直到風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在600rpm以上