FL1500系列風(fēng)力發(fā)電機組技術(shù)說明書-最新

2007年6月SL1500系列風(fēng)力發(fā)電機組技術(shù)說明目錄前言SL1500先進的技術(shù)代表，具有發(fā)電量大、發(fā)電品質(zhì)高、結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點。為了更好理解SL1500風(fēng)力發(fā)電機組，編寫了本技術(shù)說明書，在安裝、使用過程中應(yīng)遵守本手冊內(nèi)容，如與技術(shù)人員指導(dǎo)出現(xiàn)矛盾，以華銳風(fēng)電技術(shù)人員的指導(dǎo)為準(zhǔn)。本手冊是SL1500系列手冊中的一本，介紹SL1500機型技術(shù)方面的相關(guān)知識。1第一章SL1500風(fēng)機簡要說明SL1500風(fēng)機具有三個風(fēng)輪葉片，主動變槳，主動偏航系統(tǒng)，變速，額定電力輸出1520KW70米或7760米到100地固定位置將風(fēng)能轉(zhuǎn)變成電能并按照供電公司的規(guī)范要求輸入其電網(wǎng)。SL1500行保證低載荷，優(yōu)化效率，輸出端無載荷高峰。風(fēng)機主要包括以下部件：機艙（1）含發(fā)電機（5）和齒輪箱（7）塔筒（2）風(fēng)輪,含葉片（3）和輪轂（10）圖1風(fēng)機的各個部件有：風(fēng)輪，含三個風(fēng)輪葉片（3）oo輪轂罩2輪轂（10）oo變槳系統(tǒng)（9）機艙，含機艙罩（13）ooooooo齒輪箱（7）減噪裝置（8）主機架（12）偏航系統(tǒng)（）制動聯(lián)接裝置（6）冷卻系統(tǒng)（4）塔筒，含通行門ooo梯子及登梯保護裝置和休息平臺在每個塔筒段接頭和上部法蘭處的裝配平臺電氣設(shè)備雙饋異步發(fā)電機（5）oooooooo變槳控制系統(tǒng)及偏航控制系統(tǒng)串行接口監(jiān)控系統(tǒng)和安全鏈動力電纜變頻器遠程監(jiān)控接口風(fēng)向標(biāo)3圖21.1風(fēng)輪葉片風(fēng)輪葉片為玻璃纖維/環(huán)氧樹脂制成的多格的梁/殼體結(jié)構(gòu)。葉片將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機械能并傳遞到輪轂上。每支葉片有內(nèi)置的防雷電系統(tǒng)，包括一個位于葉尖的金屬尖、一根沿著葉片翼梁布置的接地電纜和一根接到變槳軸承的接地電纜。1.2輪轂輪轂（10）為鑄造結(jié)構(gòu)，用于將葉片載荷傳遞到齒輪箱上。1.3變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng)作為主要的制動系統(tǒng)使用，可以在額定功率范圍內(nèi)對風(fēng)機速度進行控制。變槳系統(tǒng)包括變槳電機，齒輪箱（9）和變槳軸承（14葉片單獨調(diào)整。3實現(xiàn)風(fēng)機的功率控制。如果一個驅(qū)動器發(fā)生故障，另兩個驅(qū)動器可以安全地使風(fēng)機停機。風(fēng)輪葉片調(diào)整驅(qū)動器的供電為冗余形式，使每個葉片都可以作為獨立的制動系統(tǒng)，使風(fēng)機停止。另外，在變槳軸承和葉片根部法蘭之間裝上特制斜墊，可以保證即使在3個4變槳驅(qū)動都發(fā)生故障的情況下，也能使葉片在自重和風(fēng)的作用下，自動順槳。圖31.4齒輪箱齒輪箱安裝在主機架（18）上。風(fēng)力發(fā)電機組通過一個多級齒輪箱將風(fēng)輪轉(zhuǎn)速提高到發(fā)電機轉(zhuǎn)速。齒輪箱由兩級行星和一級正齒組成。為減小噪聲，所有的齒輪級均為斜齒。風(fēng)輪軸（15）內(nèi)置在齒輪箱內(nèi)，即輪轂直接與齒輪箱的傳動軸16確保為齒輪箱提供持續(xù)的潤滑和冷卻。齒輪箱輸出軸上的一個盤式制動器起到緊急制動和鎖定的作用。1.5減噪裝置8輪箱與夾擊法蘭之間加裝彈性減震塊。這將風(fēng)輪施加在齒輪箱上的載荷傳遞到主機架上，避免將齒輪箱的振動傳遞到主機架上。1.6主機架主機架（18）將來自齒輪箱的力轉(zhuǎn)移到塔筒上。主機架是一個焊接結(jié)構(gòu)，發(fā)517吊車，變頻器柜和電源柜，設(shè)備和電源的斷路器，以及控制系統(tǒng)部件。圖41.7發(fā)電機SL1500裝置，確保低磨損。為了避免潮濕損壞發(fā)電機，發(fā)電機安裝有加熱繞組。此外，在發(fā)電機內(nèi)裝有傳感器用于監(jiān)控溫度。1.8偏航系統(tǒng)20417）和偏航軸承組成。偏航齒圈與塔筒連接，偏航軸承和主機架連接。主機架和偏航齒圈之間以及偏航軸承和主機架之間嵌有滑動墊片?；瑒訅|片內(nèi)含潤還油脂，無需維護。根據(jù)風(fēng)向記錄的信17206圖51.9制動聯(lián)接裝置制動聯(lián)接裝置包括安裝在齒輪箱輸出軸上的一個液壓盤式制動器，以及盤式制動器與發(fā)電機驅(qū)動軸之間的聯(lián)軸器。制動器用于工作時緊急停機，在非工作時作為鎖定使用。制動器動作時需要液壓系統(tǒng)工作。啟動制動器時，壓力降低，制動閘瓦通過彈簧力壓在制動盤上。液壓系統(tǒng)重新加壓時，制動器松開。制動器閘瓦的磨損情況經(jīng)檢測并在PC上顯示。制動器閘瓦可以自動調(diào)整，永遠保持在正確的位置。聯(lián)軸器（22）將齒輪箱輸出的力矩傳遞到發(fā)電機驅(qū)動軸上（21緣，防止漏電；可以補償軸向和徑向的位移和軸向旋轉(zhuǎn)，阻斷不利的峰值載荷傳遞到發(fā)電機上，同時也阻斷發(fā)電機的反作用。另外聯(lián)軸器為脹套式，內(nèi)嵌銅套，在扭矩過大時打滑，防止對發(fā)電機軸和齒輪箱軸造成損壞。7圖61.10冷卻齒輪箱的冷卻潤滑通過安裝在機艙內(nèi)的一臺油空氣冷卻器（23）實現(xiàn)。在冷卻環(huán)路中有一個熱電旁路閥，當(dāng)油溫過低時將冷卻器旁路，保證油溫快速升高到這些措施可確保齒輪箱油溫永遠保持在最佳溫度范圍。發(fā)電機和變頻器的冷卻用一臺安裝在機艙外的水空氣冷卻器進行水冷。圖781.11風(fēng)力數(shù)據(jù)記錄器風(fēng)力數(shù)據(jù)測量通過安裝在機艙外的一個風(fēng)速儀實現(xiàn)。風(fēng)速儀用于確定風(fēng)向和風(fēng)速。為防止受到風(fēng)輪和塔筒的影響，風(fēng)速儀安裝在機艙后上方的機艙罩上。根據(jù)測量結(jié)果，偏航系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)機艙，使風(fēng)輪最佳對風(fēng)。風(fēng)向標(biāo)裝有防雷裝置。1.12玻璃鋼罩輪轂和機艙有玻璃鋼罩。保護設(shè)備部件不受氣候影響，并起到降低噪聲排放和增強空氣動力的作用。玻璃鋼罩裝有籠式防雷裝置。1.13塔筒有兩種類型的塔筒：一種是筒形鋼制塔筒，一種是混合式塔筒。1.13.1筒形鋼塔筒根據(jù)輪轂高度和風(fēng)機的機型，鋼制塔筒分3段或5段。各段之間，塔筒段與基礎(chǔ)之間，以及塔筒段與機艙之間為法蘭接頭，通過預(yù)緊螺栓連接。在每個連接法蘭下方和頂部法蘭下方設(shè)有安裝平臺。塔筒內(nèi)有帶保護裝置的梯子，休息平臺和電纜橋架。1.13.2混合型塔筒混合型塔筒是包括基礎(chǔ)和分段鋼制塔筒的混凝土塔筒?；炷了捕问乾F(xiàn)場混凝土施工，在外部預(yù)緊連接。塔筒內(nèi)的緊固鋼筋將鋼制塔筒段和含基礎(chǔ)的混凝帶安全防護裝置，休息平臺和電纜橋架。在混凝土塔筒段和鋼制塔筒段連接處下方，有一個安裝平臺，在那里從混凝土塔筒的梯子換到鋼制塔筒的梯子?；A(chǔ)內(nèi)還有一個地下室，那里可以測試鋼筋，必要時可拉緊鋼筋。91.14防雷電系統(tǒng)如果發(fā)生雷擊，雷電從風(fēng)輪葉片通過葉片接地裝置傳導(dǎo)到輪轂，經(jīng)過齒輪箱如果機艙外殼，輪轂外殼或風(fēng)向標(biāo)受到雷擊，也以相同的路線傳導(dǎo)。在風(fēng)機轉(zhuǎn)動部件（葉片-輪轂，齒輪箱軸-齒輪箱外殼）上安裝有帶碳纖維刷（25）的不銹鋼避雷器（26）或者不銹彈簧鋼滑環(huán)裝置（主機架圖8間接防雷保護通過電壓避雷器實現(xiàn)。1.15電氣設(shè)備IGBT行。采用雙饋發(fā)電機實現(xiàn)變速運行，與其他方案相比有以下基本技術(shù)優(yōu)勢：電效率較高諧波載荷降低cos）可以在整個功率范圍內(nèi)，根據(jù)外部的目標(biāo)值進行逐級控制或采用一個固定值控制。發(fā)電機和變頻器均裝有多個溫度傳感器用于監(jiān)測溫度，還裝有加熱裝置，防止發(fā)生冷凝。101.15.1控制系統(tǒng)這些單元布置在機艙內(nèi)和塔筒底部。每個單元獨立負(fù)責(zé)相關(guān)的控制功能。1.15.2電網(wǎng)連接發(fā)電機的控制動作類似于一個同步電機。變頻器在轉(zhuǎn)子側(cè)有兩個獨立的值是可調(diào)的，也就是力矩和勵磁。勵磁決定產(chǎn)生的無功功率，力矩決定風(fēng)機的總發(fā)電量。在正常運行情況下，cos為常數(shù)。力矩則根據(jù)轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)。在正常工作情況下約有80%的有功功率來自定子，約20%來自發(fā)電機的轉(zhuǎn)子。正是因此，與全部功率通過變頻器傳導(dǎo)的同步或異步發(fā)電機的變速設(shè)備相比，此發(fā)電機產(chǎn)生較少的諧波載荷。1.15.2.1閃變風(fēng)機的控制方式能夠?qū)崿F(xiàn)沒有突然的載荷變化。所以，閃變載荷是可以忽略的。1.15.2.2諧振IGBT變頻器的恒定切換頻率約為3kHz。因此，由于切換頻率高且恒定，濾波量很少，諧振比例很?。═HD約1.15.2.3切換過程只有在DC中間回路加載時才出現(xiàn)切換過程。DC中間回路的電容通過一個電阻加載。產(chǎn)生的電流值最大為額定電流的。1.15.2.4接入電網(wǎng)發(fā)電機與電網(wǎng)實現(xiàn)平滑同步。同步后，力矩和功率緩慢地進行調(diào)節(jié)。11第二章安全須知2.1指定用途風(fēng)機用于把風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能，按照技術(shù)參數(shù)的要求向電網(wǎng)供電。風(fēng)機可以并網(wǎng)工作。風(fēng)機必須完全符合技術(shù)條件，并且必須嚴(yán)格遵守本手冊以及安裝、運行、檢查和維護規(guī)章，并依據(jù)規(guī)定的運行參數(shù)和規(guī)定的用途運行和使用。2.2基本的安全性2.2.1安全基本要求華銳風(fēng)電科技有限公司始終堅持“安全第一、預(yù)防為主”的原則，將利于安全生產(chǎn)作為宗旨之一貫穿于產(chǎn)品設(shè)計的全部過程。風(fēng)電機組的設(shè)計是在安全、可靠、高效的前提下進行的，因此，只要風(fēng)力發(fā)電機組的安裝、維護及運行遵照華銳風(fēng)電的各相關(guān)手冊的要求來進行，就不會出現(xiàn)設(shè)備安全問題。在針對風(fēng)電機組的工作過程中必須正確地使用工作設(shè)備和所有防護性設(shè)備，存在危險隱患時不允許進行操作。如果出現(xiàn)安全事故必須及時報告至相關(guān)部門。人員進入風(fēng)電機組工作前，必須在設(shè)備周圍設(shè)置警告標(biāo)志，避免在不知情的情況下啟動設(shè)備造成人員傷亡。所有在風(fēng)力發(fā)電機組中進行有關(guān)工作的人員都必須遵守《風(fēng)力發(fā)電場安全規(guī)程》及《SL1500防火及環(huán)保規(guī)范。風(fēng)機的工作人員必須熟悉這些規(guī)定。在風(fēng)機上工作必須小心謹(jǐn)慎。12工作人員必須備有急救箱和通訊設(shè)備。開始任何工作之前，必須確保工作人員符合資格要求。如果風(fēng)機的工作狀態(tài)有異常變化，必須立即切斷電源，并防止被重新啟動。備件必須符合制造商的技術(shù)要求。原裝備件可以保證總是符合要求。遵守第8章“維護”一章所規(guī)定的維護時間間隔。2.2.2緊急逃生裝置當(dāng)正在風(fēng)力發(fā)電機組上工作時，操作人員周圍必須有逃生設(shè)備，以使得他們可以快速撤離至安全環(huán)境。在需要撤離的緊急情況下，操作人員必須對設(shè)備及其使用說明非常熟悉。在任何時候，緊急下降設(shè)備的使用說明書都必須與設(shè)備放在一起，且必須在不打開設(shè)備的情況下可以查看說明書。在機艙緊急出口框架上方有逃生支架，可用于緊急下降設(shè)備的懸掛。2.3對人員的要求2.3.1人員要求在風(fēng)力發(fā)電機組中進行有關(guān)工作的人員必須符合《風(fēng)力發(fā)電場安全規(guī)程》中風(fēng)電場工作人員基本要求，并得到切實可行的保護。只有年滿18周歲的人員才允許在風(fēng)力發(fā)電機組上工作。只有讀過并理解說明書要求，并且由制造商指定、經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)人員，才可以進行風(fēng)力發(fā)電機組的安裝運行及維護工作。專業(yè)人員是指基于其接受的技術(shù)培訓(xùn)、知識和經(jīng)驗以及對有關(guān)規(guī)定的了解，能夠完成交給他的工作并能意識到可13能發(fā)生的危險的人員。高于地面的工作必須由經(jīng)過塔筒攀爬訓(xùn)練的人員進行。正在接受培訓(xùn)的人員對風(fēng)力發(fā)電機組進行任何工作，必須至少由一位有經(jīng)驗的人員持續(xù)監(jiān)督。原則上，必須至少有兩人同時進入風(fēng)力發(fā)電機組工作。工作人員除了對機組設(shè)備了解外，還必須具備下列知識：了解可能存在的危險、危險的后果及預(yù)防措施在危險情況下對風(fēng)力發(fā)電機組采取何種安全措施能夠正確使用防護設(shè)備能夠正確使用安全設(shè)備熟知風(fēng)電機組操作步驟及要求熟知與風(fēng)力發(fā)電機組相關(guān)的故障及其處理方法熟悉正確使用工具的方法熟知急救知識和技巧不具備以上知識的人員不得操作風(fēng)力發(fā)電機組。風(fēng)機上的各項工作要求工作人員具有不同資格，見表2-1。表格2-1人員最低資格要求概述經(jīng)過培訓(xùn)的專業(yè)人員*工*14夠評估交給他的工作并能意識到可能發(fā)生的危險的人員。制造商必須指導(dǎo)并告知工作人員下述信息：可能的危險、危險的后果及預(yù)防在危險情況下對風(fēng)機采取安全措施使用人員防護設(shè)施安全設(shè)備遵守操作要求與風(fēng)機有關(guān)的可能的故障和問題正確使用工具用于規(guī)定的目的，并完成急救培訓(xùn)不具備這些知識或者不能正確操作風(fēng)機的人員不得操作風(fēng)機。2.4風(fēng)機上的安全標(biāo)志及防護要求2.4.1安全標(biāo)志表格2-2風(fēng)機上的安全標(biāo)志152.4.2防護要求在對風(fēng)力發(fā)電機組進行工作之前，每個工作人員必須理解如下設(shè)備的使用說明。攀登塔筒的工作人員必須使用合格的安全帶、攀登用的安全輔助設(shè)備或者適合的安全設(shè)施。如果風(fēng)力發(fā)電機組位于近水地點，應(yīng)穿救生衣。攀登塔筒并進入機組時應(yīng)穿戴下列用品：除了上面指出的設(shè)備外，還必須具備如下物件：緊急逃生裝置滅火器（塔筒底平臺及上層平臺各存放一個）移動電話或?qū)χv通訊設(shè)備如果要完成的工作是對正在運行的風(fēng)力發(fā)電機組的檢查和維護，建議人員在攀爬塔筒過程中準(zhǔn)備手電筒、