風機各部分匯總

SL1500風機概述1、SL1500風力發(fā)電機組電控系統(tǒng)的組成SL1500風力發(fā)電機組的電控系統(tǒng)主要分為五個部分：電源系統(tǒng)、變速恒頻控制系統(tǒng)、偏航控制系統(tǒng)、變槳控制系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)。2、SL1500風力發(fā)電機組電控系統(tǒng)的主要特點☆第三代并網型風機，世界主流技術；☆雙饋異步發(fā)電機，更靈活的饋電方案，更低的成本，更高的效率；☆一拖四的電動偏航，效率更高，維護量更小；☆冗余的獨立電動變槳系統(tǒng)，高精度伺服機構，更安全的系統(tǒng)保障；☆雙PWM變頻器，集高精度矢量控制、完美無諧波、效率因數(shù)校正、最大風能跟蹤諸多功能于一身；☆SCADA系統(tǒng)，靈活高效的中央控制及遠程監(jiān)控功能；☆高性能、分時多任務處理功能的中央控制器性能強大；☆無沖擊的并網、解列技術；☆長壽命的膜電容大幅度提高系統(tǒng)可靠性；偏航系統(tǒng)的功能是什么?在安裝時配合葉輪吊裝調整機艙方向，最大限度的吸收風能工作情況偏航變頻器與PLC連接，控制偏航電機的動作四個偏航電機統(tǒng)一協(xié)調工作，達到偏航目的偏航計數(shù)器對偏航角度進行計算，反饋報警信號。組成偏航變頻器偏航電機剎車、溫度控制開關偏航計數(shù)器風速風向儀偏航組成1、偏航變頻器偏航變頻器與從站PLC連接，使PLC通過CAN總線與偏航變頻器通訊。偏航變頻器內部有獨立的程序Parameter_Yaw.dw5，PLC內對偏航變頻器有一定的設置程序。偏航變頻器的CAN總線設置開關設置為off。偏航變頻器需要380VAC，經過PLC的程序要求，控制偏航變頻器動作。偏航變頻器含有高頻濾波器變頻器輸入電壓：400VDC±10%變頻器控制類型：矢量PWM電壓型變頻器與控制器通訊方式：CAN總線變頻器有制動斷路器在制動狀態(tài)時避免過高電壓。2、偏航電機2.1偏航電機的特點偏航電機的額定工作電壓是380VAC，額定轉速為1350rpm，額定功率2.2kW偏航電機通過偏航齒輪箱與偏航大齒圈咬合。偏航電機有溫度控制開關保護電機在正常溫度范圍內工作。采用感應電動機，帶有溫度開關。電動機可以雙向旋轉控制方式采用一臺變頻器拖動四臺變頻電機的方式，開環(huán)控制。變頻器的上升斜坡為3秒(可調整)。2.2電機參數(shù)感應異步電機感應異步電機額定功率2.2kW極數(shù)4極電壓Δ?3相400VAC頻率50HZ同步速度1500rpm旋轉方向雙向，平均分布防護等級≥IP54絕緣等級F冷卻IC411自通風,空氣來自機艙3、剎車控制剎車控制剎車的打開和釋放是偏航變頻器自動控制的偏航變頻器控制剎車開關剎車反饋信號串連到偏航變頻器制動器內置于電機內，電壓230VAC/50Hz/0.5A。它帶有一個24VDC的限位開關。在啟動偏航電動機前，制動器打開，得到制動器打開信號后，啟動偏航驅動。4、偏航計數(shù)器1、如何獲得絕對的機艙角度左/右位置信號判斷零位，分辨左右紐纜位置報警對左極限、右極限報警信號的保護左極限位置報警大約左700度右極限位置報警大約右700度2、限位保護在偏航齒圈上設有一個凸輪開關，檢測機艙的左/右偏信號、機艙當前位置信號、解纜信號、左偏報警、右偏報警信號。機艙位置檢測裝置是一個24VDC增量型的編碼器，通過該編碼器可以檢測到機艙的當前位置。通過與風向檢測裝置的風向信號進行比較，實現(xiàn)偏航系統(tǒng)的準確對風。手動偏航在機艙供電的情況下，通過手動控制盒即可實現(xiàn)偏航。5、故障分析5.1偏航變頻器錯誤發(fā)生從控制面板可以看到實時的故障代碼，也可以電腦連接偏航變頻器可以讀取故障參數(shù)列表ru.00在排除故障后，重啟變頻器進行復位。5.2常見故障和處理a.Err254偏航功率低，處理方案：檢查偏航齒盤是否清潔，將偏航力矩值加到合適的值（一般偏航功率大于等于4KW為宜）。b.可在偏航菜單下看到031，為偏航剎車沒有反饋，通常是檢查偏航電機的的剎車是否打開，在實際中常見的是剎車打開了但是沒有反饋，這是需要檢查偏航電機的反饋觸點是否接觸良好。1、功能： 測量風速 測量風向 測量溫度 防雷保護

風速風向儀2、安裝位置串口通訊（RS422到RS232）3、風速風向儀接線圖4、常見故障處理4.1Err163風速傳感器故障&Err160風速傳感器測量錯誤，也就是我們常見的風速儀無風速或者是風速時有時斷，首先要檢查風速儀的好壞，然后檢查接線是否正確，24V電源是否供給正常，檢查風速儀的防雷保護模塊是否完好；風速儀的數(shù)字轉換模塊的撥碼是否正確（一般按照圖紙撥）.4.2測環(huán)境溫度偏差較大。變槳系統(tǒng)介紹概述：變槳系統(tǒng)可單獨對每個葉片的變槳角度進行調整，在其中一個變槳系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可保證安全的停機。變槳系統(tǒng)完成的功能如下：a、當風速超過額定風速時，通過控制葉片角度來控制風機的速度和功率。b、當安全鏈被打開時，葉片作為空氣動力制動裝置安全停機（安全運行）。c、當風速低于額定風速時，通過調整葉片角度最大可能的從風中吸收更多的功率。d、通過衰減風旋轉交互作用引起的振動使風機上的機械載荷極小化。3個葉片受三個獨立的變槳系統(tǒng)控制，其中每個葉片通過變槳電機驅動變速箱、小齒輪、變槳軸承內齒圈轉動。變槳變頻器控制變槳電機的速度，使每個葉片在順槳位置、工作位置之間持續(xù)的自動的變槳。PLC根據功率控制給葉片角度的參考值，然后變槳變頻器控制葉片向參考位置變槳。當安全鏈打開的情況下，葉片回到順槳位置以減慢輪轂的轉動速度。安全鎖保護葉片只能往順槳位置方向旋轉，不能反轉，保證風機的安全停機?？刂葡到y(tǒng)配備了電池柜，當電網掉電的情況下由電池供電給變槳變頻器，使風機安全停機。變槳電機、帶有變槳變頻器的變槳控制柜位于輪轂內，而電池柜、供電電源在機艙內。利用滑環(huán)起到旋轉信號和固定信號之間的連接。利用順槳位置的接近開關檢測順槳位置、工作位置的接近開關檢測工作位置。檢測葉片是否在工作區(qū)域之內、是否超過了工作位置。1、為什么要有變槳系統(tǒng)？在風速小于目標風速時，通過調整葉片角度，來得到最佳的發(fā)電功率。當風速大于目標風速時，變槳系統(tǒng)調節(jié)葉片角度，控制風機的速度和功率維持在一個最優(yōu)的水平。當安全鏈斷開的時候，把葉片轉到順槳位置（安全運行），把風輪當成一個空氣動力學的剎車來使用。利用風和葉輪的相互作用，減小擺動從而將機械負載最小化。2、變槳系統(tǒng)是如何實現(xiàn)的？從站PLC控制操作電氣變槳系統(tǒng)，3個通過變頻器控制的輔助馬達間接變速裝置（伺服電機）。機艙內的電池系統(tǒng)。3、變槳系統(tǒng)的構成3.1電動變槳，3個變槳電機以及3個變槳變頻器，可以獨立變槳。3.2備用電池組，在機艙內，當電網掉電時使葉片安全順槳，系統(tǒng)安全停機。3.3安全鎖定系統(tǒng)以及輪轂滑環(huán)。3.4從站PLC通過CANBUS總線來控制變槳系統(tǒng)的正常運行。3.5每一個變槳變頻器可以實現(xiàn)急停操作。3.6變槳角度的范圍是90度，86度時有一個電磁感應開關來檢測葉片是否在順槳位置，在94度時有一個極限位置開關來保護葉片不會超出工作位置。3.7機械和電氣構成：

變槳電機輪轂輪轂變槳控制柜變槳限位撞塊變槳接近開關緩沖器極限工作位置開關極限工作位置撞塊輪轂罩分隔壁導流帽

3.8滑環(huán)系統(tǒng) 每個葉片一個配備 -變槳機柜 -變槳驅動(齒輪箱,補助馬達間接變速 裝置,編碼器，飛輪單元，剎車) -接近傳感器 -工作位置開關變槳機柜包括-變槳變頻器,剎車斷路器,-總開關,230VAC工組插頭-機柜加熱器-繼電器3.9輪轂滑環(huán)簡介滑環(huán)位于旋轉的輪轂內部，用于固定機艙和旋轉的輪轂之間的電源連接及控制信號的傳輸?；h(huán)裝置有加熱系統(tǒng)和編碼器。電氣性能滑環(huán)有25個通道。觸點的卡片組和刷子由黃金制成?；h(huán)觸點的短路能力滿足所用熔斷器的要求。在機艙側，電纜、控制線通過兩個Harting連接器與滑環(huán)內的通道連接。在輪轂側,具有浪涌保護功能的滑環(huán)線連接到接線盒上?；h(huán)裝置上有加熱系統(tǒng)?；h(huán)裝置中有一個編碼器。內部配線(Harting接頭與滑環(huán)觸點相連接，滑環(huán)觸點與接線盒相連接)使用與外部CAN總線相同的電纜。對于其他內部連接，使用與外部相同的電纜截面和相應的電壓等級。如果使用單芯電線，則須要有適當?shù)谋Ｗo(螺旋線軟管,泡沫橡膠等)，以確保邊緣不被磨損。用電纜扎匝將內部電線安全固定在適當位置，以防止在旋轉和振動過程中摩損或松動。輪轂側和機艙側都必須接地，連接到滑環(huán)觸點PE上。4、變槳系統(tǒng)的構成機械部分A輪轂B變槳軸承C減速機D雷電保護裝置E玻璃鋼輪轂罩電氣部分1、滑環(huán)單元。目的是用來給變槳提供電源，從站PLC通訊，以及一些保護措施。2、每一個葉片都一個獨立的變槳電機，變槳控制柜，編碼器，減速機，制動器，電磁接近感應傳感器，極限工作位置的保護開關。3、變槳控制柜內部主要是：變槳變頻器，剎車斷路器，主電源開關，外接230VAC電源插頭，柜內加熱系統(tǒng)，一部分24VDC控制繼電器。5、電氣結構風向順槳位置變槳電機小齒輪變槳齒輪邊緣工作位置大約90度的調節(jié)范圍利用空氣動力學的剎車系統(tǒng)葉片垂直向下時，變槳從0度轉向86度010203040506005000100001500020000250003000035000(ms)(Nm)(A)變槳力矩電流86°position0°position電纜的固定6、輪轂有關的明顯的故障a．通信故障和安全鏈故障1）穿過齒輪箱的滑環(huán)線有的時候因為齒輪箱輔助軸承過熱造成的損壞。所有的齒輪箱需要更新為更短的軸承緊固螺栓，這樣就會減少這方面的故障。2）滑環(huán)通信中斷。安全鏈和CAN總線中斷。主要是由于滑環(huán)的質量不能滿足要求，同樣如果滑環(huán)加熱器能夠正常工作的，這種故障發(fā)生的頻率也會大大降低。當從PLC輸出端（滑環(huán)加熱器的控制端）A62.14輸出24VDC，此時繼電器K257.7吸合，為滑環(huán)加熱器提供230VAC。3）大多數(shù)通信中斷故障發(fā)生在變槳柜內。當輪轂轉動是報錯，停止時故障消失。b．變槳變頻器主要檢查變槳變頻器的輸入和輸出，如果變頻器有輸入電壓，而沒有輸出電壓，則需要更換變頻器。但是有些時候是滑環(huán)引起變頻器發(fā)生故障。c．變槳電機1）剎車線損壞：剎車線沒有緊固2）剎車關閉延時：當剎車關閉時，在變槳電機關閉后有一段時間的延遲，位于10點鐘位置的槳葉往回轉出接近開關區(qū)域，發(fā)生故障，故障號45002。電池系統(tǒng)Battery1、為什么要電池單元？電網掉電的應急措施為控制回路提供電源為變槳系統(tǒng)提供電源2、電池數(shù)據

額定電壓30×12V＝360V，容量5Ah

失電情況下可以提供3次連續(xù)的安全保障。短時間提供電流：50A/5s系統(tǒng)通過測量電池電壓及溫度來進行充放電，防止過充。加熱溫度傳感器在電池柜內，并由PLC控制。當溫度在零度以下時，機柜加熱啟用。加熱控制通過PLC執(zhí)行。健康檢查

電池的健康檢測在一個固定的周期進行（比如：一周）。因此電池在設定好的情況下充電，通過電壓的變化來檢測電池的容量。這個過程由PLC控制。用溫度補償電池電壓限制VolLow:

=390-(UpsBatTem/2);(*BatVolLowLev-0,5*Batterietemperatur[°C]VolHig:

=420-(UpsBatTem/2);(*U_LS0-0,5*Batterietemperatur[°C]3、電池的各個狀態(tài) BatStaDis(0):電池狀態(tài)深度負載保護 當電池電壓低或者電池沒有連接時，進入此狀態(tài)。

BatStaGri(1):電網掉電 UPS系統(tǒng)運行是啟動輪轂的前提！ BatStaErr(2):電池故障狀態(tài) Err106電池電壓高或者沒有連接 Err115電池電壓低或者沒有連接 Err1353次電池檢測失敗，低電壓 Err157不同負載的電池電壓差太小 Err167在穩(wěn)定或者慢充電時，電池電壓低BatStaCha(3):電池快速充電電網掉電后電池放電BatStaTes(4):電池檢測狀態(tài)如果電池電壓高于VolLow，開始檢測小負載測試（連接0.8A負載）大負載測試（連接8A負載）BatStaRef(5):電池慢充狀態(tài)電池檢測后電池電壓大于300VBatStaSta(6)電池穩(wěn)定狀態(tài)在BatStaRef狀態(tài)的24小時在BatStaRef狀態(tài)后，電池電壓低于VolLow的1小時后。BatStaEar(7):電池接地故障 此時：電池接觸器打開 智能通過改變鎖定開關復位4、電池電量的檢測方法1）、檢測電池好壞通常是用萬用表測電壓，但在電壓正常的情況下，電池也未必是好的，還可能出現(xiàn)電量低的情況?？赏ㄟ^以下方法判斷電池是否