變槳培訓(xùn)的教案

變槳培訓(xùn)的教案第1頁/共50頁主要內(nèi)容一、變槳系統(tǒng)基本原理介紹二、變槳系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)組成三、電氣原理講解四、重要元器件介紹五、現(xiàn)場調(diào)試介紹（調(diào)試手冊）六、常見故障講解第2頁/共50頁一、變槳系統(tǒng)基本原理介紹

變槳系統(tǒng)槳距的調(diào)節(jié)方法為：

當風(fēng)電機組達到運行條件時，控制系統(tǒng)命令調(diào)節(jié)槳距角調(diào)到50°，當葉輪轉(zhuǎn)速達到1.5rpm時，再調(diào)節(jié)到0°，使葉輪具有最大的起動力矩，直到風(fēng)力機組達到額定轉(zhuǎn)速并網(wǎng)發(fā)電；

在運行過程中，當輸出功率小于額定功率時，槳距角保持在0°位置不變，不作任何調(diào)節(jié)；

當發(fā)電機輸出功率達到額定功率以后，調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)輸出功率的變化調(diào)整槳距角的大小，改變氣流對葉片的攻角，從而改變風(fēng)力發(fā)電機組獲得的空氣動力轉(zhuǎn)矩，使發(fā)電機的輸出功率保持在額定功率。第3頁/共50頁順槳停機保護

變槳系統(tǒng)不僅實現(xiàn)風(fēng)機啟動和運行時的槳距調(diào)節(jié)，還實現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機組的剎車系統(tǒng)。

在正常停機和快速停機的情況下，變槳系統(tǒng)將葉片變槳到89°，使葉輪逐漸停轉(zhuǎn)。

在三級故障或安全鏈斷開的情況下，在變槳系統(tǒng)的幫助下進行緊急停機，每一個葉片分別由各自的蓄電池控制完成順槳操作，即使葉片碰到91°限位開關(guān)，利用葉片的氣動剎車，起到安全保護作用。第4頁/共50頁二、變槳系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)組成

MOOG公司風(fēng)力發(fā)電機組的變槳系統(tǒng)采用最先進電動變槳控制，提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了維護成本。變槳的控制系統(tǒng)由七個柜體組成：三個軸柜，三個蓄電池柜和一個主控柜，他們不僅實現(xiàn)風(fēng)機啟動和運行時的槳距調(diào)節(jié)，而且能夠在事故情況下?lián)撈鸢踩Ｗo作用，完成葉片順槳操作，同時還完成故障診斷、狀態(tài)監(jiān)測、故障狀態(tài)下的安全復(fù)位功能、雷電保護控制、電池管理功能等，確保了系統(tǒng)的高可靠性。第5頁/共50頁變槳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖第6頁/共50頁三、電氣原理講解1、供電回路2、PLC及通訊回路3、安全鏈回路4、變槳回路5、其它重要電氣回路第7頁/共50頁1、供電回路充電器AC500軸柜：變槳電機加熱器/風(fēng)扇軸柜：變槳驅(qū)動器pitchmaster滑環(huán)-輪轂400V第8頁/共50頁充電器AC500電池柜：電池軸柜：直流回路為緊急順槳蓄電池充電；為主控柜與軸柜提供230V直流電壓400V主電單向/N24V電源模塊（3號AC500供電）電壓檢測單元供電故障診斷-PLC輸入卡件第9頁/共50頁直流回路AC500輸出與蓄電池之間的電路：為電池柜提供直流230V電源變槳回路接觸器提供直流電主控柜：AC500輸出230V直流電池柜：蓄電池變槳電機緊急順槳作用Pitchmaster直流母線第10頁/共50頁電池模塊風(fēng)機出現(xiàn)故障時為變槳電機提供備用電源進行緊急順槳。

每節(jié)蓄電池12V，一組6塊，每個電池柜有3組共18塊?？傠妷杭s為216V。軸柜：直流回路第11頁/共50頁溫控繼電器、24V電源模塊溫控繼電器溫度超過0度啟動400V主電單向/N軸柜：提供24V電源變槳PLC3號AC500第12頁/共50頁2、變槳PLC及通訊回路24V電源模塊輸入輸出模塊7片EL10082片EL2008三個軸的pitchmasterCan通訊模塊滑環(huán)-輪轂Profibus通訊電纜第13頁/共50頁CAN通訊Can通訊模塊6751pitchmasterCan通訊模塊第14頁/共50頁3、安全鏈回路復(fù)位信號15S變槳安全鏈返回信號安全鏈閉合輸出信號-變槳機艙柜KL1904模塊第15頁/共50頁機艙-滑環(huán)24V信號線第16頁/共50頁變槳內(nèi)部安全鏈.jpg軸柜:Pitchmaster正常軸柜:安全鏈閉合接觸器第17頁/共50頁4、變槳回路直流回路主控柜：主電400V變槳電機分流電阻第18頁/共50頁正常變槳AC500輸出直流電變槳旁路Pitchmaster電子剎車安全鏈回路電池動作正常變槳Pitchmaster:ENPO96°限位變槳電機：電子剎車Pitchmaster:主電斷,維持一段時間電池-Pitchmaster第19頁/共50頁緊急順槳91°限位開關(guān)96°限位開關(guān)緊急順槳第20頁/共50頁低電壓穿越電池柜：蓄電池直流母線>500VPitchmaster第21頁/共50頁手動變槳選軸控制開順槳第22頁/共50頁變槳旁路及電池動作信號軸三:緊急順槳允許旁路旁路反饋PLC旁路接觸器第23頁/共50頁5、其它重要電氣回路

驅(qū)動器pitchmaster軸柜、電池柜和輪轂溫度Pitchmaster驅(qū)動變槳電機緊急順槳結(jié)束信號釋放電子剎車主電斷,維持一段時間驅(qū)動風(fēng)扇安全鏈:驅(qū)動器正常第24頁/共50頁驅(qū)動器pitchmasterCan通訊模塊EL6751制動電阻直流母線第25頁/共50頁溫度測量單元PitchmasterX2:3、4PitchmasterX2:5、6溫度變送器采集轉(zhuǎn)換5秒吸合一次采集軸三和輪轂溫度只有軸三有第26頁/共50頁電壓檢測模塊主控柜：400V主電單向供電電池柜:蓄電池正常范圍：有24V輸出<210V>265V主控柜：24V電源模塊直流回路供230V直流電第27頁/共50頁四、重要元器件介紹1、驅(qū)動器pitchmaster主要功能：

1、采集編碼器值、溫度等信號傳給變槳主控；2、接收主控給出的變槳命令，根據(jù)變槳目標及速度給定值調(diào)節(jié)輸出電壓，驅(qū)動變槳電機進行變槳；第28頁/共50頁狀態(tài)指示燈第29頁/共50頁外部接線X1：400V供電X2：輸入輸出I/O點X3：電機溫度KTYX4：RS232接口X5：Can通訊X6：電機編碼器X7：冗余編碼器X8：預(yù)留擴展模塊X9：電子剎車X21：輸出，直流母線，

制動電阻S1：Can總線地址選擇開關(guān)第30頁/共50頁功率端子接線X1X21第31頁/共50頁控制及信號端子接線X5、X6、X7X3、X9、X2、X4第32頁/共50頁Pitchmaster內(nèi)部電路第33頁/共50頁2、充電器AC500

主要功能：為蓄電池充電；

為主控柜及軸柜提供230V直流電；Inputvoltage:230VAC；Outputvoltage:215-242VDC（根據(jù)電池溫度調(diào)節(jié)輸出，把電池溫度控制在20度）第34頁/共50頁外部接線X1：230VPowerSupplyX2：Output-orChargingVoltageX16：SignalconnectionsX17：TemperaturesensorX18：RemoteOFF第35頁/共50頁故障診斷Relay1：bit0Relay2：bit1第36頁/共50頁五、現(xiàn)場調(diào)試介紹1、變槳調(diào)試準備2、輪轂內(nèi)緊急順槳和手動變槳3、葉片編碼器讀數(shù)校零4、機艙手動變槳測試5、自動變槳測試詳見《風(fēng)電機組調(diào)試大綱》變槳單獨測試部分第37頁/共50頁六、常見故障講解1、復(fù)位槳葉不動作復(fù)位后，電機抱閘不能打開，某個槳葉或幾個槳葉不動作,剩下槳葉正常運轉(zhuǎn)查看PM（PitchMaster）ENPO信號燈是否正常正常無法變槳第38頁/共50頁

如果有ENPO信號檢查電子剎車回路，如沒有ENPO信號，檢查6K4是否吸合，沒有吸合檢查6K4接觸器回路。電子剎車第39頁/共50頁復(fù)位后某槳葉無法動作，PM狀態(tài)燈正常、電子剎車打開，但主控?zé)o任何故障顯示。1、首先測PM輸入電壓2、給變槳動作指令時測量PM輸出端U,W電壓3、6K3是否吸合，下口有無電壓4、檢測換向二極管好壞（單個正向?qū)?.4V,反向不通）5、檢查直流電是否已供到變槳電機第40頁/共50頁2、pitchmaster故障error_pitch_warning_voltag_dc_too_low_1/2/3報出數(shù)字幾檢查軸幾的Pitchmaster1）整流橋燒毀：測量直流母線ZK+與ZK-之間是否有510V以上直流電壓，如不到510V需檢查整流橋，正常ZK-分別對L1,L2,L3三端子的電壓約為0.4V，ZK+分別對L1,L2,L3三端子的電壓約為1.1V；（整流橋燒毀一般伴隨主控柜400V主電的1F1、1F2、1F3空開跳閘）2）電壓傳感器故障：如測量直流母線電壓高于520V則說明內(nèi)部電壓傳感器已壞。此故障需更換Pitchmaster第41頁/共50頁error_pitch_error_can_node_1/2/31）報數(shù)字幾檢查軸幾的PM上X5插頭，正常插頭處2、7口之間應(yīng)有60歐電阻，6、9口應(yīng)有24V直流電壓。PM上24V+輸入口9口是否對地短路，如對地短路需更換此Pitchmaster。2）如can_node_1、2、3同時報出，需檢查兩終端電阻，如電阻沒問題可能是通訊模塊EL6751故障。第42頁/共50頁pitch_conv_overcurrent_conv_error_sys_1/2/3驅(qū)動器過流（超過80A）檢查驅(qū)動器IGBT模塊是否損壞error_pitch_inside_fi_temperature_1/2/3驅(qū)動器內(nèi)部溫度超限（正常0℃-80℃）error_pitch_conv_overtemperature_heatsink_error_sys

1/2/3驅(qū)動器散熱片溫度超限（正常0℃-100℃）檢查驅(qū)動器風(fēng)扇是否卡主，如無法正常工作需更換Pitchmaster第43頁/共50頁error_pitch_battery_charger_error_bit0(1)_sys_1/2/3bit0：sys_數(shù)字幾檢查對應(yīng)的充電器，此故障為輸出欠壓、過壓或短路。拔去充電器上X2端子充電器的輸出是否為直流230V,如果輸出沒問題測量插頭上電池電壓是否過低。3、AC500故障第44頁/共50頁bit1：sys_數(shù)字幾檢查對應(yīng)的充電器，此故障為輸入欠壓、過壓或電池溫度傳感器故障。測量充電器的輸出端子是否X1:L/N是否有230V交流電壓；

檢查主控柜側(cè)面對應(yīng)的B線插頭檢查沒有問題需動作充電器供電開關(guān)對此故障進行硬件復(fù)位；

如果伴隨供電空開跳閘報出下面故障則需更換AC500;pitch_battery_charger_circuit_breaker_tripped_1/2/3第45頁/共50頁4、變槳通訊故障error_pitch_error_profibus機艙-輪轂通訊中斷400ms報此故障1）可以復(fù)位：

此故障可以復(fù)位說明線路沒有問題，可能是由于滑環(huán)過臟影響通訊質(zhì)量，清洗滑環(huán)；

如滑環(huán)沒有問題檢查22號站DP頭屏蔽線及輪轂內(nèi)profibus屏蔽線的接線質(zhì)量。2）無法復(fù)位：

測量22號站DP頭3、8針有無110歐電阻，該測量需把機艙柜所有DP頭拔出（切斷5V供電），斷開輪轂PLC供電；

如電阻沒有問題可能是變槳主