金風(fēng)15兆瓦風(fēng)機系統(tǒng)培訓(xùn)課件

金風(fēng)1.5兆瓦風(fēng)機系統(tǒng)培訓(xùn)金風(fēng)1.5MW風(fēng)機設(shè)計概念

－永磁直驅(qū)變速恒頻1永磁發(fā)電機2直接驅(qū)動3變速控制4恒頻永磁發(fā)電機稀土永磁同步發(fā)電機大直徑外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)44對磁極自然風(fēng)冷直接驅(qū)動無齒輪箱葉輪與發(fā)電機直接聯(lián)結(jié)更高的傳動效率更佳的可靠性能變速恒頻發(fā)電機轉(zhuǎn)速9～19rpm額定額定電壓620V額定電流1470A額定功率1500kW額定頻率50Hz電氣結(jié)構(gòu)圖變速恒頻風(fēng)力機閉環(huán)控制模型風(fēng)機性能特性曲線77/1500KW機組功率曲線金風(fēng)77/1500KW風(fēng)力機組功率曲線發(fā)電功率[kW]輪轂高度風(fēng)速[m/s]02004006008001000150024681011.8141618202224261872469103577/1500KW主控制器BECKHOFF嵌入式PLCVerteco變流器VERTECO變流柜VERTECO變流柜內(nèi)部器件FREQCON變流柜內(nèi)IGBT器件FREQCON主控柜電氣接線圖兩者區(qū)別系統(tǒng)架構(gòu)有區(qū)別：

1、FREQCON變流器主要采用10個IGBT單元＋2個二極管橋式整流單元＋3個框架開關(guān)＋1個變流控制板＋1個高電壓采集板組成。

2、VERTECO變流器主要采用5個變頻器＋3個框架開關(guān)組成。工作方式有區(qū)別：

FREQCON變流器采用被動整流的方式，整流部分采用不可控的二極管橋式整流的方式，而VERTECO變流器采用主動整流方式，整流部分采用可控的IGBT整流。核心部件有區(qū)別：

1、FREQCON變流器的核心部件為IGBT單元，10只IGBT單元結(jié)構(gòu)完全一樣，優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，相互可以互換，拆卸比較方便，備品備件的種類較少。缺點是穩(wěn)定性和抗干擾性能差。不是長期工業(yè)環(huán)境沉淀下來的可靠產(chǎn)品。

2、VERTECO變流器的核心部件為變頻器，變頻器在工控行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，技術(shù)也非常成熟。任何一款變頻器的下線，都要經(jīng)過嚴格的測試認證，可靠性和穩(wěn)定性優(yōu)于IGBT單元。缺點是備品備件的種類有所增多，該系統(tǒng)中應(yīng)該至少有兩種類型的變頻器。不利因素是各個器件更加高度的整合，使得變流技術(shù)的門檻對我們更高。同時，更換一臺變頻器比更換一個IGBT的成本要高。通訊方式的區(qū)別：

VERTECO變流器單元之間采用了光纖通信的交換數(shù)據(jù)，變頻器和主控系統(tǒng)采用PROFIBUS總線的通信，除此以外變頻器間又冗余了一條CANBUS總線。而FREQCON變流器全部采用模擬信號，和主控系統(tǒng)也采用模擬信號通信方式，這從總線抗干擾性能考慮VERTECO變流器通信安全性和可靠性是高于FREQCON變流器。冷卻方式不同：

VERTECO變流器采用水循環(huán)冷卻方式，F(xiàn)REQCON變流器采用風(fēng)冷的方式，水冷的優(yōu)點是水的比熱系數(shù)大，同樣體積的水和空氣，在同樣溫升下，水吸收的熱量大，同時，柜體采用散熱管道鋪設(shè)方式散熱，有利于集中把熱量排出塔架，也解決了塔架內(nèi)部噪聲大的問題。缺點是柜體結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造成本大。風(fēng)冷方式優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，缺點是散熱效率低。柜體結(jié)構(gòu)不同：

VERTECO變流器的變頻器采用并排安裝的方式，F(xiàn)REQCON變流器采用IGBT單元疊起來布置，F(xiàn)REQCON變流器這種設(shè)計的優(yōu)點是節(jié)約空間，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)約材料。缺點是一旦一個元器件故障，比如發(fā)生擊穿放電，有可能在物理上把臨近的IGBT也燒壞，另外，缺少對直流母線電壓的保護，容易發(fā)生雪崩效應(yīng)，一個單元故障，其它單元容易發(fā)生連續(xù)損壞。VERTECO變流器在結(jié)構(gòu)上優(yōu)于FREQCON變流器。金風(fēng)