W2000 LUST变桨系统培训

1、2MW风力机组变桨系统介绍 上海电气风电设备有限公司上海电气风电设备有限公司 技术部技术部 1.变桨组成变桨组成 2.变桨的功能与原理变桨的功能与原理 3.变桨的工作过程变桨的工作过程 4.变桨调试变桨调试 5.变桨故障排除变桨故障排除 变桨系统的组成 MOOG（LUST）6柜系统，系统比较紧凑，节省空间，但维护空间小。柜系统，系统比较紧凑，节省空间，但维护空间小。 变桨系统的组成 1. 中央控制单元：在轴柜中央控制单元：在轴柜3中，由中，由PLC（BECKHOFF）或专用控制器构成的变）或专用控制器构成的变 桨控制器，并配备了桨控制器，并配备了HMI操作屏。操作屏。 功能：负责风机主控系统与

2、变桨系统的通讯功能：负责风机主控系统与变桨系统的通讯 （信号，指令和工作状态的传送）（信号，指令和工作状态的传送） 2. 轴控单元：分布在各轴柜中，以伺服驱动器为核心的驱动单元轴控单元：分布在各轴柜中，以伺服驱动器为核心的驱动单元 （PITCHMASTII） 功能：接受由中央控制单元的指令，通过驱动电机调节功能：接受由中央控制单元的指令，通过驱动电机调节/转动转动 桨叶到指定角度桨叶到指定角度 3. 蓄电池蓄电池/超级电容单元：分布在各电池柜，由蓄电池组超级电容单元：分布在各电池柜，由蓄电池组/超级电容构成的后备电超级电容构成的后备电 源源 功能：在电网失电或系统故障情况下，蓄电池功能：在电网

3、失电或系统故障情况下，蓄电池/超级电容驱动系统驱动桨叶到超级电容驱动系统驱动桨叶到 安全位置。安全位置。 4. 驱动电机，限位开关，绝对值编码器，驱动电机，限位开关，绝对值编码器， 5. 润滑系统：在轴柜润滑系统：在轴柜3的上部，分为变桨轴承润滑和变桨内齿润滑，由风机主控的上部，分为变桨轴承润滑和变桨内齿润滑，由风机主控 控制。控制。 变桨系统的组成 变桨系统的组成 变桨系统在风机中的功能和原理 基本功能基本功能: 1）通过改变风机的桨叶角度来调节风力发电机的功率以适应随时变）通过改变风机的桨叶角度来调节风力发电机的功率以适应随时变 化的风速化的风速; 2）保障风机机组安全）保障风机机组安全

4、工作原理工作原理: 1）变桨系统接收风力发电机组主控系统的指今）变桨系统接收风力发电机组主控系统的指今, 调节、转动风机的调节、转动风机的 叶片到指定角度叶片到指定角度: -在额定风速之下，将桨叶全开，最大限度捕获风能，保证空气动力在额定风速之下，将桨叶全开，最大限度捕获风能，保证空气动力 效率效率 -达到及额定风速之上，根据主控器指令调节叶片角度，保证机组的达到及额定风速之上，根据主控器指令调节叶片角度，保证机组的 输出功率。输出功率。 2）超过安全风速时或紧急情况下）超过安全风速时或紧急情况下, 旋转桨叶到安全位置旋转桨叶到安全位置,保护风力发保护风力发 电机组电机组, 实现安全停车功能实

5、现安全停车功能 变桨工作过程 变桨系统调试 1.接线及送电前检查接线及送电前检查 2.送电检查相序，闭合所有开关。送电检查相序，闭合所有开关。 3.测试轮毂润滑测试轮毂润滑 4.风机校零风机校零 5.紧急顺桨及电机风扇加热系统测试紧急顺桨及电机风扇加热系统测试 6.轮毂内温度传感器及柜内风扇测试轮毂内温度传感器及柜内风扇测试 接线及送电前检查 1）需要连接的线有轴柜）需要连接的线有轴柜1中，中，400V和和230V电源线；电源线； 轴柜轴柜3中信号线和通讯线。中信号线和通讯线。 2）检查轴柜和电池柜内部接线是否良好，柜与柜之间）检查轴柜和电池柜内部接线是否良好，柜与柜之间 接头，限位开关、编码

6、器接头连接是否牢固。接头，限位开关、编码器接头连接是否牢固。 送电检查相序，闭合所有开关 1. 闭合轴柜闭合轴柜1中主电源开关中主电源开关1Q1，用相序表测量相序或闭合，用相序表测量相序或闭合1F4 ， 看看1A1是否亮黄灯来测试相序正确性。是否亮黄灯来测试相序正确性。 2.闭合轴柜闭合轴柜1中的空开，中的空开，1F1、1F2、1F3，然后依次闭合柜内所，然后依次闭合柜内所 有开关。有开关。 测试轮毂润滑 打开轴柜打开轴柜3上的小接线盒，闭合空开上的小接线盒，闭合空开1F1，用螺丝刀依次按住，用螺丝刀依次按住 继电器继电器2K1、2K2。观察。观察1K1、1K3灯是否长亮，灯是否长亮，1K2、

7、1K4灯是灯是 否有节奏亮灭。同时观察轮毂两个润滑泵的液位开关是否长亮，否有节奏亮灭。同时观察轮毂两个润滑泵的液位开关是否长亮， 分油器灯是否有节奏亮灭。分油器灯是否有节奏亮灭。 风机校零 风机校零要通过手动变桨实现，手动变桨首先要满足风机校零要通过手动变桨实现，手动变桨首先要满足3个条件：个条件： a）机舱服务开关打到）机舱服务开关打到1或或on上上 b）安全链正常）安全链正常 c）蓄电池开关断开（三个轴柜下方的三个）蓄电池开关断开（三个轴柜下方的三个6Q1） 风机校零 2）打开触摸屏，可看到主页面如下左图，点击）打开触摸屏，可看到主页面如下左图，点击statmachine可看可看 到（右图

8、）当前的变桨系统所处的状态，通过此图可查看系统当到（右图）当前的变桨系统所处的状态，通过此图可查看系统当 前是否处在手动状态：前是否处在手动状态： 风机校零 2）点击主页面中的的）点击主页面中的的Service按钮，进入下左图；点击左图中按钮，进入下左图；点击左图中 Jog mode按钮，跳出要求输入密码对话框（所以密码为按钮，跳出要求输入密码对话框（所以密码为 666），见右图，输入密码，点），见右图，输入密码，点OK进入进入“点动模式点动模式”见下页见下页 风机校零 3）在确保）在确保3个个92度限位开关是触发状度限位开关是触发状 态的前提下（右中态的前提下（右中LimitSwitches

9、 中的中的3个个A都是绿色的状态），点都是绿色的状态），点 击击AxieSelect行的行的P1。待。待P1及及P1 下面的小方框都变为绿色，并听下面的小方框都变为绿色，并听 到啪的一声后，轴到啪的一声后，轴1的驱动电机被的驱动电机被 激活并且其报闸松开。此时轴激活并且其报闸松开。此时轴1就就 可以通过可以通过-或或+号来实现电机的反转号来实现电机的反转 或正转了。同理可以实现轴或正转了。同理可以实现轴2 和轴和轴 3 的转动。的转动。 其中其中“SM_Speed”处显示的为手动处显示的为手动 变桨的速度，点击变桨的速度，点击“100”处可以处可以 手动设置变桨速度手动设置变桨速度。 风机校零

10、 4）旋转叶片，使它前缘的零度刻度线与轮毂上的零点（见下图）旋转叶片，使它前缘的零度刻度线与轮毂上的零点（见下图） 对正处。再次点击步骤对正处。再次点击步骤3图中图中AxieSelect行的行的P1，使它由绿，使它由绿 色变成灰色，使驱动电机抱闸抱死。色变成灰色，使驱动电机抱闸抱死。 风机校零 5）点击步骤）点击步骤3图中的图中的EncoRef，进入如下画面，图，进入如下画面，图6中中RefValue右边第右边第 一个方框，弹出一个数字对话框，点击对话框中的数字按钮一个方框，弹出一个数字对话框，点击对话框中的数字按钮0，然后，然后 点击点击OK，RefValue右边第一个方框中就出现右边第一个

11、方框中就出现0；点击图；点击图6中中 StartRefence的的Axle1，可以看到，可以看到mot pos右边的第一个方框和右边的第一个方框和blade pos右边第一方框中的值都变为右边第一方框中的值都变为0。再次点击。再次点击StartRefence中的中的Axle1， 使按钮使按钮Axle1由绿色变为灰色。由绿色变为灰色。 然后把叶片转到然后把叶片转到92度位度位 置，调整限位挡块使置，调整限位挡块使92 度限位开关处在触发状度限位开关处在触发状 态。至此第一叶片的校态。至此第一叶片的校 零结束。可按照类同方零结束。可按照类同方 法给轴法给轴2、3的叶片校零。的叶片校零。 紧急顺桨及

12、电机风扇加热系统测试 1）根据步骤）根据步骤4让一个轴的桨叶转到偏离让一个轴的桨叶转到偏离92度的位置，并保证另外两度的位置，并保证另外两 个桨叶处在顺桨的位置。断开主断路器个桨叶处在顺桨的位置。断开主断路器1Q1，闭合此轴侧的电池，闭合此轴侧的电池 开关开关6Q1，观察此桨叶能否顺桨到，观察此桨叶能否顺桨到92度位置。待此桨叶顺桨到度位置。待此桨叶顺桨到92 度位置后，断开此轴的电池开关度位置后，断开此轴的电池开关6Q1，然后再安装，然后再安装a，b步骤测试步骤测试 其它两个轴的顺桨情况。其它两个轴的顺桨情况。 2）可以通过修改右图中电机风）可以通过修改右图中电机风 扇启动和停止的温度值来测

13、扇启动和停止的温度值来测 试电机冷却风扇的好坏。试电机冷却风扇的好坏。 也可通过修改右图中电机加热也可通过修改右图中电机加热 的启动和停止温度值，观察的启动和停止温度值，观察 温度值是否温度值是否 变化来确定。变化来确定。 轮毂内温度传感器及柜内风扇测试 1）可通过下图可以观察到）可通过下图可以观察到3个轴个轴 柜，柜，3个电池柜，个电池柜，3个电机及轮个电机及轮 毂内部温度值毂内部温度值 2）给变桨送电，并闭合所有开）给变桨送电，并闭合所有开 关后可通过手感觉，关后可通过手感觉，3轴柜和轴柜和3 电池柜内的散热风扇是否工作电池柜内的散热风扇是否工作 正常正常 变桨系统控制状态 变桨系统控制状

14、态 Power on状态状态 1）导入的程序完整，并且安全链是闭合的）导入的程序完整，并且安全链是闭合的 14）导入的程序完整，但安全链断开）导入的程序完整，但安全链断开 Stand by状态状态 4）没有手动模式信号，蓄电池开关闭合，等待进入）没有手动模式信号，蓄电池开关闭合，等待进入Normalmod 6）出现）出现Level1故障或风机主控发出使用逆变器驱动的安全动作命令故障或风机主控发出使用逆变器驱动的安全动作命令 8）出现）出现Level2故障或安全链断开或风机主控发出使用蓄电池驱动的安全动作命令故障或安全链断开或风机主控发出使用蓄电池驱动的安全动作命令 2）每个轴上的两个限位开关中

15、至少有一个触发，蓄电池开关断开并且手动服务开）每个轴上的两个限位开关中至少有一个触发，蓄电池开关断开并且手动服务开 关打到关打到ON上上 Manual mode状态状态 3）每个轴的限位开关至少有一个触发并且手动服务信号取消）每个轴的限位开关至少有一个触发并且手动服务信号取消 10）安全链断开）安全链断开 Normal mode状态状态 5）没有设置）没有设置Normal mode状态状态 11）出现）出现Level1故障或主控发出一个故障或主控发出一个type1的安全操作命令的安全操作命令 13）出现出现Level2故障或安全链断开或主控发出使用蓄电池驱动的安全动作命令故障或安全链断开或主控

16、发出使用蓄电池驱动的安全动作命令 变桨系统控制状态 Emergency Mode 1状态状态 7）Level1故障消除并且每个轴上的两个限位开关至少有一个处在触发状态，主控故障消除并且每个轴上的两个限位开关至少有一个处在触发状态，主控 没有发送没有发送type 1安全操作的命令安全操作的命令,并且给出一个复位的信号。并且给出一个复位的信号。 12）出现）出现Level2故障或者安全链断开或者主控发送一个蓄电池驱动的安全动作命令故障或者安全链断开或者主控发送一个蓄电池驱动的安全动作命令 Emergency Mode 2状态状态 9）Level2故障消除并且每个轴上的两个限位开关至少有一个处在触发

17、状态，此外故障消除并且每个轴上的两个限位开关至少有一个处在触发状态，此外 安全链闭合并且给出一个复位信号安全链闭合并且给出一个复位信号 变桨系统故障排除 1）查看风机故障代码，确定是故障位置。）查看风机故障代码，确定是故障位置。 变桨系统故障排除 例例1：报：报300711 桨叶桨叶1轴柜温度超限轴柜温度超限 察看轴柜察看轴柜1中中PTICHMAST的风扇是否被的风扇是否被 东西卡住，或轴柜的散热风扇是否工作，东西卡住，或轴柜的散热风扇是否工作， 或查看电机的工作电流是否过大，察看接或查看电机的工作电流是否过大，察看接 线是否虚接线是否虚接 。 变桨系统故障排除 2）如果从故障代码无法确认故障的源头，要进入轮毂进一步查找。首先查看）如果从故障代码无法确认故障的源头，要进入轮毂进一步查找。首先查看PITCHMAST 驱动器是否有故障报出驱动器是否有故障报出 变桨系统故障排除 例例2：PITCHMAST报出报出ER 12 04 ，可通过查看，可通过查看PITCHMAST说明书中的故障代码说明书中的故障代码 见下图：为见下图：为CAN通讯心跳故障。通讯心跳故障。 变桨系统故障排除 3）查看变桨）查看变桨HMI（触摸屏）上变桨系统的故障说明（触摸屏）上变桨系统的故障