风机运行调试与故障教程文件

1、风机运行调试与故障l 硬件硬件Mita控制系统l 软件软件l 通讯通讯Mita控制柜控制柜传感器传感器执行机构执行机构电缆电缆系统控制软件系统控制软件监控软件监控软件风场机群的中央监控及异地远程通讯风场机群的中央监控及异地远程通讯Mita控制柜控制柜执行机构执行机构传感器传感器控制指令控制指令被控对象被控对象电缆电缆电缆电缆电缆电缆Mita控制柜控制柜光缆光缆18芯控制电缆芯控制电缆机舱机舱塔架塔架WP3100WP3100需要选配特殊功能接口卡才能成为风机控制器需要选配特殊功能接口卡才能成为风机控制器。配好接口卡的配好接口卡的WP3100控制器控制器风机控制器选用的接口卡有：风机控制器选用的接

2、口卡有：WP3034 4路模拟输入接口卡路模拟输入接口卡 用于接收叶片角度信号、用于接收叶片角度信号、2个风向标信号、发电机定个风向标信号、发电机定子温度信号。子温度信号。WP3035 4路模拟输出接口卡路模拟输出接口卡 用于给定变桨控制阀控制信号、给定变频器功率因用于给定变桨控制阀控制信号、给定变频器功率因数设定与校正信号。数设定与校正信号。WP3023 数字数字I/O扩展接口卡扩展接口卡 为控制器增加为控制器增加13个数字输入端和个数字输入端和8个数字输出端。个数字输出端。WP3046 5V CMOS 信号与信号与RS232转换接口卡转换接口卡 为为UPS通讯、风场通讯、风机调试提供通讯、

3、风场通讯、风机调试提供RS323接口接口WP3045 5V CMOS 信号与光纤信号转换接口卡信号与光纤信号转换接口卡 为显示屏和风场通讯提供光纤通讯接口。为显示屏和风场通讯提供光纤通讯接口。WP3042 标准标准RS485接口卡接口卡用于用于WP4084（振动传感器）与（振动传感器）与WP3100之间的通讯。之间的通讯。 传感器传感器u数字信号传感器数字信号传感器u模拟信号传感器模拟信号传感器 振动开关、压力开关、油位报警开关、润滑油泵故障反馈开关、振动开关、压力开关、油位报警开关、润滑油泵故障反馈开关、纽缆限位开关、温控开关、碳刷监控开关、接近开关（转速传感纽缆限位开关、温控开关、碳刷监控

4、开关、接近开关（转速传感器）、风速计。器）、风速计。 压力传感器、振动传感器压力传感器、振动传感器WP4084、温度传感器（、温度传感器（PT100）、）、轮毂位置编码器、风向标。轮毂位置编码器、风向标。硬件硬件执行机构执行机构p液压系统液压系统p泵泵p阀阀p加热器加热器p风扇风扇p照明灯照明灯p吊车吊车硬件硬件电缆电缆p电力电缆电力电缆p控制电缆控制电缆 将发电机、变频器、箱变连接起来，为升压站、将发电机、变频器、箱变连接起来，为升压站、电网提供电能。电网提供电能。 将控制器、传感器、执行机构连接起来，形成完将控制器、传感器、执行机构连接起来，形成完整的控制系统，实现整个风机的控制功能。整的

5、控制系统，实现整个风机的控制功能。硬件硬件软件软件系统控制软件系统控制软件软件软件监控软件监控软件Mita监控软件监控软件WPshellWPMSGatewayGateway通讯通讯风机远程监控风机远程监控风场中央监控风场中央监控异地远程通讯异地远程通讯风场中央监控风场中央监控通讯通讯异地远程通讯异地远程通讯通讯通讯风风机机运运行行状状态态流流程程状状态态代代码码故障分析方法故障分析方法1. 根据显示屏上显示的故障信息初步判断故障原因和解根据显示屏上显示的故障信息初步判断故障原因和解决办法决办法2. 根据故障代码，在根据故障代码，在WP3100手册上查找相应的故障描手册上查找相应的故障描述和故障

6、的可能原因，缩小可能性范围。述和故障的可能原因，缩小可能性范围。4. 如果电气方面的可能性排除，需要查找相应风机部件如果电气方面的可能性排除，需要查找相应风机部件的资料，与专业同事联系。（如液压、冷却等）的资料，与专业同事联系。（如液压、冷却等）3. 根据故障提示查找电路图上该故障对应的输入输出点根据故障提示查找电路图上该故障对应的输入输出点，测查是否是控制系统线路或器件的问题。，测查是否是控制系统线路或器件的问题。故障分析举例故障分析举例例例1例例2 风电机组控制系统采用德国风电机组控制系统采用德国BECKHOFFBECKHOFF（倍福）的（倍福）的PLCPLC作为系统开发平作为系统开发平台

7、。台。BECKHOFFBECKHOFF是风电行业中应用非常广泛的控制系统平台，如：是风电行业中应用非常广泛的控制系统平台，如：DEWIND-DEWIND-D8/D8.2/D6D8/D8.2/D6，金风、国电联合、重庆海装、，金风、国电联合、重庆海装、 广东明阳、浙江华仪等。此广东明阳、浙江华仪等。此外，在变桨系统中也有非常之多的应用，如：外，在变桨系统中也有非常之多的应用，如：LUSTLUST变桨系统变桨系统95%95%选用选用BECKHOFFBECKHOFF，ATECATEC全部选用全部选用BECKHOFFBECKHOFF。 风电机组控制系统由一个塔底控制柜、一个机舱控制柜、一个机舱远风电机

8、组控制系统由一个塔底控制柜、一个机舱控制柜、一个机舱远程紧急停机盒共同组成。机舱和塔底之间采用光纤进行连接。程紧急停机盒共同组成。机舱和塔底之间采用光纤进行连接。 系统与变桨系统之间通过电气滑环采用系统与变桨系统之间通过电气滑环采用ProfibusProfibus进行通讯。通过通进行通讯。通过通讯，在主控系统内部可以直接查看变桨系统的故障，而不需要登塔。讯，在主控系统内部可以直接查看变桨系统的故障，而不需要登塔。与变流器之间的信号连接仍采用硬接线方式，只是相应与变流器之间的信号连接仍采用硬接线方式，只是相应的信号采集模块布置在变流器柜内，之间通过的信号采集模块布置在变流器柜内，之间通过Prof

9、ibusProfibus线进行连接。线进行连接。 BECKHOFFBECKHOFF所有模块工作温度为所有模块工作温度为055055，储藏温度为，储藏温度为-2585-2585。 BECKHOFFBECKHOFF所有硬件均有状态指示，通过观察指示灯，可以判断故障所有硬件均有状态指示，通过观察指示灯，可以判断故障并予以排除。并予以排除。 总线耦合器总线耦合器: 总线端子和现场总线端子和现场总线之间的联接总线之间的联接在一个总线耦合器上最在一个总线耦合器上最多可带多可带 64 (255)* 个总个总线端子线端子总线末端子总线末端子 抽屉式标签域用于抽屉式标签域用于标注文字说明标签标注文字说明标签电源

10、触点自动连接给电源触点自动连接给传感器传感器/执行器供电执行器供电状态状态 LED 指示可指示可靠和快速的启动靠和快速的启动安装在标准安装在标准 35 mm DIN 导轨上，无需导轨上，无需附加件附加件标记片用于标准端子块标记片用于标准端子块 序号模块类型模块描述应用举例备注1CX1020主控制器塔底柜2CX1100-0004控制器供电模块配合控制器使用塔底柜3CX1020-0111控制器扩展卡模块配合控制器使用塔底柜4CX1000-N010控制器DVI+USB扩展模块配合控制器使用塔底柜5EK1110EtherCAT扩展模块配合控制器使用塔底柜6BK1120K-BUS模块EtherCAT连接

11、总线耦合器塔底柜、机舱柜7EK1521多模光纤EtherCAT通讯主模块塔底柜8EK1501多模光纤EtherCAT通讯从模块机舱柜9EL6731-000Profibus通讯主站模块塔底柜、机舱柜10BK3150Profibus通讯从站模块主控系统，变流器柜内电源及终端11KL9210电源分配模块塔底柜、机舱柜12KL9010K-BUS终端模块塔底柜、机舱柜通用模块13KL11044通道数字量输入模块塔底柜、机舱柜14KL21344通道数字量输出模块塔底柜、机舱柜15KL34044通道0-10V输入模块机舱振动信号机舱柜16KL34544通道420mA输入模块风速风向等机舱柜、变流柜17KL4

12、4244通道420mA输出模块转矩设定、功率因素设定等变流器柜 序号模块类型模块描述应用举例备注18KL32022通道3线制PT10019KL34044通道2线制PT100特殊模块20KL3403-0000三相电力测量模块（1A）发电机功率，风机静功率塔底柜、变流器柜21KL3403-0010三相电力测量模块（5A）发电机功率，风机静功率变流器柜（仅用于样机）22KL5001编码器测量模块偏航角度测量机舱柜安全模块23KL1904安全模块-4通道数字量输入模块安全链信号塔底柜、机舱柜、变流器柜24KL2904安全模块-4通道数字量输出模块安全链输出-偏航、变桨、变流器变流器柜、机舱柜25KL6

13、904安全模块-安全控制器塔底柜变桨系统模块26CP6608-0001-0000变桨系统主控制器3#轴柜内27EK1100EtherCAT耦合器28EL10088通道数字量输入模块29EL20088通道数字量输出模块30EL6751CANopen通讯模块与PitchMaster II进行通讯31EL6731-0010Profibus通讯从站模块与主控系统通讯 SEC-W2000风电机组控制系统采用德国BECKHOFF（倍福）的PLC作为系统开发平台。其中主控制为CX1020。 做为基于PC的控制器，CX1020具有以下特性： Intel Celeron处理器，1G时钟频率 256M DDR R

14、AM 2G CF卡 操作系统可选Window XP和Window CE （我公司选用Window CE) 内置2个RJ-45口的交换机，支持10/100M 内置DVI+USB口，可直接连接触屏 具有状态灯指示 KL3403通过高速采样（16us）交流三相电压和电流，在检测电流、电压的同时还可通过模块内置的高速均方根计算（64000次/秒），直接输出频率、有功功率、无功功率、功率因素。KL3403可接受500VAC的电压值，根据型号的不同，所接受的电流范围不同。其中KL3403-0000接受范围为1A，KL3403-0010接受范围为5A.安装在变流器柜的KL3403信号来自于变流器柜，用于检测

15、发电机出口功率。安装在塔底柜内KL3403信号来自于箱变，具体位于箱变400VAC出口断路器的上方，用于检测发电机出口功率扣除发电机自用电后的净功率。1、电压、电流均采用三相四线制，亦即N线为公共端2、更换后的、更换后的KL3403需要用需要用KS2000进行设置进行设置3、电流通常采用、电流通常采用CT（电流互感器）转接，由于（电流互感器）转接，由于CT的特性，在更的特性，在更换换KL3403模块或更换模块或更换CT时，包括变流器柜、主控柜、箱变在内的时，包括变流器柜、主控柜、箱变在内的设备必需断电，否则将导致设备必需断电，否则将导致CT的烧毁！的烧毁！注意注意！ERR Lx灯点亮，表示该相

16、与N线之间的电压差低于设定的门槛值（100V） 现现 象象可能原因可能原因故障排除故障排除出现负功率CT接线方向错误箱变断电查线电压与电流相位不一致箱变断电查线频率显示不正确电压缺N相补接N线对应信号断路器跳闸存在某相电压接到N线端子箱变断电查线电流测量值明显不正确CT测量范围与KL3403型号不对应对比技术要求，更换CT或KL3403模块注意注意查线时必须将箱变电源断掉，否则可能导致查线时必须将箱变电源断掉，否则可能导致CT烧毁烧毁BECKHOFF安全模块包括三种类型：KL6904安全控制器KL19044通道数字量安全输入模块KL29044通道数字量安全输出模块BECKHOFF安全模块是符合

17、IEC-61508 SIL3，其故障可能性小于千分之一，但高于万分之一。BECKHOFF安全模块采用TwinSAFE通讯协议，在通讯介质上借用K-BUS和EtherCAT总线。BECKHOFF安全模块可以分散布置在不同区域，一个BECKHOFF系统可最多连接1024个安全模块。采用安全模块执行风电机组安全链控制，与安全继电器相比具有以下优势：1、无内部接线，减少接线工作量，增减灵活；2、安全链逻辑采用编程方式，修改灵活；3、丰富的功能模块，便于实现各种不同的安全逻辑；4、集成在BECKHOFF PLC控制器中，过程量点可直接连接到PLC逻辑中进行监视；5、支持Profibus、实时以太网，对主

18、控制系统的错误也可进行检测；注意注意1、各个安全模块之间是通过地址进行区别及通讯连接的，更换安全模块时必须确保安全模块的地址设定与之前的一样。2、更换KL6904后需重新烧写安全链逻辑，更换KL1904、KL2904后不需要烧写控制逻辑3、控制逻辑的烧写需要专业人员进行！ 塔底安全链监测信号：塔底安全链监测信号：-手动紧停-电压监测-PLC紧停-变流器系统要求紧停-外部信号紧停（预留）机舱安全链监测信号：机舱安全链监测信号：-手动紧停-手动远程紧停-扭缆-振动-变桨系统要求紧停塔底安全链控制输出信号：塔底安全链控制输出信号：-变流器紧停机舱安全链控制输出信号：机舱安全链控制输出信号：-变桨系统

19、紧停（顺桨）-禁止偏航-偏航刹车-高速轴刹车n安全链的工作原理n安全链是独立于计算机系统的最高一级保护措施。采用反逻辑设计，将导致风力发电机组处于危险状态的故障接点串联成一个回路，一旦其中任何一个接点动作断开，安全链将断开，触发紧急停机。紧急停机后，只能手动复位后才能重新起动。n风力发电机组安全链中包含的接点有：n塔基急停按钮信号n机舱急停按钮信号n变桨急停信号nPCH振动大急停信号n扭缆开关保护信号n超速监视器超速信号nPLC系统故障四、安全链无法复位原因及解决方法：1、刹车模式210（1）由轮毂急停导致的，检查机舱柜轮毂急停信号是否短接（LUST系统短接，联调SSB系统时不短接，单调主控时

20、短接）（2）机舱急停触发、拔出机舱急停。如果拔出后仍然报机舱急停故障，检查机舱急停信号输入线路是否正确。（3）塔基急停触发、拔出塔基急停。如果拔出后仍然报塔基急停故障，检查塔基急停信号输入线路是否正确。2、由PCH引起的刹车模式200。（1）检查PCH是否安装，并给PCH复位（将25针脚插头的25脚接0伏 2秒左右）（2）检查25针脚插头接线是否正确。3、其他问题导致的刹车模式200（1）检查安全模块需要短接的通道是否短接。（厂内调试）（2）检查所有的安全模块KL6904、KL2904、KL1904的序列号和模块状态是否正常。（3）检安全链模块接线是否正确。（4）接触器或者继电器输入线圈电阻失

21、效导致安全链输出端口错误（5）以上都正常，对照原理图将安全链该短接的输入都短接，再复位安全链。复位成功，则逐一恢复接线，直到找出问题通道。然后检查该通道的所有接线以及元器件。例如：常开常闭点的检查和继电器电阻检查（6）如果复位不了，可更换安全链模块。4、刹车模式199,安全链复位不了。 对照原理图检查需要短接安全链模块通道是否短接，例如：顺时针解缆和逆时针解缆。5、远程无法复位安全链，本地可以复位安全链检查塔基和机舱是否处于机组维护模式。取消机组维护模式。备注：首先可通过状态代码界面确定是3种急停中的哪种急停导致的故障。然后重点检查其急停按钮和回路。 检查时应先按照解决方法由1到4逐一检查。在

22、前几项正常的情况下采用5检查 五、空开跳闸原因及解决方法：1、设定值 检查空开设定是否正确2、接线 检查空开控制的回路接线是否正常。通常是由短路和过载引起备注：控制模块电源的空开跳闸，可考虑是直属该空开控制的模块和该模块之后的模块接线错误引起。 六、电机故障原因及解决方法：1、电机转向不对 检查控制柜输出电源相序是否正确。调换电机相序。2、电机异响（1）检查电机接线。（例如齿轮箱油泵高低速接线交替例如齿轮箱油泵高低速接线交替则会出现异响则会出现异响）（2）接线正常，电机仍然有异响，更换电机。备注：齿轮箱高、低速接反了是比较常见的故障，但是如果Y/接错了，也会导致空开跳闸 七、齿轮箱压力表无显示

23、原因及解决方法：1、油路不通 检查油路阀门是否打开2、接线有误 检查压力表接线是否正确3、压力表损坏 更换压力表备注：通常是接线错误 八、强制输出，接触器无动作原因及解决方法：1、安全链没有复位 复位安全链2、接线 检查输出通道信号是否正常。输出通道到元器件的接线是否正常3、元器件 通道信号输出正常、接线无误、更换元器件。备注：通常是触点接触不良或接线错误。 九、动作接触器和空开，检测不到输入信号原因及解决方法：1、检查 检查元器件侧的接线和元器件到输入模块通道的接线是否正常。（例如元器件的信号辅助触点常开常闭接线是否正常）2、元器件 元器件动作后，辅助触点无动作。更换元器件3、模块 以上两点

24、都正确，有信号输入模块。可系统读不到信号。检查模块是否链接到系统。刷新模块最后更新模块。备注：通常是触点接触不良或接线错误。 十、液压站数显压力表无显示原因及解决方法：1、接线有误 检查压力表接线是否正确2、压力表损坏 更换压力表十一、液压站数显压力表显示压力为250，打压压力不变化，且控制系统读不到液压站的压力。原因及解决方法： 接线错误（1）四方形数显压力表，对照原理图接线应该为5接信号、 1接24V、 3接0V。（2）圆形数显压力表，对照原理图接线应该为2接信号、 1接24V、 3接0V。十二、液压站无法自动打压，但能强制打压。原因及解决方法：1、电网电压不正常 检查塔基柜4F7.1是否

25、合上。主控界面是否能读到3相电压。且电压是否正常2、油位不正常（1）检查液压站的油位是否正常（2）如油位正常、检查油压传感器接线是否正常（3）检查液压站油压信号采集模块的输出和输入信号是否正常。3、油温不正常（1）检查液压站的油温开关接线是否正常（2）检查液压站油温信号采集模块的输出和输入信号是否正常。4、空开闭合后，辅助信号无动作 检查空开辅助触点是否正确，检查其接线是否正确。检查空开是否正常。n备注：通常是4F7.1未合上，系统无法检测到电压导致。其次是空开辅助触点接触不良，信号无法传到模块引起。检查时可以按照原因1到4逐一检查 二、编码器故障原因及解决方法：1、接线松动 检查接线是否松动

26、或断裂2、编码器故障 接线正常，转动编码器无反应，更换编码器。三、变桨系统反复紧急顺桨原因及解决方法： 硬件线信号故障 检查变桨系统硬件线信号，检查其回路是否正常，元器件是否正常。重点检查EFC信号是否正常。变频器监测的发电机转速与主控不一致。原因及解决方法：参数设置错误检查50.01 SPEED SCALING ；正确值为2000，错误值为3000。变频器上传给主控的频率等参数不正确原因及解决方法：参数设置错误检查92组参数设置。1、主控系统（包括塔基柜和机舱柜）、主控系统（包括塔基柜和机舱柜） 1.1 倍福系统的稳定性1.2 沿海南方风场的上电容易出现CX1020受潮故障1.3 变桨通讯的

27、稳定性 n基本上可以解决大部分的通讯故障：n机舱的EL6751建议采用序列号以3开头的产品；n检查所有通讯线的接线端子是否连接可靠；n并接通讯线；n确定并避免滑环内的线材与通讯线材不一致的情况（注意OAT变桨系统配套的是CANbus）；n注意检查机舱柜和变桨内部的防雷端子是否烧毁或异常；n两端接头的电阻是否符合要求（单端120欧姆，并接后60欧姆）；n屏蔽层单端接地；n定期清洗滑环内部的滑芯部分；n调整滑环内部的Harting对接插头，让其处于相对固定位置； 1.4 暴风情况下的控制策略（功率曲线、Kp值、变桨控制方法）1.5 EtherCAT总线干扰1.6 水泵电机的控制1.7 发电机轴承温

28、升的保护1.8 机组振动的保护 1.9 温度保护值的时间设定1.10 功率设定值与实际发电功率的差异 1.11 Lust变桨系统的安全控制 1.12 CX1020的死机问题1.13 偏航程序的漏洞 1.14 安全链稳定性问题1.15 KL3204接地防雷问题1.16 转速监控器的设定值1.17 控制柜低温上电需要注意事项1.18 控制柜动力电缆的检查1.19 机组发电量集体丢失问题 2 变桨系统（变桨系统（SSB、Lust、OAT）2.1 SSB中控器（8A1）在潮湿气候下信号通道损坏2.2 SSB与不同厂家减速箱配合的参数设置2.3 SSB中的6K1烧毁问题2.4 SSB的Follow Error故障2.5 SSB的400V动力电缆安装问题2.6 SSB的Converter损坏故障 2.7 Lust中Pitchmaster损坏故障2.8 Lust中的充电器易损坏2.9