sl1500电控培训

1、3:22:083:22:081电控系统介绍3:22:083:22:0823:22:083:22:0833:22:083:22:084概述3:22:083:22:085主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Trai

2、ning 1500 Other3:22:083:22:086Control 控制系统主要分为三部分： 通信回路 控制面板 远程WPM远程WPM软件的操作方法和现场的控制面板基本一致，建议在掌握控制面板的使用方法后，再学习WPM软件的使用。3:22:093:22:097Control通讯回路3:22:093:22:098Control控制面板 优点 只有一个接口位于控制柜NCC310柜门连接到主站PLC位于控制柜TBC100柜门连接到塔基PLC 不需要额外的操作软件 简单、使用、可靠3:22:093:22:099Control控制面板 可以操作的对象： 风机的启动、停止 变桨的启动、停止 刹车的

3、启动、停止 变频器的相关操作 偏航的操作 油冷系统的操作 水冷系统的操作 加热系统的操作3:22:093:22:0910Control控制面板 可以查看的参数信息 风机所处的状态 例如：运行、停机、故障 查看即时的故障信息 例如：故障代码、简单描述 各个设备的即时参数 例如：温度、电压、角度 各个设备所处的状态 例如：启动、停止 信息的记录 例如：发电量、发电时间、耗电量3:22:093:22:0911Control控制面板3:22:093:22:0912Control菜单内容3:22:093:22:0913ControlWPM 远程的WPM操作有Server、Local组成 Server用于

4、整个风场的管理 Local用于单个风机的管理 其操作方法和使用控制面板基本一致control3:22:093:22:0914主程序界面3:22:093:22:0915群操作3:22:093:22:0916风机状态发电状态发电状态不在线状态不在线状态故障状态故障状态3:22:093:22:0917查看某台风机的详细信息单击主界面内某台风机即可3:22:093:22:0918某台风机主界面3:22:093:22:0919命令栏详细信息3:22:093:22:0920实时数据POWER一分钟有功功率WINSPE 一秒钟平均风速IWINFIL五分钟平均风速3:22:093:22:0921Spe.Con

5、发电机检测速度Spe.Rot轮毂检测速度速度3:22:093:22:0922变桨IhububTor 变桨电机力矩IhububTor 变桨电机力矩IhububTor 变桨电机力矩HubPos001 叶片1角度HubPos002 叶片2角度HubPos003 叶片3角度3:22:103:22:1023温 度3:22:103:22:1024服务 3:22:103:22:1025历史数据-故障 3:22:103:22:1026历史数据-故障 3:22:103:22:1027历史数据-总计数器 3:22:103:22:1028历史数据-功率曲线 风频发电量3:22:103:22:1029主要内容 电控部

6、分主要由以下几个方面组成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other3:22:103:22:1030Yaw3:22:10偏航系统的功能是什么?- 在安装时配合叶轮吊装- 调整机舱方向，最大限度的吸收风能组成- 风速风向仪

7、- 偏航变频器- 偏航电机- 旋转编码器3:22:1031偏航系统3:22:103:22:1032风速风向仪 工作概况 工作原理 信号采集和通讯协议3:22:103:22:1033工作概况 SL1500风力发电机组目前使用的是超声波风速风向测试仪。 风速仪可以测量风速、风向、和外界温度。 通过防雷模块、串行通讯数据线传给从站PLC。 通过对风向的测试，确定风力发电机组与正风向之间的夹角。 通过对风速的检测，从而限制风力发电机组的工作状态3:22:103:22:1034工作概况 风速 范围065m/s 风向 范围0360 温度 范围-40+70C 加热功能3:22:103:22:1035风速风向

8、仪 工作概况 工作原理 信号采集和通讯协议3:22:103:22:1036工作原理3:22:103:22:1037工作原理风速和风向的测量测量结果处理为瞬时风速、5min的平均风速3:22:103:22:1038工作原理安装位置、温度测量3:22:103:22:1039风速风向仪 工作概况 工作原理 信号采集和通讯协议3:22:103:22:1040信号采集和通讯协议风速风向仪与RS232/RS485转换设备的RS485接口连接根据转换接口拨码设置不同，连接方式也不同。PLC与风速仪间数据传输遵照RS232协议风速仪信号有RXD、RXD、TXD、TXD、24V电源。6（RXB）53（TXB）4

9、7（RXA）24（TXA）1双工模式 （8、9 off）6（RXB）457（RXA）12单工模式 （8、9 on）RS422接口端子风速仪接口端子工作模式3:22:103:22:1041偏航系统的功能是什么?- 在安装时配合叶轮吊装- 调整机舱方向，最大限度的吸收风能组成- 风速风向仪- 偏航变频器- 偏航电机- 旋转编码器偏航系统3:22:113:22:1142偏航变频器 偏航变频器与从站PLC连接，PLC通过CAN总线与偏航变频器通讯。 偏航变频器内部有独立的程序。PLC内对偏航变频器有设置程序。 偏航变频器需要380VAC，经过PLC的程序要求，控制偏航电机动作。3:22:113:22:

10、1143 偏航用变频器为开环系统。 硬件上，偏航用变频器采用了一拖多的控制拓扑结构：即一台变频器控制四台电机。 软件上，偏航用变频器采用开环控制，由PLC接受凸轮的位置反馈信号，并向变频器发出速度控制指令、启动时间等信息，从而调节了偏航角度。偏航变频器3:22:113:22:1144偏航变频器偏航变频器存在以下两种操作模式：PLC模式偏航变频器在PLC模式下工作，由PLC经过CANopen将相关频率和启动/停止命令传送给偏航变频器。命令信号也决定了偏航的方向。手动模式手动模式通过连接手动控制盒连接完成。在手动模式下，偏航变频器通过手动操作盒上的两个按钮控制。输入信号F（手动偏航）：向左偏航输入

11、信号R（手动偏航）：向右偏航3:22:113:22:1145手动偏航 利用三相380V交流电源和手动控制盒即可实现。3:22:113:22:1146偏航系统的功能是什么?- 在安装时配合叶轮吊装- 调整机舱方向，最大限度的吸收风能组成- 风速风向仪- 偏航变频器- 偏航电机- 旋转编码器偏航系统3:22:113:22:1147偏航电机 偏航电机的额定工作电压是380VAC，额定功率2.2kW 偏航电机通过偏航齿轮箱与偏航大齿圈咬合。 偏航电机有温度控制开关保护电机在正常温度范围内工作。3:22:113:22:1148偏航电机 刹车反馈 温度控制开关3:22:113:22:1149偏航系统的功能

12、是什么?- 在安装时配合叶轮吊装- 调整机舱方向，最大限度的吸收风能组成- 风速风向仪- 偏航变频器- 偏航电机- 旋转编码器偏航系统3:22:113:22:1150旋转编码器旋转编码器主要执行两个任务第一，检测机舱偏航超出工作位置。第二，计算偏航旋转角度。3:22:113:22:1151偏航系统的功能是什么?- 在安装时配合叶轮吊装- 调整机舱方向，最大限度的吸收风能组成- 风速风向仪- 偏航变频器- 偏航电机- 旋转编码器工作情况- 偏航变频器与PLC连接，控制偏航电机的动作- 四个偏航电机统一协调工作，达到偏航目的- 偏航计数器对偏航角度进行计算，反馈报警信号- 左右方向偏航极限限制报警

13、偏航系统3:22:113:22:1152主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other3:22:113:22:1153Brake3:22:113:22:1154为什么我们需要制动器?

14、应用于以下情况： - 过速 - 紧急停机- 风机进行维护时- 为了锁上叶轮锁Brake主要功能3:22:113:22:1155Brake传感器 刹车压力传感器 刹车调整传感器 刹车打开反馈 刹车调整反馈 刹车警告传感器 刹车片磨损报警3:22:113:22:1156Brake3:22:113:22:1157主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Tr

15、aining 1500 pitch Training 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other3:22:113:22:1158Oil Cooling3:22:123:22:1259Oil原则油冷的目的是什么油冷的目的是什么?- 为齿轮箱润滑为齿轮箱润滑- 冷却齿轮油冷却齿轮油组成组成- 齿轮箱齿轮箱- 油冷泵、过滤器、温度传感器油冷泵、过滤器、温度传感器- 油冷风扇油冷风扇工作情况工作情况- 到齿轮箱的润滑和冷却系统分两套回路到齿轮箱的润滑和冷却系统分两套回路- 由参数的设定而决定油路由参数的设定而决定油路3:22:

16、123:22:1260Oil Pictures3:22:123:22:1261Oil Pictures3:22:123:22:1262主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other3

17、:22:123:22:1263Water3:22:123:22:1264Water 为什么要有水冷系统？ 对发电机、变频器、机柜进行冷却。 组成 水泵、温度感应模块 没有风扇的冷却器 没有过滤器 传感器：冷水温度、热水温度、水压力 状况 温度感应模块在软件中不起作用3:22:123:22:12653:22:123:22:1266水管分布3:22:123:22:1267主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 W

18、ater Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other3:22:123:22:1268Converter3:22:123:22:1269SL1500中变频器功能介绍 变频器具有以下特点： 系统元件按20年使用寿命设计。系统可在恒定的转矩下工作，突变转矩和作用在机械部件上的合力被有效地减到最小，因此使用寿命更长。 变频器可以通过控制柜上的按钮、PC机或者自动控制系统来操作。 紧凑、体积小。 防护等级为IP55，有效的防

19、尘防水。 功率变频器内部通过位于柜侧的空气水换热器进行冷却。此外在功率变频器内有一套专门冷却功率半导体的空气水换热器。有效散热、防止变频器温度过高，保护器件和系统。3:22:123:22:1270Converter3:22:123:22:1271Converter3:22:123:22:1272SL1500中变频器功能介绍发电机用变频器。硬件上，发电机用变频器为IGBT整流变频器，SVPWM(空间矢量脉宽调制 )技术。正弦波脉宽调制，将正弦半波N等分，把每一等分的正弦曲线与横轴所包围的面积用一个与此面积相等的等高矩形脉冲来替代.开关损耗小,利用电压空间矢量直接生成三相PWM波，计算简单.3:2

20、2:123:22:1273SL1500中变频器功能介绍 发电机侧变频器与发电机转子相连。 功率容量上，两倍于网侧变频器。 软件上，发电机侧变频器采用矢量控制，接受来自发电机的速度反馈并进行解藕。3:22:123:22:1274SL1500中变频器功能介绍 电机侧变频器 发电机力矩控制 功率因数调节 发电机同步 速度监视 Crowbar触发3:22:133:22:1375SL1500中变频器功能介绍 网侧变频器与电网连接。3:22:133:22:1376LSC和GSC的目的 电网侧变频器 控制DC母线 预充电 线路滤波同步处理 电网监视3:22:133:22:1377 变速恒频发电机组具有以下优

21、点： 双馈异步发电机只处理转差能量就可以控制电机的力矩和无功功率，变频器的最大容量仅为总机组容量的1/3左右,降低了变频器的造价。 在最大输出功率时，转子和定子共发出1.5MW的电能。降低控制系统成本、减少系统损耗，提高效率。 功率因数可调，发电机组具有无功功率控制能力，功率因数可恒为1。根据需要，在额定电压下，功率因数在容性0.95，感性0.95可调。 低风速时能够根据风速变化，在运行中保持最佳叶尖速比以获得最大风能；高风速时储存或释放风能量，提高传动系统的柔性，使功率输出更加平稳。 先进的双PWM变频器。 变速恒频技术大幅延长了核心部件的使用寿命，同时显著提高发电量。 叶片吸收风能中的动能

22、，将其转化为机械能传给齿轮箱。发电机将齿轮箱传输到发电机主轴的机械能转化为电能，通过发电机定子、转子传送给电网。 发电机分为同步发电机（传统发电机模式）和异步发电机。传统风力发电机组模式效率可达93.2%,而双馈异步发电机模式可达96.4%。 作用：作用：3:22:133:22:1379传统的发电机能量流图传统的发电机能量流图93.2% 电网电网100%变频器变频器发电机发电机4.0%2.8%功率损耗功率损耗 功率损耗功率损耗3:22:133:22:1380双馈感应电机能量流图双馈感应电机能量流图77.8% 100%19.4%0.8% 能量损耗能量损耗变频器变频器18.6%96.4% 电网电网

23、2.8%发电机发电机变速恒频技术特点变速恒频技术特点采用双馈异步发电机（采用双馈异步发电机（DFIGDFIG）只在发电机转子侧使用相当于发电机容量只在发电机转子侧使用相当于发电机容量1/31/3的变频器的变频器风机转速随风速变化得到最优控制风机转速随风速变化得到最优控制消除紊流对机器和设备的影响，大幅提高关键部件寿命消除紊流对机器和设备的影响，大幅提高关键部件寿命采用采用IGBTIGBT变频器，可调节发电机输出功率因数变频器，可调节发电机输出功率因数系统损耗小，发电量高系统损耗小，发电量高并网时冲击小，适合弱电网并网时冲击小，适合弱电网变速恒频控制结构变速恒频控制结构GO: 光缆光缆 IG:

24、增量编码器增量编码器DFIG: 双馈异步发电机双馈异步发电机0.690 V0.17 Hz滤波器滤波器3=690 V50 HzGOPCCPCIG3690 V50 HzDFIG数字数字 / 模拟模拟输入输入 / 输出输出CrowBardU/dtFilter控制控制dU/dt 滤波器滤波器Crow BarGO额定输出1800rpm时1520kW级数 4级速度范围10002000功率因数容性0.95感性0.9定子电压690VAC 10%最高定子电流1300A定子连接D转子连接Y最高转子电流500A频率50 Hz 10% 效率97%（额定状态下） 最大发电机损耗 45 kW 转子开路电压 2000V 绝

25、缘等级 F级绝缘/H级绝缘工作寿命 20年 轴承设计寿命 170，000小时 冷却 水冷，60 l / min 水压 5 bar 入口水温度 +50C 发电机重量 5700kg防护等级 IP 54 中心高 450mm 涂层颜色 RAL5003 电机安装方式 IMB3 3.发电机技术参数 加热器加热器 为了使风力发电机组在低温环境下正常运行，发电机内置了600W的加热器。在低温启动风机时，首先启动加热器，通过排水孔排出冷凝水。加热器的启停由PLC控制。 PT100PT100温度传感器温度传感器 每个定子绕组、轴承都用2个PT100温度传感器来检测和监控温度，防止发电机过热。如果绕组、轴承温度过高

26、，监控系统就发出警报，并降低功率，如果温度过高变频器系统关断。 4.4.发电机附件发电机附件 编码器编码器 变频器系统需要实时监测发电机的转速进行控制。编码器是一种精确的测量设备，记录与其相连的设备的角度位置和转速。因而速度检测采用分辨率高、性能稳定、安装方便、抗干扰能力强、体积小、重量轻的增量型编码器。发电机主轴和编码器主轴的连接用R+W, MK1 020 / 40 XX的弹性联轴器。编码器轴和驱动轴不能用任何的刚性连接。4.4.发电机附件发电机附件 电压：电压：5VDC5VDC；分度分度 ：25002500线线/ /转转 ；输出信号输出信号 ：A, /A,B,/B,N,/NA, /A,B,

27、/B,N,/N 编码器编码器 编码器轴与发电机主轴必须绝缘；编码器轴与发电机主轴必须绝缘； 编码器壳体与发电机壳体必须绝缘；编码器壳体与发电机壳体必须绝缘；4.4.发电机附件发电机附件 冷却冷却 双馈异步发电机冷却方式采用水冷的形式。需冷却部位为集电环系统、定转子绕组（通过机壳水冷却管道）。冷却水从集电环的后端入水口进入，经蛇行的水管从集电环后端的出水口流出给机壳上端的入水口，出水口与入水口位于同一轴向位置。冷却管道如图所示： 4.4.发电机附件发电机附件 水冷：优点：发电机体积小、结构紧凑， 效率高，机舱无需排风扇。缺点：需要冷却液。风冷优点：无需冷却液，温度适应范围广。缺点：体积大，效率低

28、，机舱需要增设排 风孔，影响防护。适应市场及中国风场的多样化需求，正开发多种机型。 轴承轴承 发电机两端必须是绝缘轴承，且选用品牌过硬、质量最优的SKF或FAG绝缘轴承。 自动润滑系统 润滑泵：Kluberplex BEM 41-132 润滑脂：Lincoln P223 （SL1500风机现在使用的一种发电机所使用的润滑系统） 废油脂箱废油脂箱 接地保护接地保护 运输及贮存运输及贮存 机器在供货时要用合格的木材包装。如果机器到达指定地 点之后不能立即安装并投入使用，必须进行合理的短时间贮存。在选择存放位置时必须注意下列事项：良发通风、干燥和无震动要防潮、防冻、防热、防粉尘和砂子要防止有害小动物

29、，如啮齿目动物、翅目昆虫等等 在不准备投产需要长期贮存时，对机器还要附加专用防腐措施防止损坏：发电机只能装填冷却剂混合物来贮存所有光面都要通过涂适合的物质防腐5.5.运输、贮存及维护运输、贮存及维护 集电环单元的操作和维护集电环单元的操作和维护 集电环单元是专为风力发电设备的发电机开发的。共4个集电环。其中第4个为接地集电环，以实现轴接地。允许极限值是： 最大转速：2400rpm(每分钟转数) 最大检验电压：5kv 最大持续电流负荷：500A 最高冷剂温度：50 集电环系统的维护周期为半年，每半年打开盖板和底板，吹静碳粉并把碳刷取出来检查其磨擦面。 5.5.运输、贮存及维护运输、贮存及维护 附

30、件：附件： IPIP防护等级防护等级3:22:173:22:1795并网过程演示3:22:173:22:1796主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other3:22:183:22:

31、1897Pitch主要功能为什么要有变桨系统？ 在风速小于目标风速时，通过调整叶片角度，来得到最佳的发电功率。 当风速大于目标风速时，变桨系统调节叶片角度，控制风机的速度和功率维持在一个最优的水平。 当安全链断开的时候，把叶片转到顺桨位置（安全运行），把风轮当成一个空气动力学的刹车来使用。 利用风和叶轮的相互作用，减小摆动从而将机械负载最小化。变桨系统是如何实现的？- 从站PLC发出命令- 电气变桨系统，3个由变频器控制的变桨伺服电机间接变速装置。- 机舱内的电池系统。3:22:183:22:1898轮毂轴承小齿轮避雷装置玻璃钢外壳Pitch3:22:183:22:1899结构： 变桨制动器轮

32、毂轮毂变桨控制柜变桨限位撞块变桨接近开关缓冲器极限工作位置开关极限工作位置撞块轮毂罩分隔壁导流帽变桨控制原理与功能3:22:183:22:18100滑环系统每个叶片一个配备 - 变桨机柜 - 变桨驱动 (齿轮箱, 补助马达间接变速 装置, 编码器，飞轮单元，刹车) - 接近传感器 - 工作位置开关 变桨机柜包括 - 变桨变频器, 刹车断路器, - 总开关, 230VAC 工组插头 - 机柜加热器 - 继电器Pitch3:22:183:22:18101 与其他类型的风力发电机组相比，减少了元件的数量。 刹车系统有完整的空气动力学故障保护。 轮毂内没有电池。Pitch3:22:183:22:181

33、02Pitch3:22:183:22:18103 变桨用变频器为伺服系统。 硬件上，变桨用变频器采用了一公共整流，三个变桨变频器通过逆变控制电机。 软件上，变桨用变频器采用矢量控制，并进行位置控制，从而对桨叶角度进行快速、准确的调节。Pitch3:22:183:22:18104风向顺桨位置变桨电机小齿轮变桨齿轮边缘工作位置大约90度的调节范围Pitch3:22:183:22:18105两个独立的刹车系统：电气机械Pitch3:22:183:22:18106Pitch电缆的固定3:22:183:22:18107主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成： Training 1500 Control

34、 Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Training 1500 pitch Training 1500 Battery Training 1500 Safety Chain Training 1500 Other3:22:183:22:18108Battery 为什么要电池单元？ 确保在电网短时间掉电的时候风机可以正常运行 在掉电后，变桨系统可以安全停机 掉电后，为控制系统提供24V电源3:22:183:22:18109Batte

35、ry3:22:183:22:18110Battery3:22:193:22:19111用途用途 - 电池通过整流桥连接到普通的直流电源供电单元，确保变桨系统供电不会中断。- 风机在自动运行时，首先要检查电池系统是否正常。加热加热- 温度传感器在电池柜内，并由PLC控制。当温度在零度以下时，机柜加热启用。- 加热控制通过PLC执行。Battery3:22:193:22:19112主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成： Training 1500 Control Training 1500 Yaw Training 1500 Brake Training 1500 Oil Training 1500 Water Training 1500 Converter Tr