上海电气风机检修规程

1、上海电气风机检修规程第一章绪论范围为加强风电场风机设备的检修管理，使风机设备处于良好的工作状态，保证安全生产，制定本规程。本规程适用于本公司安装上海电气W2000N-105-80型风机的风力发电场。规范性引用文件下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。DL/T666-1999风力风电场运行规程DL/T797-2001风力风电场检修规程DL769-2001风力风电场安全规程GB14285-93继电保护和安全自动装置技术规程。DL408-91电业安全工作规程（风电场和变电所部分）DL409-91电业安全工作规程（电力线路部分）DL/T572-95电力变压器运行规程DL/T59

2、6-1996电力设备预防性试验规程DL/T620-97交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DL5027-93电力设备典型消防规程SD292-88架空配电线路及设备运行规程电力工业部（79）电生字53号电力电缆运行规程上海电力W2000风力发电机组维护手册第二章总则2.1必须坚持贯彻“预防为主，计划检修”的方针。始终坚持“质量第一”的思想，切实贯彻“应修必修、修必修好”的原则，使设备处于良好的工作状态。应制定维护检修计划并认真执行，不得随意更改，不得无故延期，切实做到按时实施。如遇特殊情况需变更计划，应提前报请公司批准。做好以下检修管理的基础工作：a）搞好技术资料的管理，收集和整理好原始资料，建立

3、技术资料档案及设备台帐，实行分级管理，明确各级职责。b）加强对检修工具、机具、仪器的管理，正确使用保养和定期检验，并根据现场检修实际情况进行研制或改进。c）搞好材料和备品、备件的管理工作。d）建立和健全设备检修的费用管理制度。e）严格执行各项技术监督制度。检修人员要努力提高管理水平，学习国内外先进的检修管理方法，把检修管理提高到新的水平。严格执行分级验收制度，加强质量监督管理。检修人员应熟悉系统和设备的构造、性能；熟悉设备的装配工艺、工序和质量标准；熟悉安全施工规程；能看懂图纸并绘制简单零部件图。维护检修时，宜避开大风天气，雷雨天气严禁检修风电机。风电机检修时，必须使风电机处于停机状态。维护检

4、修中应使用生产厂家提供的或指定的配件及主要损耗材料，若使用代用品应有足够的依据或经生产厂家许可。部件更换的周期参照生产厂家规定的时间执行。每次检修维修后应做好每台风电机的维护检修记录，并存档，对维护检修中发现的设备缺陷，故障隐患应详细记录并上报有关部门。第三章上海电气W2000N-105-80技术说明风机的基本参数型号SEWINDW2000适用风区类别T2A+/TC3A额定功率2,000kW轮毂中心高80m叶片SE93风轮直径93m叶片数目3风轮相对于塔架位置上风向Upwind风轮转速范围8.3316.8rpm发电机转速范围9831983rpm发电机原理双馈异步发电机，4极额定转速15.35r

5、pm叶片锥角3.5主轴倾角5.0切入风速3.0m/s切出风速25.0m/s工作温度范围常温环境-20C+40C低温环境-30C+40C偏航方式主动对风偏航系统3.1上海电气W2000N-105-80风机简要说明W2000N-105-80风机具有三个风轮叶片，主动变桨，主动偏航系统，变速，额定电力输出2000KW。风轮直径为105米，轮毂高度80米,用于在陆地固定位置将风能转变成电能并按照供电公司的规范要求输入其电网。W2000N-105-80风机的开发结果可实现高效和长期的工作寿命。并且可以通过变速运行保证低载荷，优化效率，输出端无载荷高峰。主轴主轴承座主轴承偏航驱动风机主要包括以下部件:长x

6、宽x高：约136mx47mx46m重量：约80t前机舱座齿轮箱联轴器发电机偏航轴承后机舱座驱动链3.1风轮叶片风轮叶片为玻璃纤维/环氧树脂制成的多格的梁/壳体结构。叶片将风能转换为机械能并传递到轮毂上。每支叶片有内置的防雷电系统，包括一个位于叶尖的金属尖、一根沿着叶片翼梁布置的接地电缆和一根接到变桨轴承的接地电缆。风轮叶片重量：约8t（不含螺栓）3.2轮毂轮毂为铸造结构，用于将叶片载荷传递到齿轮箱上。轮毂重量：约95t长X宽X高：约5X3.93X0.8材料：S355J2/Q345D重量：约34t长X宽X高：约35X3.93X1.67材料：EN-GJS-400-18U-LT重量：约11.5t机舱

7、座7主轴承座0O-18U-LT重量：约2.4t3.3变桨系统变桨系统作为主要的制动系统使用，可以在额定功率范围内对风机速度进行控制。变桨系统包括变桨电机，齿轮箱和变桨轴承，可以实现对每个叶片单独调整。从额定功率起，通过控制系统将叶片以精确的变桨角度向顺桨方向转动，实现风机的功率控制。如果一个驱动器发生故障，另两个驱动器可以安全地使风机停机。风轮叶片调整驱动器的供电为冗余形式，使每个叶片都可以作为独立的制动系统，使风机停止。另外，在变桨轴承和叶片根部法兰之间装上特制斜垫，可以保证即使在3个变桨驱动都发生故障的情况下，也能使叶片在自重和风的作用下，自动顺桨。叶片锁定装置编码器限位开关电气盒弹性支撑

8、编码器叶片轴承-变桨齿箱电气盒变桨电机变桨系统齿轮箱齿轮箱安装在主机架上。风力发电机组通过一个多级齿轮箱将风轮转速提高到发电机转速。FL2000S增速齿轮箱是用于风力发电机组中的增速装置，其工作效率可达97%以上。FL2000S增速齿轮箱主要由箱体、太阳轮、行星齿、行星架、轴、齿轮、齿轮轴、轴承等零件组成。增速箱采用了第一级为NGW型行星齿轮传动形式，第二、三级采用了平行轴圆柱齿轮传动形式。此结构的采用增大了该增速箱速比，减小了体积重量，提高了效率。滑环单元滑环单元是机电部件，包括固定部分、滑环及转动部分。固定部分与齿箱箱体相联，电源和数据通讯线从固定部分接入。通过滑环将电源和数据等传输到转动

9、部分，最后通过导线传到轮毂。变桨系统的电源供给和控制信号由滑环单元传递。减噪装置减噪装置主要由夹击法兰和楔块组成，并在主机架与齿轮箱之间以及齿轮箱与夹击法兰之间加装弹性减震块。这将风轮施加在齿轮箱上的载荷传递到主机架上，避免将齿轮箱的振动传递到主机架上。主机架主机架将来自齿轮箱的力转移到塔筒上。主机架是一个焊接结构,发电机安装在主机架的发电机支架上，主机架上还装有偏航驱动器,一台辅助吊车，变频器柜和电源柜，设备和电源的断路器，以及控制系统部件。67815主机架发电机W2000N-105-80风机装有一台双馈异步感应发电机。发电机装有发电机安装有加热绕组。此外，在发电机内装有传感器用于监控温度。

10、偏航系统偏航系统由偏航齿圈，4台偏航驱动和偏航轴承组成。偏航齿圈偏航系统4个电动偏航驱动5个偏航刹车与塔筒连接，偏航轴承和主机架连接。主机架和偏航齿圈之间以及偏航轴承和主机架之间嵌有滑动垫片。滑动垫片内含润还油脂，无需维护。根据风向记录的信号，制动联接装置制动联接装置包括安装在齿轮箱输出轴上的一个液压盘式制动器，以及盘式制动器与发电机驱动轴之间的联轴器。额定扭矩TKN25000Nm交变扭矩（土）TKW8000Nm扭向刚度Ct4,2x106Nm/rad轴向刚度Ca130N/mm轴向允许偏差（土）AKa8mm最大扭矩TKmax.50000Nm打滑力矩（土15%）Tsetting17660Nm径向刚

11、度Cr24N/mm每组膜片角向刚度CW6600Nm/rad径向允许偏差（土）AKr19,5mm每组膜片角向允许偏差（土）AKw1,5。转动惯量J27,51Kgm2联轴器制动器用于工作时紧急停机，在非工作时作为锁定使用。制动器动作时需要液压系统工作。启动制动器时，压力降低，制动闸瓦通过弹簧力压在制动盘上。液压系统重新加压时，制动器松开。制动器闸瓦的磨损情况经检测并在PC上显示。制动器闸瓦可以自动调整，永远保持在正确的位置。联轴器将齿轮箱输出的力矩传递到发电机驱动轴上。联轴器电绝缘，防止漏电；可以补偿轴向和径向的位移和轴向旋转，阻断不利的峰值载荷传递到发电机上，同时也阻断发电机的反作用。另外联轴器

12、为胀套式，内嵌铜套，在扭矩过大时打滑，防止对发电机轴和齿轮箱轴造成损坏。变流器变流器位于塔底。变流器控制发电机发出的电能以50Hz的电网频率和690VAC电压传输到电网。变流器的运行和监控由风机控制系统直接控制。安全传感器系统在塔底和机舱内有很多传感器。这些传感器将不同的信息传递到控制系统，并为风机的控制和安全系统所采用。传感器系统包含以下传感器：测量控制柜和机舱罩内的空气温度，以及机舱外环境空气温度的温度传感器测量介质（油、水）温度的温度传感器各种管道系统中的压力传感器在润滑剂不足或润滑油液位太低时，发出警报的液位检测传感器高速轴制动器摩擦片厚度检测传感器偏航控制的位置编码器机舱振动传感器风

13、轮转速编码器以上传感器为控制系统提供数据，由控制系统确定当前的工作模式及风机相关的各设备的工作情况，在正常情况下时风机正常工作发电，在危险情况下将风机安全停机。照明和电源在塔筒第1段和第2段各有2盏灯，在塔筒第3段和第4段各有3盏灯，在机舱内有6盏灯，在每个控制柜内都装有灯。在每一个塔筒段和机舱内都各有2个电源插座，在每个控制柜内都有1个电源插座。3.14维护小吊车机舱内布置了一个小吊车。禁止以下的吊车操作：超过最大起吊重量以一定角度起吊重物起吊松散的、未捆绑好的重物拽、拖曳重物没有人监控就吊起并悬置负载在吊起和放下负载的过程中，触碰吊链通过拖曳垂链移动重物抓住正在下落的重物将人员与重物或者附

14、加提升装置一起吊起人员站在吊起并悬置的重物下当吊链松弛时，允许重物突然下放当提升时，控制电缆与吊链缠绕在一起在清除可能的危险之前启动吊车当工作完成后，将吊钩或操作盘移开行走区，通过接触器或断路器切断电源，以防伤人。在危险情况下，可以使用吊车急停装置，将所有的动作都停止下来。急停按钮位于控制盘上，为了操作此按钮功能，必须将按钮按到底，然后按钮自动锁住。为了解锁急停按钮，按照箭头所示方向旋转并释放按钮。3.15低温加热系统3.10.1系统组成对低温型机组，机舱内布置有8个暖风机对机舱进行整体加热，以保持机舱温度始终处于适当的范围内。机舱内还配置有低温控制柜，以实现暖风机的启停控制。另外，塔底还配置

15、有低温型塔底控制柜，相对于常温型塔底控制柜而言，柜内增设了部分加热元件及相应的控制回路，可实现低温条件下塔底控制柜柜体的加热和液晶显示屏的局部加热。3.15.2运行方式机舱内设置的8个暖风机，低温加热控制系统将其分为四组，由机舱低温控制柜实施调节控制，使其能根据设定的温度实现梯度启动和关闭：1）当外部温度的降低使机舱内温度低于X1C（可调整）时，机舱低温控制柜将促使第一组（2个）暖风机启动工作；如机舱内温度继续降低至X2C（可调整）时，第二组暖风机也投入运行，此时共有两组（4个）暖风机工作；照此类推，当温度低于X3C（可调整）时，三组（6个）暖风机投入运行；当温度低于X4C（可调整）时，四组（

16、8个）暖风机全部投入运行。2）反之，温度升高时，暖风机逐次关闭。运行工况在低温条件下（W-20C），风电机组的运行状态和低温加热控制系统运行工况会有些不同，具体如下：1）环境温度低于-40C时，机组达到极限生存温度，各部件的安全无法保证。2）环境温度介于-40-30C时，机组停止运行，但低温加热控制系统仍需保持工作状态，以保证加热设备一直工作，为机组重新投入运行做好准备。3）环境温度高于-30C时，机组正常运行，各加热设备根据设定温度由低温加热控制系统控制启停，以确保各运行部件处于合适的运行温度范围内。停机再启动在低温条件下，机组停机再启动，视低温加热控制系统的运行情况不同，处理方式也不尽相同

17、。具体如下：1）机组停机，但停机期间低温加热控制系统始终保持工作，即机组的加热设备一直处于工作状态，则一旦环境温度高于-30C且其他运行条件均能满足，机组可立即投入运行。2）机组停机，但停机期间因某种原因（如电网故障）导致低温加热控制系统无法运行，即所有的加热设备均无法工作，则当故障排除（如电网恢复）时，低温加热控制系统需立即开始工作，控制加热设备投入使用。如此时温度低于-20C,则机组不可立即投入运行，需视情况加热一段时间，机组再投入运行。安全说明控制柜机舱低温控制柜柜内设置有电气器件，出于保护目的，柜门平时都是锁着的。在每年可能出现极端低温（低于-20C）的月份里，接通电源启用低温加热控制

18、系统。机舱低温控制柜与低温型塔底控制柜会根据实际温度自动调节加热设备的工作状态，从而保持机舱温度和塔底控制柜内部温度始终在合适的范围内。而在不可能出现极端低温（低于-20C）的月份里，可以切断低温加热控制系统的电源。警告控制柜平时必须锁着，只有专业工作人员才允许打开柜门进行操作。未经SEWIND公司同意，不允许修改低温加热控制柜的任何参数设置。3.15.5.2暖风机每一个暖风机装备了热保护，在过热情况下，加热器会自动关闭。在每个加热器上面都设有一个复位按钮。警告暖风机所有开关、旋钮出厂前已设定好，只有专业工作人员才允许对电暖风机进行操作。3.16冷却齿轮箱的冷却润滑通过安装在机舱内的一台油-空

19、气冷却器实现。在冷却环路中有一个热电旁路阀，当油温过低时将冷却器旁路，保证油温快速升高到工作温度。另外在温度极低时齿轮油会通过电气加热。齿轮箱油温终身持续检测。如果超过工作温度范围的上限，位于散热器上方的电机启动，带动风扇加速散热。这些措施可确保齿轮箱油温永远保持在最佳温度范围。发电机和变频器的冷却用一台安装在机舱外的水-空气冷却器进行水冷齿轮箱油回路齿轮箱冷却器冷却系统风力数据记录器风力数据测量通过安装在机舱外的一个风速仪实现。风速仪用于确定风向和风速。为防止受到风轮和塔筒的影响，风速仪安装在机舱后上方的机舱罩上。根据测量结果，偏航系统旋转机舱，使风轮最佳对风。风向标装有防雷装置。玻璃钢罩轮

20、毂和机舱有玻璃钢罩。保护设备部件不受气候影响，并起到降低噪声排放和增强空气动力的作用。玻璃钢罩装有笼式防雷装置。塔筒有两种类型的塔筒：一种是筒形钢制塔筒，一种是混合式塔筒。筒形钢塔筒根据轮毂高度和风机的机型，钢制塔筒分3段或5段。各段之间，塔筒段与基础之间，以及塔筒段与机舱之间为法兰接头，通过预紧螺栓连接。在每个连接法兰下方和顶部法兰下方设有安装平台。塔筒内有带保护装置的梯子，休息平台和电缆桥架。混合型塔筒混合型塔筒是包括基础和分段钢制塔筒的混凝土塔筒。混凝土塔筒段是现场混凝土施工，在外部预紧连接。塔筒内的紧固钢筋将钢制塔筒段和含基础的混凝土塔筒段连接。钢制塔筒段的结构与钢制塔筒的结构特点相同

21、。在塔筒内有梯子，带安全防护装置，休息平台和电缆桥架。在混凝土塔筒段和钢制塔筒段连接处下方，有一个安装平台，在那里从混凝土塔筒的梯子换到钢制塔筒的梯子。基础内还有一个地下室，那里可以测试钢筋，必要时可拉紧钢筋。防雷电系统如果发生雷击，雷电从风轮叶片通过叶片接地装置传导到轮毂，经过齿轮箱轴到齿轮箱外壳和主机架。然后通过塔筒和塔筒接地和基础接地装置传导到地下。如果机舱外壳，轮毂外壳或风向标受到雷击，也以相同的路线传导。在风机转动部件（叶片-轮毂，齿轮箱轴-齿轮箱外壳）上安装有带碳纤维刷（25）的不锈钢避雷器（26）或者不锈弹簧钢滑环装置（主机架-齿圈,见下页图）。间接防雷保护通过电压避雷器实现。指

22、定用途风机用于把风能转化成电能，按照技术参数的要求向电网供电。风机可以并网工作。风机必须完全符合技术条件，并且必须严格遵守本手册以及安装、运行、检查和维护规章，并依据规定的运行参数和规定的用途运行和使用。基本的安全性安全基本要求北京协和运维公司始终坚持“安全第一、预防为主”的原则，将利于安全生产作为宗旨之一贯穿于产品设计的全部过程。风电机组的设计是在安全、可靠、高效的前提下进行的，因此，只要风力发电机组的安装、维护及运行遵照相关安全手册的要求来进行，就不会出现设备安全问题。在针对风电机组的工作过程中必须正确地使用工作设备和所有防护性设备，存在危险隐患时不允许进行操作。如果出现安全事故必须及时报

23、告至相关部门。人员进入风电机组工作前，必须在设备周围设置警告标志，避免在不知情的情况下启动设备造成人员伤亡。所有在风力发电机组中进行有关工作的人员都必须遵守风力发电场安全规程及V2000N-105-80风电机组安全手册，避免产生对人身和设备的伤害。在运行风机时，应遵守有效的健康卫生规范、劳动安全规程、事故防范规定、防火及环保规范。风机的工作人员必须熟悉这些规定。在风机上工作必须小心谨慎。风机的工作人员必须随时有使用说明书可用。工作人员必须备有急救箱和通讯设备。开始任何工作之前，必须确保工作人员符合资格要求。如果风机的工作状态有异常变化，必须立即切断电源，并防止被重新启动。备件必须符合制造商的技

24、术要求。原装备件可以保证总是符合要求。紧急逃生装置当正在风力发电机组上工作时，操作人员周围必须有逃生设备，以使得他们可以快速撤离至安全环境。在需要撤离的紧急情况下，操作人员必须对设备及其使用说明非常熟悉。在任何时候，紧急下降设备的使用说明书都必须与设备放在一起且必须在不打开设备的情况下可以查看说明书。在机舱紧急出口框架上方有逃生支架，可用于紧急下降设备的悬挂。人员的要求人员要求在风力发电机组中进行有关工作的人员必须符合风力发电场安全规程中。风电场工作人员基本要求，并得到切实可行的保护。只有年满18周岁的人员才允许在风力发电机组上工作。只有满18岁的人员才允许在风机上独立工作。只有读过并理解说明

25、书要求，并且由制造商指定、经过培训的专业人员，才可以进行风力发电机组的安装运行及维护工作。专业人员是指基于其接受的技术培训、知识和经验以及对有关规定的了解，能够完成交给他的工作并能意识到可能发生的危险的人员。高于地面的工作必须由经过塔筒攀爬训练的人员进行正在接受培训的人员对风力发电机组进行任何工作，必须至少由一位有经验的人员持续监督。原则上，必须至少有两人同时进入风力发电机组工作。工作人员除了对机组设备了解外，还必须具备下列知识：了解可能存在的危险、危险的后果及预防措施在危险情况下对风力发电机组采取何种安全措施能够正确使用防护设备能够正确使用安全设备熟知风电机组操作步骤及要求熟知与风力发电机组

26、相关的故障及其处理方法熟悉正确使用工具的方法熟知急救知识和技巧不具备以上知识的人员不得操作风力发电机组。风机上的各项工作要求工作人员具有不同资格，专业人员是指基于其接受的技术培训、知识和经验以及对有关规定的了解，能够评估交给他的工作并能意识到可能发生的危险的人员。制造商必须指导并告知工作人员下述信息：可能的危险、危险的后果及预防在危险情况下对风机采取安全措施使用人员防护设施安全设备遵守操作要求与风机有关的可能的故障和问题正确使用工具用于规定的目的，并完成急救培训不具备这些知识或者不能正确操作风机的人员不得操作风机。风机上的安全标志及防护要求安全标志风机底部安有下列标志。这些标志应定期检查，不能

27、清楚可读时应更换标志。电击危险戴安全帽！戴耳塞！穿防护服！禁止明火！4.4.2系安全带！开关柜、变桨控制开关柜，和扼流圈罩子处塔筒底部标示牌塔筒底部标示牌塔筒底部标示牌戴保护手套！塔筒底部标示牌塔筒底部标示牌穿防护鞋！塔筒底部标示牌塔筒底部标示牌禁止吸烟！防护要求塔筒底部标示牌在对风力发电机组进行工作之前，每个工作人员必须理解如下设备的使用说明。攀登塔筒的工作人员必须使用合格的安全带、攀登用的安全辅助设备或者适合的安全设施。如果风力发电机组位于近水地点，应穿救生衣。攀登塔筒并进入机组时应穿戴下列用品：安全带及相关装备，如安全钢丝绳、快速挂钩、两个脚踏套环；安全带用肩带、胸带，肚带和腿带系在人员

28、的身体和两条腿上；在风力发电机组内部工作时，要戴上有锁紧带的安全帽防护服可以防止受伤和油污；手套可以防止手受伤和油污；5橡胶底防护鞋；耳塞，防止大风和设备噪声的影响；手电筒，应急时使用护目镜，特殊工作时需要在室外低温条件下，要穿保暖衣服。除了上面指出的设备外，还必须具备如下物件：*紧急逃生装置*灭火器（塔筒底平台及上层平台各存放一个）*移动电话或对讲通讯设备如果要完成的工作是对正在运行的风力发电机组的检查和维护，建议人员在攀爬塔筒过程中准备手电筒、安全眼镜和保护性耳塞。操作者必须正确使用安全设备并在使用之前和之后都对安全设备进行检查。对安全设备的检查，必须由经授权的维修公司进行，并且必须记录在

29、设备的维护记录中。不准使用任何有磨损或撕裂痕迹的设备或者超过制造商建议的使用寿命的设备。防护设备必须具备期望的功能，符合现行法律。标准、符合性声明和使用说明，并且具有CE标识（如右图所示）。在风力发电机组内部以及外部周围工作时都要穿戴下列用品：戴上有锁紧带的安全帽，以防止下落物品砸伤；橡胶底防护鞋第五章.维护项目、周期、标准5.1维护检修周期W2000N-105-80型风机的维护周期分为以下几类：（具体维护周期要求参见MC-03000-AW2000风电机组维护手册中要求。）1）MI维护MI维护周期仅指在各个零部件制造商维护手册中指定的维护周期。MI维护是零部件维护，不是上海电气风电设备有限公司

30、的规定。2）S维护S维护周期与时间无关。每次有人进入机组（不管什么原因），都应在相关位置应进行S维护S维护列出了进入机组的过程要求（如，打开门，开灯，把机组设定为安全模式，电话通知风场基地已抵达机组的信息等）此外，离开机组时，凡是过程列表中提到的项目都必须进行检测（如，运行测试，检查工具是否完整，整理并清洁工作台，记录，电话通知风场基地离开机组等）应进行一般的外观检查和噪声检查。这包括下列检查：o油的颜色是否正常？o过道平板上是否有油或冷却水泄漏的痕迹？是否有螺栓断裂？o是否有雷击过的迹象？o是否有咔啦或嘶嘶声？等等3）每6个月维护实际上指一年内2次维护，其间的间隔为半年。4）每年维护每年维护

31、指完整的检查和维护，每12个月一次，与运行时间总数无关。因此，即使是上次维护后机组运行时间为零，也要进行每年维护。5）每2年维护类似每年维护，增加部分内容6）每4年维护类似每2年维护，增加部分内容。7）每8年维护类似每4年维护，增加部分内容。维护检修项目5.2.1经常性维护：包括检查、清理、调整、注油及临时故障的排除。定期维护：通常情况下附录中所列的项目都应逐项进行，对所完成的维修项目应记入维修记录中，并整理存档，长期保存。定期维护也可根据生产厂家要求进行。此类维护必须进行较全面（对已掌握规律的老机组可以有重点地进行）的检查、清扫、试验、测量、检验、注油润滑和修理，清除设备和系统的缺陷，更换已

32、到期的、需定期更换的部件。特殊维护：技术复杂、工作量大、工期长、耗用器材多、费用高或系统设备结构有重大改变等的检修，此类检修根据具体情况，报上级主管部门批准后进行。第六章控制系统概述W2000型风力发电机组控制系统由机舱控制柜和塔底控制柜两部分组成。塔底控制柜作为控制系统的主站，控制器采用德国倍福（Beckhoff）公司的嵌入式PC,信号采集通过总线端子模块实现。塔底控制柜的通讯接口有两个，一个Profibus通讯接口，实现与变流柜之间的通讯；另一个多模光纤通讯接口，实现与机舱控制柜之间的通讯。机舱控制柜内还有一个站点，用于收发塔底部分的数字量及模拟量输入输出信号、完成温度测试、电能监控等功能

33、。塔底控制柜配有触摸屏一台，预装系统，用于系统管理和监控。机舱控制柜有两个通讯接口，一个是与塔底控制柜实现光纤通讯的模块；另一个是Profibus通讯接口，实现与变桨系统之间的通讯。机舱控制柜按照数字量与模拟量的划分方式，将总线端子模块分为了两个站点，实现了对机舱内相关物理量的监测与处理。机舱控制柜配有嵌入式面板型PC台，预装WinXP系统，作为HMI,对系统进行管理和监控。2MW控制系统的硬件配置结构如下图所示:PiofihK变浆系筑PitdiSystem电弋暗环ShpLUi-Xr-1以玄网Ellicincl.4_!_Himril.yk*|l|Uli*MUiiMltabMhilMiiiEjl

34、IliaHMlMiHlflMAHtolllflZmM.IMlHlll|1JpflnltdhllflBbiiRiailAdvhlAlntahiiHMIiniliimlkiiih*MMil|.锲w：輛4抽111由|学右EWJi泌lub|4rll|抽什谓“呻uFPkHi*I|jih耳14|佝詡制嵌人丈瓯扳型re.Eu)teildtdPC以成网EllLtui机舱控制柜ConkolCalwetLoadedJibNawIJt光纤Optkalfih:鯉擁屏TouchPanelKUMSlknitr以太网EtJiemctPn(fj|lLt变谎器CulvertalirbiLiipdiihbHiiiifeikijI

35、NlbriIHIIRIriaibliHE4inbitipiiMMnHMn4二亠亠_!.亠J_a-塔底控制柜gibtilCabinefLocated抽塔底控制柜主要控制塔底柜冷却风扇、塔底通风风扇、变流器风扇及塔底主电源等执行机构；机舱控制柜主要控制液压站、齿轮箱、发电机、风轮、偏航及风扇、照明等执行机构。硬件系统由倍福(Beckhoff)系列总线端子构成，主要采用的总线端子有数字量输入端子、数字量输出端子、模拟量输入端子、特殊功能端子、供电端子、安全模块端子。这些总线端子与总线耦合器一起组成站点，各个站点之间通过通讯线缆相连接，与变流柜从站、变桨从站以及CPU模块构成整个风机的控制系统。6.2

36、控制操作6.2.1控制面板6.2.1.1塔底控制柜柜门控制面板塔底控制柜柜门面板由触摸屏、指示灯、按钮和开关组成，如下图所示:296.2.1.2机舱控制柜柜门控制面板机舱控制柜柜门面板由嵌入式面板型PC、指示灯、按钮和开关组成，如下图所示:类别Class编号Nnmbc名称Name颜色Colour含丈/功能描述Meaning.-TuaictionDcsription1故障指示灯Faultlamp红灯Red惡绕报错.运荷停止Systemtaultoccurs,operationstop2操作指示灯Oprfllionlamp斂灯Green系址址运行状态Operationnormal指-1雜护指皿JS

37、urviveIfimp釣Blue系统it十服务揍式Survivemudc小-b4蚩住系统开指示订Saletysystem虹灯Bed安全系锐紧碎触发tmcTencyslophasopenedthesafelychainA灯5紧悴徹活指示灯Emergencyslop红灯Rtd緊停开关触览tinerg4；ncy&lopswimkuisi&aetualed6转f锁定指示灯RotorlockonWhite凤轮、H谶定Rotorlockinghabeeneambied.7测试脇冲指示灯Testpulse门叮WhitePLC处于运行狀态PLCworksDDrirecLly2停机按讯Stop黑色Block按下

38、“停机Frc弱downi.stopS曩位按钮Reset蓝色Blue按下.系统貝位lressdown,systemreset类则Class编号Number常称Nflme颜色Colour含义力能描述Meaning-Tijnctitiin1JescripHon按t4紧怦按忸Emcrcntyship红色Rud摄下.紧停ftl咬Pressdown,emergencyslopacdvfltcd左偏机按忸Yawkfl门色White按下，风机生俯瞅Pre特down,windlurtineyawleR6右偏航按衆Yawright1色White按下,风机右倔航Pressdown,wmdturbineyawrigh

39、t7向前燮桨按粗Pitch(forward)广1色White按心叶片向前变桨卩re牒down.,pildifbjvaa!d8向后变桨按钏Pitchbackward白鱼White按下十叶片向佶变桨Pressdown,pitchbackward卄1堆护开关Serviceswitch钥匙开关.便系绒进入服务模式Kayswitch,switchwindturbineintosn-iccmode关12旁跑开天Bypasskeyswitch钥眦开担变桨91B旁卑开黄锁定Keyswictli,pilth91，?bykeyswitchIwkud6.2.2塔底控制柜显示屏操作6.2.2.1登陆及权限显示屏的工具

40、栏如下图所示：在进入主画面后，点击登录按钮，弹出用户登录界面，如下图所示:IXA201on2/0814：好30用户容庸户叠義登录注销用户LEVEL1的权限：可查看实时数据信息，状态码和历史数据等。密码：000000用户LEVEL2的权限：包含LEVEL1权限的功能，并可以在维护模式下手动控制泵、风扇和加热器等的启停，可操作手动变桨，可设置风机号和系统时钟。密码：123456用户LEVEL3的权限：包含LEVEL2权限的功能，并且可以屏蔽和使能状31态码。该用户等级密码不开放。用户LEVEL4的权限：包含LEVEL3权限的功能，并且可以修改风机运行参数。该用户等级密码不开放。6.2.2.2实时数

41、据监控登陆后，即可进入实时数据监控，实时数据监控界面，如图9所示：2010-9-2413;30;12aspnere抿警1制动ctifaos垸电机66505i凤轮帧喪电机聽彥665041DO古轮矩;哥骨油皮度4.90aoo11.771385203510407031环懂温度33.50天汽2700机舱亙动;紺加速裁-0.015机祀岳动丫的如逵瘵-000C杭粗捋动变類器冷却才掘直29D0区机控制机船柜温度曙.厩柜凰用gg_gg284D290停机複式戾电脈式自动僚航134日bar疇航!立置129.92ieg处砖位豐12992电网財吕龟压右磁-电网育功劝率电岡站戸屯压电冏53770000000000500

42、031.90第七章制动器系统简介作用与原理W2000N-105-80系列风力发电机所用的制动器是一个液压动作的盘式制动器，用于锁定转子。例如，在风力发电装置紧急切断时，制动器制动，使系统停机。它具有自动闸瓦调整功能，也就是说当闸瓦磨损时不需要手动调整制动器。制动系统的工作过程如下图所示：当风力发电机不需要制动时，接通电机4和电磁阀21.1的电源。电机向系统提供压力油，压力油通过主油路进入制动钳的油缸里，压缩弹簧使活塞向后运动松开制动钳。如下图红色线代表制动时的油路，但当系统的压力大于溢流阀的启动压力时，部分压力油溢流回油池，如下图脸绿色线所示。当风力发电机需要制动时，电机和电磁阀断电。弹簧推动

43、活塞向前运动，压力油通过卸油回路流回油池。如下图红色线所示。7.1.2制动器技术参数表闸瓦数目1制动盘1最大制动扭矩，MB25500Nm最小制动扭矩，MB尽可能高，但至少15000Nm理论制动时间理论制动时间在最大制动扭矩时13s在最小制动扭矩时16s制动盘最咼速度2100rpm控制回路液压泵为690VAC/3/50Hz控制阀24VDC齿轮箱额定扭矩8700Nm爬坡时间tr0.8s延时tv-ii-A3JUL!*徒理!畔?*作肌bEqij&KyInneri&rMO11L/*Ll3WSnsarrwcbonieidArTtdLfc口丿WIL：4W-savXmridfafrC电只人嘀电區(1目S*.电

44、料F惘压0卅幵,电弭A4I罷Oh加电电鼻跖曲i巾.科*唱血“fiti(Brath也飢帕押.与划事how嘛碑亠口乩机响粥朿呻鄭冃小皿L3亀炖莓琳罚比稠LL訴lUwWlliflLi也VLT-1幻.上中3出挣血鶴ft-詰rjtsl.An!.T斑険E菊廖tiLD豪1!曲悅打旳.:f4fiJMESWC.LOfAMMiatiIW-CAjX宦甘诵*MT常餐祷虫rkiL檔I2fl%毗总早NOW.RMN-TJMiFRfcRhFJlFfttiMCTlttr圉2.S风机状态界面用户设置按钮组用户设置按钮组包括：用户管理、重新登录、注销、退出系统4个按钮。用于管理用户名，对当前登录用户进行更换，注销，退出系统等。管理

45、用户的功能需要管理员权限才可使用。重新登录、注销和退出系统。3个按钮需要在用户登录之后才可进行操作。当前登录的用户名和权限状态显示当前登录的用户名称和用户权限。当前页面的说明显示当前所在页面的名称。时间状态显示当前的时间。风机主要参数显示界面显示风机的主要运行参数，同时还可以设定单台风机的功率因数和转矩以控制发电量。风机次要参数显示界面显示风机的次要运行参数，主要是温度参数。风机导航列表栏点击列表栏里的风机编号可以直接跳转至相应风机的状态页面。风机重要参数的仪表显示使用仪表和指示灯等清晰醒目的方式显示风机的平均风速，风轮转速，输出功率，错误，报警和运行状态等重要运行参数。功能按钮栏包括可以对单

46、台风机进行操作的功能按钮包括启动风机，停止风机，复位风机错误，和进入单台风机其他界面的按钮包括报表打印，运行记录，故障代码，风玫瑰图，功率曲线和返回风场等。实时报警信息栏实时的报警信息在本栏目中滚动显示。报表打印界面在单台“风机状态界面”中，点击“报表打印”按钮进入本台风机的“报表打印界面”，如图2.9所示。用户设置按钮组用户设置按钮组包括：用户管理、重新登录、注销、退出系统4个按钮。用于管理用户名，对当前登录用户进行更换，注销，退出系统等。管理用户的功能需要管理员权限才可使用。重新登录、注销和退出系统。3个按钮需要在用户登录之后才可进行操作。当前登录的用户名和权限状态显示当前登录的用户名称和

47、用户权限。当前页面的说明显示当前所在页面的名称。时间状态显示当前的时间。风机导航列表栏点击列表栏里的风机编号可以直接跳转至相应风机的报表打印页面。图29报衷扌印界面14.芷功能按钮“设定时间范围”按钮可以设置显示报表的统计时间跨度和时间间隔。设定好开始时间和统计时间长度及统计时间间隔后，点下此按钮，报表会按照给定的时间段更新出数据库内记录的历史数据。“报表导出”按钮可以把当前查询到的报表导出成为excel文件；“打印预览”按钮可以把当前查询到的报表预览并且打印输出到打印机。报表数据体查询到的报表数据在本区域内显示。实时报警信息栏实时的报警信息在本栏目中滚动显示。风玫瑰图界面在单台“风机状态界面

48、”中，点击“风玫瑰图按钮”进入此台风机的“风玫瑰图界面”，如图2.10所示。用户设置按钮组用户设置按钮组包括：用户管理、重新登录、注销、退出系统4个按钮。用于管理用户名，对当前登录用户进行更换，注销，退出系统等。管理用户的功能需要管理员权限才可使用。重新登录、注销和退出系统3个按钮需要在用户登录之后才可进行操作。9兀UJK0MMSt洱抽2井*1*n坷櫛让閉口MuKA-nan)IfeMairtnimviRUltoIM-JlbRirr;Mi-m1Miltrit山曲豐mS叶口iMiS-majjMrif-hi4J4E*IH-tHi3M*杯tiiinblUMitlU-lHEIV122MTI也MHIH45

49、TIlamr2.10凤玫瑰图界面当前登录的用户名和权限状态显示当前登录的用户名称和用户权限。当前页面的说明显示当前所在页面的名称。时间状态显示当前的时间。风机导航列表栏点击列表栏里的风机编号可以直接跳转至相应风机的风玫瑰图页面。统计时间设定栏用于设定风玫瑰图和风向统计表所统计的时间。查询按钮设定好时间后，点下按钮，风玫瑰图会按照给定的时间内的数据库数据绘制，风速风向频次表会相应进行数据更新。查询的数据分为月数据、年数据和总数据，同时还可以点击“导出表格”按钮把查询到的数据导出成为excel文件。风玫瑰图显示参数设定复选框用于设定风玫瑰图中显示的图形种类，减少或增加参数的显示有利于用户的观察。风

50、机风玫瑰图风机风玫瑰图用于直观显示设定时间内风力和风向的数据统计信息。风向从0度360度的风用一个圆周表示，四种颜色的扇形直径长度分别表示这个位置上风向出现的频次(暗红)，风速(蓝)，功率(红)，风速立方(绿)四个参数的大小。风机的风向统计表风机的风向统计表显示了各个风向下统计的多个数据，包括频次、时间、平均风速、平均功率、机舱平均位置和风速立方的信息。实时报警信息栏实时的报警信息在本栏目中滚动显示。功率曲线界面在单台“风机状态界面”中，点击“功率曲线按钮”进入此台风机的“功率曲线界面”，如图2.11所示。用户设置按钮组用户设置按钮组包括：用户管理、重新登录、注销、退出系统4个按钮。用于管理用

51、户名，对当前登录用户进行更换，注销，退出系统等。管理用户的功能需要管理员权限才可使用。重新登录、注销和退出系统。3个按钮需要在用户登录之后才可进行操作。当前登录的用户名和权限状态显示当前登录的用户名称和用户权限。当前页面的说明显示当前所在页面的名称。时间状态显示当前的时间。风机导航列表栏点击列表栏里的风机编号可以直接跳转至相应风机的功率曲线页面。统计时间设定栏用于设定功率曲线图和风速统计表所统计的时间。查询按钮设定好时间后，点下按钮，功率曲线图会按照给定的时间内的数据库数据绘制，风速统计表会相应进行数据更新。查询的数据分为月数据、年数据和总数据，同时还可以点击“导出表格”按钮把查询到的数据导出

52、成为excel文件。风机功率曲线图风机功率曲线图用于直观显示设定时间内不同风速出现的频率及不同风力上的发电功率数据统计信息。风机的风速统计表风机的风速统计表显示了不同风速下统计的多个数据，包括频次、时间、平均风速、平均功率的信息。实时报警信息栏实时的报警信息在本栏目中滚动显示。故障代码界面在单台“风机状态界面”中，点击“故障代码按钮”进入此台风机的“故障代码界面”，如图2.12所示。用户设置按钮组用户设置按钮组包括：用户管理、重新登录、注销、退出系统4个按钮。用于管理用户名，对当前登录用户进行更换，注销，退出系统等。管理用户的功能需要管理员权限才可使用。重新登录、注销和退出系统。3个按钮需要在

53、用户登录之后才可进行操作。OS2J2故障代码界面SiWF餉Ml诋(2)当前登录的用户名和权限状态邸IS!RanaI显示当前登录的用户名称和用户权限。(3)当前页面的说明显示当前所在页面的名称。(4)时间状态显示当前的时间。风机导航列表栏点击列表栏里的风机编号可以直接跳转至相应风机的故障代码页面。功能按钮点击“导出故障代码计数表”可以把故障代码计数表导出成为excel文件。点击“导出故障代码历史表”可以把故障代码历史表导出成为excel文件。故障代码计数表记录了每条故障代码的激活次数，复位次数和最近一次的激活时间等信息。故障代码历史表记录了最近100条发生的故障代码记录信息，激活时间和复位时间等

54、信息。实时报警信息栏实时的报警信息在本栏目中滚动显示。运行记录在单台“风机状态界面”中，点击“运行记录按钮”进入此台风机的“运行记录界面”，如图2.13所示。(1)用户设置按钮组用户设置按钮组包括：用户管理、重新登录、注销、退出系统4个按钮。用于管理用户名，对当前登录用户进行更换，注销，退出系统等。管理用户的功能需要管理员权限才可使用。重新登录、注销和退出系统。3个按钮需要在用户登录之后才可进行操作。1耳皿朮壬庁迂11.SOtfUjilTli2Ia医Z1啊URL1-Si圏丄13运行记录界面当前登录的用户名和权限状态显示当前登录的用户名称和用户权限。当前页面的说明显示当前所在页面的名称。时间状态

55、显示当前的时间。风机导航列表栏点击列表栏里的风机编号可以直接跳转至相应风机的运行记录页面。运行记录数据表记录风机运行的数据并在统计表内显示，数据包括发电量、可利用率、工作时间、故障时间、停机时间、发电时间、偏航时间、顺时针偏航时间、逆时针偏航时间、维护时间、停机次数、切入次数、偏航次数、主断路器开次数、维护次数等。（7）统计时间设定栏用于设定风机运行记录表所统计的时间。（8）查询按钮设定时间后，点下按钮，运行记录表会相应进行数据更新。查询的数据分为月数据、年数据和总数据，同时还可以点击“导出表格”按钮把查询到的数据导出成为excel文件。（9）实时报警信息栏实时的报警信息在本栏目中滚动显示。1

56、1.3.10OPC通讯W2000SCADA系统支持OPC通讯方式，采用标准OPC2.0协议。通过修改W2000SCADA系统外置配置文件，设置OPCServer。11.3.1SCADA维护项目服务器硬件的定期检查（每季度一次）。操作系统、数据库、软件定期升级（按软件实际所需）。服务器资源、网络带宽、访问量、服务器负荷情况检查（每周）。1、安装补丁程序,任何操作系统都有漏洞，作为网络系统管理员就有责任及时地将“补丁”（Patch）打上。大部分中小企业服务器使用的是微软的WindowsNT/2000/2003操作系统，因为使用的人特别多，所以发现的Bug也特别多，同时，蓄意攻击它们的人也特别多。微

57、软公司为了弥补操作系统的安全漏洞，在其网站上提供了许多补丁，可以到网上下载并安装相关升级包。对于Windows2003,至少要升级到SP1，对于Windows2000，至少要升级至ServicePack2，对于WindowsNT4.0，至少要升级至ServicePack6。2、安装和设置防火墙，现在有许多基于硬件或软件的防火墙，如华为、神州数码、联想、瑞星等厂商的产品。对于企业内部网来说，安装防火墙是非常必要的。防火墙对于非法访问具有很好的预防作用，但是并不是安装了防火墙之后就万事大吉了，而是需要进行适当的设置才能起作用。如果对防火墙的设置不了解，需要请技术支持人员协助设置。3、安装网络杀毒软

58、件，现在网络上的病毒非常猖獗，想必大家都尝到了“尼姆达”病毒的厉害。这就需要在网络服务器上安装网络版的杀毒软件来控制病毒的传播，目前，大多数反病毒厂商（如瑞星、冠群金辰、趋势、赛门铁克、熊猫等）都已经推出了网络版的杀毒软件;同时，在网络版的杀毒软件使用中，必须要定期或及时升级杀毒软件。4、账号和密码保护，账号和密码保护可以说是系统的第一道防线，目前网上的大部分对系统的攻击都是从截获或猜测密码开始的。一旦黑客进入了系统，那么前面的防卫措施几乎就没有作用，所以对服务器系统管理员的账号和密码进行管理是保证系统安全非常重要的措施。系统管理员密码的位数一定要多，至少应该在8位以上，而且不要设置成容易猜测

59、的密码，如自己的名字、出生日期等。对于普通用户，设置一定的账号管理策略，如强制用户每个月更改一次密码。对于一些不常用的账户要关闭，比如匿名登录账号。5、监测系统日志，通过运行系统日志程序，系统会记录下所有用户使用系统的情形，包括最近登录时间、使用的账号、进行的活动等。日志程序会定期生成报表，通过对报表进行分析，你可以知道是否有异常现象。6、关闭不需要的服务和端口，服务器操作系统在安装的时候，会启动一些不需要的服务，这样会占用系统的资源，而且也增加了系统的安全隐患。对于假期期间完全不用的服务器，可以完全关闭;对于假期期间要使用的服务器，应关闭不需要的服务，如Telnet等。另外，还要关掉没有必要

60、开的TCP端口。7、定期对服务器进行备份，为防止不能预料的系统故障或用户不小心的非法操作，必须对系统进行安全备份。除了对全系统进行每月一次的备份外，还应对修改过的数据进行每周一次的备份。同时，应该将修改过的重要系统文件存放在不同的服务器上，以便出现系统崩溃时（通常是硬盘出错），可及时地将系统恢复到正常状态。SCADA服务器UPS电源维护项目UPS的使用环境要求放置位置必须平稳；UPS机箱各面距墙壁必须保持足够的通风距离；远离热源，无阳光直射，无腐蚀性；保持正常的温度和湿度；保持室内洁净。使用UPS时须考虑负载的大小及特性，UPS额定输出功率是标志该产品能驱动多大功率负载的重要参数，它随负载功率