2MW华渝变桨介绍

HYP2.0-LT型变桨控制系统培训教材壹成华渝电气仪表总厂????????TOC\o"1-5"\h\z一、概述(2)二、主要功能(2)系统组成(2)工作原理(4)系统接口(13)主要零部件(13)七、系统功能性能指标(17)八、人机界面操作说明(20)九、用户车间调试(30)十、风场调试维护(35)、概述HYP2.0-LT型变桨控制系统是重庆华渝电气仪表总厂专门针对中船重工（重庆）海装风电设备有限公司2MW风力发电机组，从国外引进的变桨控制技术，并通过自主国产化研制生产而成。该变桨系统采用超级电容储能（作为后备电源），使用寿命长，充电时间短，且具有良好的耐低温性能；系统采用75V低压供电，全面提高操作人员和系统元器件的使用安全；系统采用三柜结构，组成简单，占用空间小，安装维护方便；系统采用冷板散热技术，实现柜体全密封设计，防护性能得到全面提升，能在恶劣环境中工作；系统采用模块化设计，线路简单；本系统元器件批量生产，可靠性高；同时保护功能完备，尤其是防雷性能优良。二、主要功能变桨系统作为风力发电控制系统中重要组成部分，主要完成两项功能：一是根据风力发电机组运行要求控制桨叶变换到设定的角度以达到发电机设定的功率输出；二是根据风力发电机组运行或安全要求驱动桨叶变换到顺桨位置，即桨叶面到达顺风位置，使机组停机。由于其对于风力发电系统安全性、可靠性起着至关重要的作用，因此理解本系统组成，工作原理等内容，对于正确操作与使用本系统显得尤为重要。三、系统组成HYP2.0-LT型变桨控制系统见图1。该系统由三个相对独立的控制单元组成，每个控制单元由控制柜、变桨电机、接近开关、限位开关组成。每一个控制柜内由超级电容器模组、充电电源、变频驱动器、PLC控制器及其外围模块以及控制保护线路及其电气元器件组成，详见图2。

图1:HYP2.0-LT型变桨系统图图2:HYP2.0-LT型变桨系统控制柜内部图三个控制单元分别控制三个桨叶，并通过Profibus总线与风力发电机组主控制器相连，成为主控制器的三个独立的Profibus从站，即主控制器可分别对三个控制单元进行控制。三个控制单元之间相关联的部分是轮毂安全链，即三个控制单元分别给出一个干结点，三个结点串联形成轮毂安全链，详见图3。我们可以从电气原理上简单理解为本变桨系统是有三个独立的控

制单元和一条安全链组成。其中图3中K1,K2,K3分别对应三个控制柜中的8k3继电器，当变桨系统无断安全链故障时，其8K3将闭合,使得安全链通路接通。图3:系统组成原理框图四、工作原理本系统工作原理较复杂，但是整个控制方式都是围绕五种工作模式展开，简述这五种工作模式，对于理解工作原理大有裨益。（一）工作模式.自动运行模式当风速在12〜25m/s时，即大于额定风速小于切出风速时，风力发电机组为了达到相对恒定的额定输出功率，需变换桨叶角度以获取相对恒定的风能，使发电机转速保持相对恒定。变桨系统将根据风力发电机组主控制器指令，完成控制桨叶变换到设定角度的任务。.正常停机模式风电机组自动运行时，其处于自身运行需要或风场电力调度需要的停机为正常停机，变桨系统将根据主控制器指令控制桨叶回到89。顺桨位置，即桨叶面到达顺风位置。.紧急停机模式风电机组因紧急故障，比如主控、变流器或变桨系统本身故障，变桨系统将紧急顺桨。如果是变桨系统以外的故障将顺桨到89位置，如果是变桨系统本身故障则要根据是否能够判断桨叶位置来决定顺桨位置，如能判断位置则顺桨到89。，若不能则会直接撞击96。限位开关后停止。其是否能够判断桨叶位置，主要是以编码器信号为主要依据，如果编码器信号正常，则称为能够判断桨叶位置，否则为不能判断。.维护模式即手动模式，在面向控制柜的左侧或下部有一个维护操作盒，内有电源开关、手动/自动转换开关、向前/向后开关、强制手动转换开关、电源和运行指示灯以及调试串口接口，详见图4。手动自动的转换由机舱控制柜上的手动使能开关或变桨控制柜操作盒中的手动/自动转换开关控制，维护人员进入轮毂前须将机舱控制柜上的手动使能开关转动到手动位置，然后锁定主轴进入轮毂，进入轮毂后必须首先将控制柜操作盒中的手动/自动转换开关转换到手动位置。变桨系统在维护模式下，轮毂外将无法操作变桨系统，从而保证轮毂内操作人员的安全。在维护模式下，可以开启手动向前/向后开关，控制桨叶前进或后退图4:操作盒5.强制手动模式当正常的手动模式受到限制无法转动桨叶，比如在对桨叶的零位时,可以利用本套系统特有的强制手动功能，将操作盒内的强制手动开关打开，开启向前/向后开关，桨叶将无条件转动（二）系统供电原理手动控制一个桨叶的前提条件是：其他两个桨叶必'须都在大于85位置本系统有多种供电电压模式，对于其如何转化，如何供配电等，下电源开关强制手动开关向前/向后开关运行指示灯调试串口手动/自动开关电源指示灯图5给出了详尽描述图5:系统供电原理图在图中，三相400V电源经过主开关1Q1进入智能充电电源1G1、1G2,电源对系统后备电源超级电容2C1端电压进行实时检测，输出一略高于超级电容端电压的电源电压，在电容即将充满前，输出电流为一恒定电流，大约25〜28A,两个电源并联输出50〜56A,即将充满时，充电电流逐渐减小，直到充满75V后关闭输出。当超级电容端电压放电到低于70V时，充电电源则重新启动充电，直到75V,如此反复充放电，形成智能充电电源正常的工作过程。当系统载荷超过正常载荷，将导致超级电容加速放电，端电压下降到70V以下，则充电电源将与后备电源一起同时向外供电，尽力维持直流母线电压稳定在70〜75V区间，以满足系统在各种工况下的能量需求。连接在直流母线上的两个DC/DC模块为系统提供两路稳定的24V直流电源，一路专供PLC控制器使用，另一路为其余所有电路包括外围电路供电。所以，直流母线的稳定是整个变桨系统正常工作的基础（三）系统控制原理，见图6图6:系统控制原理框图风力发电机组主控制器通过profibus通讯将速度、位置值发送给变桨系统PLC控制器，PLC控制器将速度信号解算为驱动器所需要的频率信号，通过CAN通讯发送给驱动器，驱动器驱动电机以给定的速度转动。电机上安装的增量+绝对值编码器将速度信号反馈给驱动器以形成速度闭环控制、同时将位置信号反馈给PLC,PLC根据位置信号确定电机是否转动到指定位置，然后向驱动器发出相应的速度信号。（四）安全保护原理.本系统在轮毂内外都设置了手动/自动转换开关，任意一处转为手动系统都将进入手动状态，在手动状态下桨叶将根据操作人员的需求动作而不受主控制器控制，并且系统设定同一时间只允许一个桨叶离开顺桨位置，从而保证了风电机组在手动维护时的安全。.自动运行时，只要桨叶处于顺桨位置，对风电机组而言就是安全的。本系统从以下三个方面保证了桨叶回到安全位置，即顺桨位置：a.当风电机组发生变桨系统以外的紧急故障，变桨系统将首先收到来自主控的安全保护信号，执行主控指令紧急顺桨。b.当变桨系统本身发生故障时，将首先切断轮毂安全链，告知主控系统整个风电机组需紧急停机，同时自身紧急顺桨，并通过profibus通讯将故障信息发送给主控。c.当变桨系统本身发生故障且无法控制驱动器或驱动器外围故障时，驱动器自身将驱动桨叶向顺桨方向转动直至撞击96°限位开关而停止。.本系统中，驱动器的可靠性对整个风电机组的安全保证作用是至关重要的。本系统选用原装进口低压交流伺服驱动器，该驱动器原用于电动汽车上，后被引用到风电变桨系统中，获得了极大的成功。该驱动器经过了风场长时间大批量的实际运行考核，故障率极低。该驱动器在设计上考虑了充足的裕量，能够适应风电机组实际运行中的各种复杂工况。对于直流70-80V的电压输入，都能工作良好，而且自身保护功能完善，对外围以及自身故障的处理及时合理，可靠性很高，从根本上保证了风电机组的运行安全。.低电压穿越功能是国家电网对风力发电机组也是对变桨系统的基本要求，这是电网安全的需要。本系统从设计原理上决定了其低电压穿越性能是原蓄电池系统所无法比拟的，因为它的直流母线上挂载有大容量的储能设备超级电容。如果电机不带负载，电网即使断电1小时,本系统同样可以在超级电容放电的情况下正常工作；即使电机带有负载,在额定负载条件下也可以运行近20S,完全能够支撑三次顺桨，大大超过了低电压穿越标准所要求的时间。（五）位置校对原理本变桨系统没有冗余编码器，桨叶角度的校对是依靠安装在3和88位置的两个接近开关实现的。在3°和88接近开关机械安装牢固后，调试人员需要对这两个位置进行检测标定，并将这两个位置的最终检测位置值和编码器的实际值保存到PLC的掉电保持单元中。在实际运行时，桨叶每次经过这两个位置，控制器都会将这个位置的角度值和编码器值与原保存的值进行比较，如果误差超过设定值，系统将报故障停机。（六）系统电气原理图如下：9、广J州-P(K-o—CAt'J-HaCWJ-L—二一FREE4A工S.5.soMFREEon—GMJ50—AUX——AUKm一FREE「J「REERJFREEU「REE2CAN-Lto-CWHiMQ-CMC宙^一D邑MHHMHJL24Y」N_3W-2X1:9/7.81G1L0K-6A1J2/Z81G2_OK-6A1JJ/7..1Q35_eCAN」2VJ-2U-DJ〃一8_0__《CAh_GMDAC24-2W—0:2/47*UAN_H_2in-2UJ-C:3J49加CANL2U1*-2U^-f1ABO_0CAH_H7_PLC।।-5XS1i7/5.&t-i_4CAN_L2_PLC0-5XS1；2/5.6《CAK_GNDPLC-5XS1:6分)568gO16至旷iQOO-oo-oo-oo-fortT3I1415TB疑件践<*《24V抠黑8X31>44ioo)<ov)-5A1、fU5-2XM2,0,75TlJ「<¥><?*TLnd-*说。言/24V_T2-2F4:2/2.15»/GND_24_T2心-2T2:7/2.1+BXCAN310(-LC)SSBAN-HCAN--郎D取油COD岫1mlrhD[MD-5A2smKL3204Chonnd1峭跛0O(ChonnelJChonncl2Chon啤4WMUMPL激1234567as<®Dt，s—VFMHJS3-f/6=x，n£—巳，35&-5XS2友'0.75=<。三WK—vCJldns-4X1t13y14、2X2X0J4-1XSU5.6《二2Ml-1M2/L7-5R2*亦十PT100-5^PT1Q0-弱5PT100*5R2：2小巧摊娥IO宜透冲

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atWMHO一送—因工*Jr*交I变HHfiw2IO[Q6Jbfi55Mbi«611BKII?巴辛的炉邛早615旧钞网中1图7:系统外部接线图硼BneVflJ01di0Q«01ol3#膜麴柜AC2五、系统接口（一）变桨系统与主控系统接口关系，见表1。表1:变桨系统与主控系统接口关系表滑环号电压电缆电缆芯号控制柜1XS1描述1AC400V,50Hz1C32AC400V,50Hz2C23AC400V,50Hz5G103C1400VAC电源和N线(W1.3)4N4D35PE56N1D27N3G2.52D1400VAC电源N线(W1.4)8PE39DC+24V1A9机舱到轮毂的安全链信号10DC+24V2A12轮毂到机舱的安全链信号11DC+24V312DC+24V413DC+24V514DC+24V11G1.56A2机舱手动使能信号+24V15DC+24V716DC+24V817DC+24V918DC+24V10A1主控安全彳田+24V19DC0V11A624V地20Pulses〜4V1.5AB3Profibus通讯(W1.2)21Pulses〜4VProfibus1.5AB822屏蔽23Pulses〜4V1.5AProfibus通讯（备用）（W1.2）24Pulses〜4VProfibus1.5A25屏蔽（二）变桨系统与集中润滑的接口关系变桨系统为集中润滑提供一路24V直流电源，集中润滑将自身故障信号反馈给变桨系统，变桨系统通过通讯发送给主控。六、主要零部件（一）主电源，见图8。

主电源模块是系统的能量来源，采用两个单相AC/DC模块并联的方式使用，每个模块的输出功率为75Vx25A,其主要作用是为超级电容充电和维持直流母线电压的相对稳定，以及为辅助电源提供输入和在系统超负荷运行时与超级电容一起为伺服机构提供能量，并通过CAN接口向控制器传送自身状态、故障信息。图8:主电源模块（二）超级电容器组，见图9。超级电容器组是系统的后备电源，电容容量为75V94F,最长充电时间为150S,在系统断电以后，可以提供至少三次顺桨的能量。图9:超级电容器组（三）变频驱动器，见图10变频驱动器是系统的核心关键部件，额定输出功率6.5kW,最大输出电流超过400A通过CAN总线与PLC控制器进行数据交换，接收执行PLC控制器的电源、刹车、主接触器使能和速度等指令，同时接收编码器信号并解算为实际运行速度后送给PLC控制器。变频驱动器最重要的作用是在各种情况下（手动维护、自动运行、系统故障）都能可靠地驱动电机带动桨叶运转到指定位置。图10:变频驱动器（四）变桨电机，见图11。变桨电机是系统的执行部件，额定功率为6.0KW额定转矩为40Nm最大转矩达120Nm工作电压是交流三相33V,工作电流165A附带电磁制动器、温度传感器、编码器。

图11:变桨电机（五）辅助电源，见图12。辅助电源有两个75V^24V^DC/DCI块，主要为PLC空制器、电机制动器及其他控制元件和外围电路提供直流24处源。（六）PLC及外围模块，见图13。PLC是变桨系统的控制中心，主要作用是接收主控制器指令，经解算后发送给驱动器执行，同时将系统及各部件的状态和故障信息发送给主控制器。PLC模块主要由CPU模块、数字输入模块、数字输出模块、CANOPEN主站模块、Profibus从站模块、编码器模块、温度模块组成。图12:辅助电源模块图13:PLCf块七、系统功能性能指标1,冷态绝缘电阻：不低于20MQ;2.充电电压电流：电压DC7处IV、电流55±5A;.充电时间：小于150S;.电机风扇控制：高于40c开启，低于30c关闭；.加热器控制：低于10c开启，高于15c关闭；.散热风扇控制：高于50c开启，低于40c关闭；.照明电源：1路，AC230V50Hz.集中润滑电源：1路，DC24V.电机刹车控制：通电松刹，断电抱刹；.速度误差：1°/S;.角度误差：0.1°;.最大变桨速度：8/S;.电机空载电流：585A;.具有强制手动功能；.具有温度监测功能；.热态绝缘电阻：不低于1MQ;.具有手动维护功能；.具有自动运行功能；.速度同步误差：2/S;.电源适应能力：3X400V±10%、50Hz(3L/N/P);.具有低压穿越功能：系统断电4S内能正常工作；.超级电容储能顺桨次数：3次；.具有紧急停机功能：速度8/S,角度89°,系统安全链断开;.具有失控电气保护功能；.额定电机电流：165士10A;.最大电机电流：370士10A;.额定转矩：40N•m;.最大动态转矩：120N•m;.最大静态转矩：75N-m;.制动力矩：75N-m;.重量：单个变桨控制柜＜200kg、单个变桨电机＜60kg。.可靠性a.系统使用寿命：20年；b.磨损部件寿命：1年；c.超级电容寿命：10年；d.部件故障率：20年内＜1%;e.维护周期：＞1年。.维修性平均修复时间MTTR＜0.5h.安全性a.具备电源、信号雷电保护功能；b.手动维护时，同一时间内只允许一个桨叶离开顺桨位置；c.具有机舱手动使能功能：在机舱转入手动状态时轮毂内不能转入自动状态；d.刹车故障时，系统应保证电机能转动。.环境适应性a.防护等级：IP54;b.在海拔高度w3000m环境温度-30C的环境条件下，系统能可靠地工作；c.在海拔高度w3000m环境温度+40C的环境条件下，系统能可靠地工作；d.在海拔高度w3000m环境温度+40C、相对湿度93卿境条件下，系统能可靠地工作；e.振动：符合GB/T2423.10-1995要求;f.电磁兼容：符合EN61800-3要求；g.承受外力：100kg集中负荷和人重200kg负荷；h.低压穿越：满足《国家电网公司风电场接入电网技术规定（修订版）》要求。人.人机界面操作说明（一）连接PLC控制器，进入人机界面由于2M健桨系统使用了两种类型的PLC空制器，连接方式不同，操作说明分述如下（请操作前看清PLC型号）：CX9000控制器操作步骤a.设定调试用电脑IP网段为“192.168.10.X"（X为0-255除30外的任意某个值），用网线连接CX9000空制器，并确认连接无误。b.登陆192.168.10.30（PLC的IP地址），即可进入人机界面主界面。BX3100控制器操作步骤a.安装USB—>232转接线驱动。b.连接好转接线后右键，我的电脑，属性，硬件，设备管理器，端口->USBSerialPort（COMX）（双击）按图14修改端口属性。c.单击“常规”使用这个设备（启用）并记住当前使用的端口（com“x”）“x”为实际使用值，见图15。d.添加BX3100在安装了TwinCAT软件的电脑上右键点击电脑右下角的TwinCAT图标，选才IProperties->AMSRouter->i^fAdd按钮（如已添加BX3100,可按下列对话框修改其属性），在弹出框中依照下表填写（COM1用实际使用的COM“x”替换），见图16。

图14：串行端口设置1图15:串行端口设置2

JLJ.(L0CoiuLecohlJLJ.(L0CoiuLecohl图16:TwinCAT设置1点击0仁＞可以看到AMSRouter的RemoteComputers下框中成功加入BX3100,见图17,然后重启电脑即可使用。图17:图17:TwinCAT设置2（二）人机界面说明本变桨系统具有操作简单，维护方便的特点。操作界面有八个按钮（见图18）,分别连接到各自的信息页面，前六个用来查看信息，后两个按钮在需要进行初始化参数修改、调试或维护等人为操作时使用。.主界面，见图18。显示桨叶角度、运行模式、接近开关和限位开关状态、电容电压值以及是否处于紧急停机状态和接近开关位置是否已标定等信息。.驱动器信息界面，见图19。显示驱动器的CAN节点状态、运行速度、制动器状态、电容电压、警告代码、驱动器温度、实际电流以及频率设定值等信息。图18人机界面主界面.主电源信息界面，见图20。显示两个充电电源的电流、电压、电源类型、报警以及温度等信息。

图19驱动器信息界面.主控制器信息界面，见图21。显示主控与变桨的Profibus通讯状态以及主控发送到变桨的角度、速度、加速度指令、故障复位信号、主控心跳脉冲以及三个桨叶的实际角度等信息。.温度信息界面，见图22。显示电机、电容、PLC温度、环境温度以及电机风扇和加热器的状态信息，其中环境温度只在1号变桨柜中采集，2号和3号柜无此数据。.故障信息界面，见图23。显示紧急停机状态和导致紧急停机的详细故障，发生故障时反应为红色,无故障时反应为绿色。此界面还含有远程故障复位按钮，可对故障状态进行复位。图21主控制器信息

图22:温度界面.变桨测试，见图24。点击变桨测试按钮，将展开下一级，包含三个部分：分别为运行测试界面、数字输入/输出界面和初始化操作界面。点击可分别进入。(1)运行测试界面，见图25。该页面分为四部分，可在此页面进行运行测试。在手动模式下，完成单个桨叶的指定方向运行、指定角度运行、两角度之间往返运行的功能测试。a.第一部分：运行测试使能按钮运行方向：用于显示，不能更改赋值。运行速度：用于显示，不能更改赋值。桨叶角度：用于显示，不能更改赋值。b.第二部分：指定方向运行，可使桨叶按照设定的方向和速度运行。指定方向：0为向后，1为向前。注意，当停止时显示为2。证行鞭吠］吊给T退.出

图25:运行测试界面指定速度：0〜8取值。输入方向和速度，在运行测试使能为“True”的情况下，把“指定方向运行”后的按钮置为“true”即可实现按指定方向运行，注意：测试其他运行方式时将其置回“flase”。c.第三部分：指定角度运行，可使桨叶运行至设定的角度。角度：取值-2〜92。输入角度，在运行测试使能为“True”的情况下，把“指定角度运行”后的按钮置为“true”即可实现运行到指定角度，注意：测试其他运行方式时将其置回“flase”。d.第四部分：两角度之间往返运行，可使桨叶在两个设定角度之间按照设定的速度来回运转。角度1:取值-2〜92。角度2:取值-2〜92。指定速度：取值0~8。输入两个不同的角度值，输入速度，在运行测试使能为“True”的情况下,把“两角度之间运行”后的按钮置为“true”即可实现两角度间来回运转，注意：测试其他运行方式时将其置回“flase”。e.复位CAN通讯：点击此按钮可对驱动器AC2的通讯复位。f.复位CAN节点：点击此按钮可对驱动器AC2的CAN节点复位。g.手动复位AC2:点击此按钮可对驱动器AC2复位。(2)数字输入/输出界面，见图26。显示数字输入/输出变量的状态，数字输出测试中的四项则可以人为改变其状态，对电机风扇、加热器、散热风扇和柜体外风扇进行状态测试。(3)初始化操作界面，见图27。此界面包含初始化数据，并且可进行保存初始化数据、复位初始化数据,对接近开关位置进行标定，编码器值清零等操作。

图27:初始化操作界面九、用户车间调试1.单机通电a.通电前参照变桨系统电气原理图用万用表测量确认电源三相之间、三相与N线之间、DC75VDC24V以及上述各电源之间无短路。b.将组合了电源、信号、通讯电缆的调试电缆与1#空制柜的1XS1接插件连接，接通AC400Vt源，测量1Q1-1、3、5之间为AC400V与N线之间为AC230Vc.测量确认超级电容2C1两端电压为0V。打开开关盒，接通主开关1Q1,测量记录电源模块绿灯亮和充电电压稳定（74±1V）的时间即超级电容充电时间应小于150sod.确认PL6动、运行正常，控制柜开关盒内的绿色PL电行指示灯闪烁。2.单机测试a.桨叶零角度校对将开关盒内的强制手动开关置于“ON位置，操作“向前”、“向后”开关，使桨叶对准"0"刻度线位置，观察主界面中桨叶角度值，如果大于+0.5°或小于-0.5°,则进入初始化参数设置界面，点击编码器清零后的按钮使其为“true”，再观察主界面中桨叶角度值应为0,即完成桨叶零度角的校对。388位置标定①进入测试运行界面，将目标位置设定为88。，分别点击指定角度运行和运行测试使能后的按钮使其为“true”，使桨叶转动到88位置，调整88。接近开关位置，使其与接近开关感应块正对，误差不超过0.5°即可，调整接近开关与感应块之间的距离，要求大于1.5mm小于2mm调整结束后将接近开关用螺纹胶紧固。②按上述方法对3接近开关进行校正。③进入初始化参数设置界面，点击位置标定按钮按钮，桨叶将自动从92——-2°——90运行一个来回，将3°、88接近开关接通和断开瞬间的编码器值、桨叶位置值永久存入PLC中的掉电保存单元，直到下一次重新标定。保存的值将作为桨叶位置是否有误的判断依据。如果在调试或风场运行过程中发现接近开关的位置发生变化，必须重新标定。④标定完毕用记号笔在接近开关紧固螺母和安装支架上作一位置改变的警示标记。91°、96开关位置校正进入测试运行界面，将目标位置分别设定为91和96。，使桨叶依次转动到91和96位置，调整相应开关使其动作。观测数字输入输出测试界面中的91°(1)和96(2)项应相应变化。d.变桨角度误差测试进入测试运行界面，在指定角度后的文本框内设置目标位置，分别点击指定角度运行和运行测试使能后的按钮使其为“true”，桨叶应转动到指定的角度。观测主界面显示的桨叶角度值与设定角度之间的误差，要求小于0.1oe.轮毂轴承磨合进入测试运行界面，设置两个角度之间往返运行下的位置1、位置2和指定速度，点击两个角度之间往返运行和运行测试使能后的按钮使其为“true”，使轮毂轴承连续正反运转，时间不小于0.5小时，电机电流不大于62A3.系统测试a.依次完成三个桨叶的单机通电校正测试后，将通讯电缆连接到主控PLC^profibus主站模块上，并确认主控与三个变桨PL2间的通讯正常。b.自动运行功能测试将三个控制柜开关盒内的“手动/自动”开关都置于“自动”位置，系统自动运行。在主控端向变桨系统发送角度、速度、加速度指令，三个桨叶应同时以设定速度转动到设定角度位置。c.手动维护功能测试将三个控制柜开关盒内的“手动/自动”开关都置于“自动”位置，将三个桨叶自动运行到89位置。将三个控制柜的“手动/自动”开关置于“手动”位置，系统手动运行，开启任一控制柜的“向前”开关，对应的桨叶应向前运转，运转到小于85后停止，开启其余控制柜的“向前”开关，对应的桨叶应不能运转。即三个桨叶同一时间只允许一个桨叶运行到小于85位置。按上述方法操作另外两个桨叶，结果应相同。d.速度同步误差测试将三个控制柜开关盒内的“手动/自动”开关都置于“自动”位置，系统自动运行，在主控端设置角度、速度、加速度值，观测比较变桨系统发送回主控的三个桨叶角速度值，误差应小于1/Soe.低压穿越功能测试将三个控制柜开关盒内的“手动/自动”开关都置于“自动”位置，系统自动运行，并使桨叶处于运转状态，切断系统电源，然后在4s〜6s内接通电源，观测记录系统运行情况，应正常运行且无故障报警。f.紧急停机功能测试将三个控制柜开关盒内的“手动/自动”开关都置于“自动”位置，系统自动运行，关断主控到变桨的直流24Vfe源（也可以设置或模拟其他能导致系统紧急停机的故障，如主控无通讯脉冲、电机超温、变桨控制柜超温、驱动器超温等）使系统紧急停机，观测记录桨叶运行速度以及停止位置，桨叶应以80/S的速度转动到89位置。g.失控电气保护功能测试将三个控制柜开关盒内的“手动/自动”开关都置于“自动”位置，系统自动运行，桨叶处于转动状态，手动分别使91和960限位开关动作（切断），对应的桨叶都应立即停止转动。h.机舱手动使能功能测试将三个控制柜开关盒内的“手动/自动”开关都置于“自动”位置，系统自动运行，将机舱内的“手动使能”开关置于“开”位置，变桨控制系统应转入手动状态。将机舱内的“手动使能”开关置于“关”位置，变桨控制系统应恢复到“自动”状态，在该状态下转换变桨控制柜上的“手动/自动”开关，控制柜状态应相应变化。4.滑环到变桨连接器的制作滑环到变桨系统之间的电源、信号和通讯连接是用一个组合矩形连接器完成的，具体的脚码定义参见本教材第五部分----系统接口和随机文件中的系统电缆外部连接图。连接器连接的可靠性对系统的可靠性至关重要，其中压接针的制作又是关键，尤其是Profibus通讯电缆的制作。制作方法步骤如下：a.取下安装在1#控制柜1XS1上的组合电缆头空头取下，松开框架固定螺栓，取出其中的A、B、CD四个模块，见图28。

图28:组合电缆头b.按系统外部电缆接线图中的接线要求将电缆线剥好，注意剥出的金属部分长度要合适，应以正好能插到插针底部又不露金属导体为宜，太长压接后金属部分裸露太多容易易造成短路，太短可能压接不牢固容易脱落。尤其是Profibus通讯线，由于是单芯线，在剥线时不能将金属芯剥伤，否则容易折断。而且屏蔽层要比信号线稍长一点，这样更容易安装而不会使信号线弯曲。将剥好的导线插入插针，用专用压接工具用力挤压，压接后用手用力将针和导线向两边拉，确彳^压接可靠。详见图29。屏蔽层太短，应比信号线稍长：图29:Profibus电缆插针

c.将压接好的插针插入相应的模块中，将Profibus电缆固定好，PE线与框架连接好，见图30图30:连接号的模块和框架d.将模块装入框架内，注意安装顺序，紧固框架固定螺栓，然后将框架装入外壳内，最后将防水接头旋紧，见图31图31:安装好的模块和框架十、风场调试维护1.安全须知：a.只有经过培训的技师或具备资质的电气工程师才允许从事变桨系统维护工作；b.进入轮毂前，须确保塔基控制柜或机舱控制柜上的维护开关打到ON即风机处于维护模式；c.进入轮毂前，须确保机舱控制柜上的“手动使能”开关打到ON即变桨系统处于手动模式；d.进入轮毂前，务必用机舱控制手柄强制主轴刹车抱死；e.进入轮毂前，务必锁好转子锁，戴好安全帽；f.进入轮毂后，必须首先将三个控制柜的“手动/自动”开关转到“手动”位置，再进行其他操作；其他所有维护结束后，最后将“手动/自动”开关转到“自动”位置后离开轮毂；g.风机进入维护模式后，在轮毂内的作业未完之前风机不得切换成其他控制模式；h.平均风速大于10m/s,瞬时风速大于15m/s,禁止工作人员进入轮毂；i.在检查变桨控制柜内部机械、电气连接前，须确认主电源开关1Q为关闭状态、超级电容端电压为“0"V即放电完状态或使其与外电路断开。如果需要拆除超级电容或驱动器上的75V接线端子，务必格外小心，须首先拆除超级电容负极，然后再拆除正极，防止所使用的工具与柜体接触造成短路；j.工作人员在轮毂内要注意保管工具，避免有杂物掉入变桨系统柜子内或叶片轴承上，对系统造成伤害；k.维护完后注意盖好柜门，锁紧操作盒；l.维护完成后需要清理现场和清点工具，确保没有遗留工具和杂物，保持轮毂清洁。m.维护完成离开轮毂回到机舱后，将“手动使能”开关打到OFE2.风场安装调试规范(1)通电前的检查，见表2。(1)控制柜外部(轮毂内)检查a.检查3°、88°接近开关及其安装支架是否松动及位置是否改变、接插件插接是否可靠，绑扎好的电缆是否松脱。b.检查91。、96。限位开关及其零部件、安装支架是否松动，防水接头~~是否旋紧，绑扎好的电缆是否松脱。c.打开电机接线盒，检查电机动力电缆的连接是否松动，用力矩套筒扳手复核螺栓力矩为15N.ni装好接线盒盖板并旋紧固定螺栓。d.检查连接电机和控制柜的电机动力电缆的两端的防水接头是否松动未旋紧。e.检查电机动力电缆的固定是否牢固，