控制系统的检查与调试 省赛获奖

课程名称：风电机组安装与调试任务三控制系统的检查与调试1项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试控制系统的检查与调试2【知识点】1.风力发电机组控制系统的调试的步骤与方法；2.风力发电机组控制系统的调试报告的写法；3.风力发电机组控制系统调试的安全措施。【技能点】1.调试技能、调试报告的编写。项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试3【知识点3-1调试的相关概念】

1.调试的定义调试是用测量仪表和一定的操作方法按照调试工艺规定对单元电路板和整机的各个可调元器件或零部件进行调整与测试，使产品达到技术文件所规定的技术性能指标。2.调试的作用①实现产品功能、保证质量的重要工序；②发现产品设计、工艺缺陷和不足的重要环节；③为不断提高产品的性能和品质积累可靠的技术性能参数。控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试4【知识点3-1调试的相关概念】

3.调试方案的制订（1）制订调试方案的基本原则①根据产品的规格、等级、使用范围和环境，确定调试的项目及主要性能指标。②在全面理解该产品的工作原理及性能指标的基础上，确定调试的重点、具体方法和步骤。调试方法要简单、经济、可行和便于操作；调试内容要具体、细致；调试步骤应具有条理性；测试条件要详细清楚；测试数据尽量表格化，便于察看和综合分析；控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试5【知识点3-1调试的相关概念】安全操作规程的内容要具体、明确。从而确保调试工作的准确性和高效率。③尽量采用新技术、新设备，但也要考虑到现有的设备条件，使调试方法、步骤合理可行，操作安全、方便，以提高生产效率及产品质量，降低成本。总之，调试方案的制定应从技术要求、生产效率要求和经济要求等三个方面综合考虑，才能制定出科学合理、行之有效的调试方案。控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试6【知识点3-1调试的相关概念】（2）调试方案的基本内容调试方案是工艺设计人员为某一产品的生产而制订的一套调试内容和做法，它是调试人员着手工作的技术依据。它应包括以下基本内容：①测试所需的各种测量仪器、工具、专用测试设备等。②调试工序的安排及所需人数、工时。③调试方法、具体步骤及调试用相关图纸。④调试安全操作规程。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试7【知识点3-1调试的相关概念】⑤测试条件与有关注意事项。⑥调试所需的数据资料及记录表格。⑦调试责任者的签署及交接手续。以上所有内容都应在调试工艺指导卡中反映出来。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试8【知识点3-1调试的相关概念】

4.调试工作的基本内容①正确合理地选择和使用测试仪器仪表；②严格按照调试工艺文件的规定，对单元电路板或整机进行调整和测试。③排除调试中出现的故障,并做好记录；④认真对调试数据进行分析与处理，编写调试工作总结，提出改进措施。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试9【知识点3-1调试的相关概念】

5.调试前的准备工作①调试人员的培训

②技术文件的准备

控制系统的检查与调试③仪器、仪表的准备

④被测物件的准备

⑤场地的准备⑥个人准备项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试10【知识点3-1调试的相关概念】

6.故障的查找与排除在调试过程中，往往会遇到在调节工艺文件指定的调整元件或调谐部件时，被调部件或整机的指标达到不到规定值，或者调整这些元件时根本不起作用，这时可按以下步骤进行故障查找与排除。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试11【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】

1.一般检验一般检查主要检查电器零件、辅助装置的安装、接线以及柜体质量是否符合相关标准和图纸的规定。电气安全检验主要包括控制柜和机舱控制箱等电气设备的绝缘水平检验、接地系统检查和耐压试验。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试12【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】

2.控制功能试验（1）面板监控功能试验依照试验机组“操作说明书”的要求和步骤，进行下列试验：①机组运行状态参数的显示、查询、设置及修改，通过面板显示屏查询或修改机组的运行状态参数。②人工启动启动：通过面板相应的功能键命令试验机组启动，观察发电机并网过程是否平稳；控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试13【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】立即启动：通过面板相应的功能键命令试验机组立即启动，观察发电机并网过程是否平稳。③人工停机在试验机组正常运行时，通过面板相应的功能键命令机组正常停机，观察风轮叶片甩出，机械制动闸动作是否有效。④面板控制的偏航在试验机组正常运行时，通过相应的功能键命令试验机组执行偏航动作，观察偏航运行是否平稳。控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试14【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】⑤面板控制的解缆通过面板相应的功能键进行人工扭缆及解缆操作。（2）自动监控功能试验依据试验机组“操作说明书”的要求和步骤，进行下列试验：①自动启动在适合的风况下，观察机组启动时发电机并网过程是否平稳；控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试15【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】②自动停机在适合的风况下，观察机组停机时发电机脱网过程是否平稳；③自动解缆在出现扭缆故障的情况下，观察机组自动解缆过程是否正常；④自动偏航在适合的风向变化情况下，察机组自动偏航过程是否正常。控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试16【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】（3）机舱控制功能试验依照试验机组“操作说明书”的要求和步骤，进行下列试验：①人工启动通过机舱内设置的相应功能键命令试验机组启动，观察发电机并网过程是否平稳；②人工停机在试验机组正常运行时，通过机舱内设置的相应功能键命令机组正常停机，观察风轮叶片扰流板是否甩出，机械制动闸动作是否有效；

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试17【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】③人工偏航在试验机组正常运行时，通过机舱内设置的偏航按钮命令试验机组执行偏航动作，观察偏航过程机组运行是否平稳；④人工解缆在出现扭缆故障的情况下，通过机舱相应的功能按钮进行人工解缆操作

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试18【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】（4）远程监控功能试验①远程通讯在试验机组正常运行时，通过远程监控系统与试验机组的通讯过程，检查上位机收到的机组运行数据是否与下位机显示的数据一致；②远程启动将试验机组设置为待机状态，通过远程监控系统对试验机组发出启动命令，观察试验机组启动的过程是否满足人工启动要求；控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试19【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】③远程停机在试验机组正常运行时，通过远程监控系统对试验机组发出启动命令，观察试验机组是否执行了与面板人工停机相同的停机程序；④远程偏航在试验机组正常运行时，通过远程监控系统对试验机组发出偏航命令，观察试验机组是否执行了与面板人工偏航相同的偏航动作。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试20【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】

3.安全保护试验（1）风轮转速超临界值模拟方法：启动小电机，拨动叶轮过速模拟开关，使其从常闭状态断开，观察停机过程和故障报替状态。（2）机舱振动超极限值模拟方法：分别拨动摆锤振动开关常开、常闭触点的模拟开关，观察停机过程和故障报警状态。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试21【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】（3）过度扭缆(模拟试验法)模拟方法：分别拨动扭缆开关常开、常闭触点的模拟开关，观察停机过程和故障报警状态。（4）紧急停机模拟方法：按下控制柜上的紧急停机开关或机舱里的紧急停机开关，观察停机过程和故障报状态。（5）二次电源失效模拟方法：断开二次电源，观察停机过程和故障报警状态。控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试22【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】（6）电网失效模拟方法：在机组并网运行时，在发电机输出功率低于额定值的20%的情况下，断开主回路空气开关，观察停机过程和故障报瞥状态。（7）制动器磨损模拟方法：拨动制动器磨损传感器限位开关，观察停机过程和故障报警状态。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试23【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】（8）风速信号丢失模拟方法：在机组并网运行时，断开风速传感器的风速信号，观察停机过程和故障报警状态。（9）风向信号丢失模拟方法：在机组并网运行时，断开风速传感器的风向信号，观察停机过程和故障报警状态。控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试24【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】（10）大电机并网信号丢失模拟方法：大电机并网接触器吸合后，将接触器的反馈信号线断开，观察停机过程和故障报警状态。（11）小电机并网信号丢失模拟方法：小电机并网接触器吸合后，将接触器的反馈信号线断开，观察停机过程和故障报警状态控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试25【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】（12）晶闸管旁路信号丢失模拟方法：晶闸管旁路接触器吸合后，将接触器的反馈信号线断开，观察停机过程和故障报警状态。（13）解缆故障模拟方法：分别拨动左偏和右偏扭缆开关，持续数秒(具体时间见机组“操作说明书”)，观察停机过程和故障报警状态。（14）发电机功率超临界值模拟方法：调低功率传感器变比或动作条件设置点，观察机组动作结果及自复位情况。控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试26【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】（15）发电机过热模拟方法：调低温度传感器动作条件设置点，观察机组动作结果及自复位情况。（16）风轮转速超临界值使机组主轴升速至临界转速，观察叶轮超速模拟开关动作结果、机组停机过程和故障报警状态。（17）过度扭缆（台架试验法）控制机舱转动，使之产生过度扭缆效果，当扭缆开关常开、常闭触点模拟开关动作时，观察停机过程和故障报警状态。控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试27【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】（18）轻度扭缆（CCW顺时针）控制机舱转动，使之产生轻度扭缆效果，当扭缆开关常开、常闭触点模拟开关动作时，观察停机过程和故障报警状态。（19）轻度扭缆（CCW反时针）控制机舱转动，使之产生轻度扭缆效果，当扭缆开关常开、常闭触点模拟开关动作时，观察停机过程和故障报警状态。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试28【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】（20）风速测量值失真（偏高）在机组并网运行时，使发电机负载功率低于1kW，使风速传感器产生持续数秒(具体时间依机组“操作说明书”的规定)高于8m/s的等效风速信号，观察停机过程和故障报警状态。（21）风速测量值失真（偏低）在机组并网运行时，使发电机负载功率高于150kW，使风速传感器产生持续数秒(具体时间依机组“操作说明书”的规定)低于3m/s的等效风速信号，观察停机过程和故障报警状态。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试29【知识点3-2

风力发电机组控制系统的调试内容和方法】（22）风轮转速传感器失效在机组并网运行时，使发电机转速高于100r，断开风轮转速传感器信号后，观察停机过程和故障报警状态。（23）发电机转速传感器失效在机组并网运行时，使风轮转速高于2r，断开发电机转速传感器信号后，观察停机过程和故障报警状态。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试30【知识点3-3

风力发电机组控制系统常见的电气故障及排除】

1.关于电压的故障（1）风速达到额定风速以上，但风轮达不到额定转速，发电机不能输出额定电压。故障原因：控制系统调速装置失灵；故障排除方法：检查微机输出信号，排除控制系统故障；微机可能受干扰而误发指令，排除干扰接受部位，屏蔽好；或速度传感器坏，更换速度传感器。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试31【知识点3-3

风力发电机组控制系统常见的电气故障及排除】（2）风轮转动而发电机不发电（无电压）。故障原因：发电机不励磁；励磁路断或接触不良；电刷与滑环接触不良或碳刷烧坏；晶闸管不起励或烧毁；励磁发电机转子绕组短路、断路；发电机定子绕组断、短路。故障排除方法：停机捡修，励磁回路断线或接触不良，查出接好；有刷励磁应检查电刷、滑环，接触不良应调整刷握弹簧；刷表面烧坏应更换；检查并修理触发线路；晶闸管击穿或断路的需更换；

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试32【知识点3-3

风力发电机组控制系统常见的电气故障及排除】重新用直流电源励磁，待发电机正常发电再切除直流电源；拆下发电机，再从发电机上拆下励磁机修理好再安装上；更换新发电机或修理定子、转子，重新下线、焊接铜头（换向器）。（3）发电机组正常运转，输出电压低。故障原因：励滋电流不足；无刷励磁的整流器处在半击穿状态；负荷太重。故障排除方法：调整励磁电流，使发电机达到额定输出电压；停机，拆下励磁机，检查或更换整流器；减轻负荷。控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试33【知识点3-3

风力发电机组控制系统常见的电气故障及排除】（4）并网运行电压测量主要检测以下故障：①电网冲击，相电压超过450V0.2s；②过电压，电压超过433V50s；③低电压，相电压低于329V50s；④电网电压跌落，相电压低于260V

0.1s；⑥相序故障。对电压故障要求反应较快。在主电路中设有过电压保护，其动作设定位值可参考冲击电压整定保护值。发生电压故障时风力发电机组必须退出电网，一般采取正常停机，而后根据情况进行处理。控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试34【知识点3-3

风力发电机组控制系统常见的电气故障及排除】

2.关于电流的故障（1）电流跌落，0.1s内一相电流跌落80%。（2）三相不对称，三相中有一相电流与其他两相相差过大，相电流相差25%，或在平均电流低于50A时，相电流相关50%。（3）电流过大，软起动期间，某相电流大于额定电流或者触发脉冲发出后电流连续0.1s为0。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试35【知识点3-3

风力发电机组控制系统常见的电气故障及排除】对电流故障同样要求反应迅速。通常控制系统带有两个电流保护，即电流短路保护和过电流保护。电流短路保护采用断路器，动作电流按照发电机内部相间短路电流整定，动作时间0~0.05s。过电流保护由软件控制，动作电流按照额定电流的2倍整定，动作时间为1~3s。

3.其他类型故障调向不灵或不能调向故障原因：调向电机失控或带病运转或其轴承坏；风速计或测速发电机有误；控制系统程序指令有误，调向失灵。控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试36【知识点3-3

风力发电机组控制系统常见的电气故障及排除】故障排除方法：检查调相电机相关结构，更换或更换电机轴承，重新安装调向电机；调向电机定子部分短路或开路，拆下检查，重新布线，修好后再重新安装；检查风速仪是否正常，坏者更换，检查控制系统各芯片，检查程序，检查控制用磁力启动器或放大器。若芯片坏则更换；程序有误则重新输入正确程序；启动器坏或放大器坏则更换；若有屏蔽坏，则重新屏蔽好；传感器失效则更换。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试37【技能点3-1任务布置】

利用现有调试设备和技术条件对500W风力发电机组控制系统的性能进行检查与调试，分析相关参数，排除相关故障，对系统进行不断的完善，并完成调试报告。相关测试平台与风力发电机组控制系统如图4-42所示。控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试38【技能点3-1任务布置】控制系统的检查与调试图4-42风力发电机组控制系统调试平台项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试39【技能点3-2操作指导】1.调试步骤与方法（1）准备调试工具与仪器仪表常用的调试仪器有：万用表、钳形电流表、绝缘电阻表、双踪数字存储示波器、耐压试验设备、电磁兼容测试仪等。（2）调试场地的布置。调试场地应整齐干净，并在地面铺上绝缘胶垫。设置屏蔽场地，避免调试过程中的高频高压电磁场干扰。

控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试40【技能点3-2操作指导】（3）技术文件的准备。技术文件是产品调试的依据，调试前应准备好调试用的文件、图纸、技术说明书、调试工具、测试卡、记录本等相关的技术文件。（4）调试的步骤与方法①调试前的检查检查系统装配的牢固可靠性及机械传动部分的调节灵活性。控制系统的接地装置是否连接可靠，接地电阻测量应符合被测机组的设计要求，并做好记录；控制系统的检查与调试项目4任务三风电机组控制系统的安装与调试41【技能点3-2操作指导】检查调试系统的接线是否正确，固定是否牢固，连