华锐15MW风力发电机组培训(电气部分)

*1概述*2主要内容电控部分主要由以下几个方面组成：Training1500ControlTraining1500YawTraining1500BrakeTraining1500OilTraining1500WaterTraining1500ConverterTraining1500pitchTraining1500BatteryTraining1500SafetyChainTraining1500Other*3Control控制系统主要分为两部分：通讯回路控制面板远程PWM 远程PWM软件的操作方法和现场的控制面板根本一致，建议在掌握控制面板的运用方法后，再学习PWM软件的运用。*4Control－通讯回路*5Control－通讯回路*6Control－控制面板优点只需一个接口 位于控制柜NCC310柜门 衔接到主站PLC 位于控制柜TBC100柜门 衔接到塔基PLC不需求额外的操作软件简单、运用、可靠*7Control－控制面板可以操作的对象：风机的启动、停顿变桨的启动、停顿刹车的启动、停顿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*8Control－控制面板可以查看的参数信息风机所处的形状例如：运转、停机、缺点查看即时的缺点信息例如：缺点代码、简单描画各个设备的即时参数例如：温度、电压、角度各个设备所处的形状例如：启动、停顿信息的记录例如：发电量、发电时间、耗电量*9Control－控制面板*10Control－菜单内容*11Control－WPM远程的WPM操作有Server、Local组成Server用于整个风场的管理Local用于单个风机的管理其操作方法和运用控制面板根本一致control*12主程序界面*13群操作*14风机形状发电形状不在线形状缺点形状*15查看某台风机的详细信息单击主界面内某台风机即可*16某台风机主界面*17命令栏详细信息*18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*19Spe.Con发电机检测速度Spe.Rot轮毂检测速度速度*20变桨Ihub１ＨubTor变桨１电机力矩Ihub２ＨubTor变桨２电机力矩Ihub３ＨubTor变桨３电机力矩HubPos001 叶片1角度HubPos002 叶片2角度HubPos003 叶片3角度*21温度*22历史数据-缺点*23历史数据-缺点*24历史数据-总计数器*25历史数据-功率曲线风频发电量*26任务概略SL1500风力发电机组目前运用的是超声波风速风向测试仪。风速仪可以丈量风速、风向、和外界温度。经过防雷模块、串行通讯数据线传给从站PLC。经过对风向的测试，确定风力发电机组与正风向之间的夹角。经过对风速的检测，从而限制风力发电机组的任务形状*27任务概略风速范围 0～65m/s风向范围 0～360°温度范围 -40～+70°C加热功能*28任务原理风速和风向的丈量丈量结果处置为瞬时风速、5min的平均风速*29信号采集和通讯协议风速风向仪与RS232/RS485转换设备的RS485接口衔接根据转换接口拨码设置不同，衔接方式也不同。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〕47〔RXA〕24〔TXA〕1双工方式〔8、9off〕6〔RXB〕4＋57〔RXA〕1＋2单工方式〔8、9on〕RS422接口端子风速仪接口端子任务方式单工双工运用中*30偏航变频器偏航变频器与从站PLC衔接，PLC经过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。偏航变频器需求380VAC，经过PLC的程序要求，控制偏航变频器动作。*31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构造：即一台变频器控制四台电机。软件上，变桨用变频器采用开环控制，由PLC接受凸轮的位置反响信号，并向变频器发出速度控制指令、启动时间等信息，从而调理了偏航角度。偏航变频器*32偏航变频器偏航变频器存在以下两种操作方式：PLC方式偏航变频器在PLC方式下任务，由PLC经过CANopen将相关频率和启动/停顿命令传送给偏航变频器。 命令信号也决议了偏航的方向。手动方式手动方式经过衔接手动控制盒衔接完成。在手动方式下，偏航变频器经过手动操作盒上的两个按钮控制。输入信号F〔手动偏航〕：向左偏航输入信号R〔手动偏航〕：向右偏航*33手动偏航利用三相380V交流电源和手动控制盒即可实现。*34偏航电机偏航电机的额定任务电压是380VAC，额定功率2.2kW偏航电机经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维护电机在正常温度范围内任务。*35偏航电机刹车反响温度控制开关*36旋转编码器旋转编码器主要执行两个义务第一，检测机舱偏航超出任务位置。第二，计算偏航旋转角度。*37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，最大限制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任务情况偏航变频器与PLC衔接，控制偏航电机的动作四个偏航电机一致协调任务，到达偏航目的偏航计数器对偏航角度进展计算，反响报警信号左右方向偏航极限限制报警偏航系统*38为什么我们需求制动器?运用于以下情况：过速紧急停机风机进展维护时为了锁上叶轮锁Brake－主要功能*39Brake－传感器刹车压力传感器刹车调整传感器刹车翻开反响刹车调整反响刹车警告传感器刹车片磨损报警*40Oil－原那么油冷的目的是什么?为齿轮箱光滑冷却齿轮油组成齿轮箱油冷泵、过滤器、温度传感器油冷风扇任务情况到齿轮箱和冷却系统分两套回路由参数的设定而决议油路*41Water为什么要有水冷系统？对发电机、变频器、机柜进展冷却。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、水压力情况温度感应模块在软件中不起作用*42*43水管分布*44SL1500中变频器功能引见变频器具有以下特点：系统元件按20年运用寿命设计。系统可在恒定的转矩或功率下任务，突变转矩和作用在机械部件上的合力被有效地减到最小，因此运用寿命更长。变频器可以经过控制柜上的按钮、PC机或者自动控制系统来操作。当发出启动信号时，变频器可在设定的速度范围内自动运转或者由PLC控制系统根据输入参数控制变频器自动运转。紧凑、体积小。防护等级为IP55，有效的防尘防水。冷却系统采用空水冷冷却方式。功率变频器内部经过位于柜侧的空气－水换热器进展冷却。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，维护器件和系统。*45Converter*46Converter*47SL1500中变频器功能引见发电机用变频器。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。*48SL1500中变频器功能引见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响并进展解藕。*49SL1500中变频器功能引见电机侧变频器发电机力矩控制功率因数调理发电机同步速度监视Crowbar触发*50SL1500中变频器功能引见网侧变频器与电网衔接。*51LSC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置电网监视*52变速恒频发电机组具有以下优点：双馈异步发电机只处置转差能量就可以控制电机的力矩和无功功率，降低了变频器的造价。变频器的最大容量仅为总机组容量的1/3左右。在最大输出功率时，转子和定子共发出1.5MW的电能。转差频率调理,调速范围为发电机同步转速的33.3％。降低控制系统本钱、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才干，功率因数可恒为1。根据需求，功率因数可在额定电压下最大到达容性0.95，感性0.90。低风速时可以根据风速变化，在运转中坚持最正确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，实现四象限运转。变速恒频技术大幅延伸了中心部件的运用寿命，同时显著提高发电量。*53直驱发电机能量流图93.2%电网100%变频器发电机4.0%2.8%功率损耗~~功率损耗*54双馈感应电机能量流图77.8%~~100%19.4%0.8%能量损耗变频器18.6%96.4%电网2.8%发电机*55交流励磁变速恒频风力发电机发电系统构造图如下所示，其中省略了变压器、滤波器等构件。其中定子接入电网，转子绕组由频率、相位、幅值都可以调理的三相低频交流励磁电流*56并网过程演示*57Pitch－主要功能为什么要有变桨系统？在风速小于目的风速时，经过调整叶片角度，来得到最正确的发电功率。当风速大于目的风速时，变桨系统调理叶片角度，控制风机的速度和功率维持在一个最优的程度。当平安链断开的时候，把叶片转到顺桨位置〔平安运转〕，把风轮当成一个空气动力学的刹车来运用。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安装。机舱内的电池系统。*58

轮毂 轴承 小齿轮 避雷安装 玻璃钢外壳Pitch*59构造：变桨制动器轮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任务位置开关极限任务位置撞块轮毂罩分隔壁导流帽变桨控制原理与功能*60 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 安装,编码器，飞轮单元，刹车) -接近传感器 -任务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Pitch*61与其他类型的风力发电机组相比，减少了元件的数量。刹车系统有完好的空气动力学缺点维护。轮毂内没有电池。Pitch*62Pitch*63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，三个变桨变频器经过逆变控制电机。软件上，变桨用变频器采用矢量控制，并进展位置控制，从而对桨叶角度进展快速、准确的调理。Pitch*64风向顺桨位置变桨电机小齿轮变桨齿轮边缘任务位置大约90度的调理范围Pitch*65两个独立的刹车系统：电气－机械Pitch*66Battery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转在掉电后，变桨系统可以平安停机掉电后，为控制系统提供24V电源*67Battery*68用途电池经过整流桥衔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。风机在自动运转时，首先要检查电池系统能否正常。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。加热控制经过PLC执行。Battery*69SafetyChain平安链的目的是什么？ －维护风机 －GL证书的一部分 —维护风机的最后一道防线留意： －必需检测 －决不允许修正 －错误是很严重的*70SafetyChain24VDC供电,熔丝，急停发电机超速振动开关轮糓超速看门狗制动器位置工作位置变桨驱动存储继电器轮糓超速三个叶片故障制动器打开制动器关闭*71SafetyChain仔细对待这些检查，它是维护风机的最后一道防线！！！*72Others－防雷维护*73雷击 -大气放电的电流途径。 -人和物体都有危险。 -雷击是一个大气的放电过程。结果 -放电电流的热效应、磁效应和机械效应。 -沿着放电途径电压下降。 -在供应系统中暂时的动摇过电压。Others－防雷维护*74Others－防雷维护维护实际 -基于麦克斯韦尔的磁平衡实际。 -磁感应远远比阻抗严重。 -当直径添加的时候磁感应下降。*75实现一些导体在外外表，在闭合的外表内磁场为零。每个防雷导体到地