风电机组运行维护基本情况

风电机组运行维护基本情况SL1500风机是华锐风电科技有限公司生产的，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1520KW，风轮直径为77米，轮毂高度为65米。风轮叶片：玻璃纤维/环氧树脂制成的多格的梁/壳体机构。叶片将风能转换为机械能并传递到轮毂上。各个叶片有内置的防雷电系统，包括一个位于叶尖的金属尖、一根沿着叶片冀梁布置的接地电缆和一根接到变桨轴承的接地电缆。轮毂：是一个铸造结构，用于将叶片载荷传递到齿轮箱上。包括变桨系统。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。变桨系统包括三个驱动装置，有电机，齿轮箱和变桨轴承，可以实现每个叶片单独调整。从额定功率起，通过控制系统将叶片以精细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阻力制动系统，使风机停止。齿轮箱：风轮转速通过一个多级齿轮箱提高到发电机转速。齿轮箱由两个行星级和下游侧的一个正齿级组成。为见效噪声，所有的齿轮级均为螺旋齿轮。风轮轴内置在齿轮箱内，即轮毂直接与齿轮箱的传动轴连接，风轮载荷直接传递到齿轮箱和齿轮箱壳体上。提供一个油路集成装置，确保为齿轮箱提供持续的润滑。齿轮箱传动轴上的一个盘动制动器起到锁定和紧急制动器的作用。减噪装置：由呈环形布置、通过保持环固定的弹性层体组成。避免将齿轮箱的振动传递到主机架上，而是将风轮施加在齿轮箱上的载荷传递到主机架。主机架：安装齿轮箱，并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部分上，主机架上还装有偏航系统的偏航驱动器，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。发电机：风机装有一台双馈感应发电机。发电机装有一个全封闭式的滑环装置，确保低磨损。为了避免潮湿损坏发电机，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。偏航系统：作用是转动机舱使风轮永远迎风。主机架上内嵌有滑动元件，使其在偏航齿圈上滑动。偏航齿圈又与塔筒连接。根据风向记录的信号，由安装在主机架上的偏航系统的同步电机驱动，使风机旋转。机舱在与塔筒连接的偏航齿圈上转动。偏航系统由四台齿轮电机驱动。制动联轴器：安装在齿轮箱后部驱动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。制动器用于工作时紧急停机，在非工作时作为锁定制动器使用。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驱动力矩传递到发电机驱动器上。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。另外联轴器还与发电机驱动法兰连接，该接头在规定的力矩上可以滑动，防止对发电机或齿轮箱造成损坏。冷却：齿轮箱的冷却通过安装在机舱内的一台油-空气冷却器实现。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，位于换热器上方的电子风扇启动，加速散热。这些措施可确保齿轮箱油温永远在最佳温度范围。发电机和变频器的冷却利用安装在机舱外的一台水-空气冷却器进行水冷。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。筒形钢塔筒：根据轮毂高度和风机的机型，钢制塔筒分3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。塔筒内带保护装置的梯子，休息平台和电缆桥架。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，也已相同的路线传导。在风机转动部件上安装有带碳纤维刷的不锈钢避雷齿或者不锈弹簧钢滑环装置。间接防雷保护通过电压避雷器实现。电气设备：风机有一台双馈感应发电机，带变频器（IGBT电压源变频器），实现变速运行。采用双馈发电机实现变速运行，与其他方案相比有以下基本技术优势：·电效率较高·谐波载荷降低控制系统：三台可编程逻辑控制器，彼此之间通过以太网系统通讯，这些单元布置在机舱内和塔筒底部。每个单元独立负责相关的控制功能。电网连接：发电机的控制动作类似于一个同步电机。变频器在转子侧有两个独立的值是可调的，也就是力矩和励磁。励磁决定产生的无功功率，力矩决定风机的总发电量。在正常运行情况下，cosφ为常数。力矩则根据转速进行调节。在正常工作情况下约有80%的有功功率来自定子，约20%来自发电机转子。正是因此，与全部功率通过变频器传导的同步或异步发电机的变速设备相比，此发电机产生较少的谐波载荷。闪变：风机的控制方式能够实现没有突然的载荷变化。所以，闪变载荷是可以忽略的。谐振：IGBT变频器的恒定切换频率约为3KHZ。因此，由于切换频率高且恒定，滤波量很少，谐振比例很小（THD约<5%）切换过程：只有在DC中间回路加载时才出现切换过程。DC中间回路的电容通过一个电阻加载。产生的电流值最大为额定电流的1%。接入电网：发电机与电网实现平滑同步。同步后，力矩和功率缓慢地进行调节。1.1风电机组运行维护工作主要内容1）风电场运行人员每天应按时收听和记录当地天气预报，做好风电场安全运行的事故预想和对策。2）运行人员每天应定时通过主控室计算机的屏幕监视风电机组各项参数变化情况3）运行人员应根据计算机显示的风电机组运行参数检查分析各项参数变化情况发现异常情况应通过计算机屏幕对该机组进行连续监视并根据变化情况作出必要处理同时在运行日志上写明原因进行故障记录与统计。4）运行人员应定期对风电机组风电场测风装置升压站场内高压配电线路进行巡回检查发现缺陷及时处理并登记在缺陷记录本上。5）检查风电机组在运行中有无异常响声叶片运行状态调向系统动作是否正常电缆有无绞缠情况。6）检查风电机组各部分是否渗油7）当气候异常机组非正常运行或新设备投入运行时需要增加巡回检查内容及次数。8)检查风电机组液压系统和齿轮箱以及其它润滑系统有无泄漏油面油温是否正常,油面低于规定时要及时加油。9）对设备螺栓应定期检查紧固10）对液压系统齿轮箱润滑系统应定期取油样进行化验分析，对轴承润滑点定时注油。11）对爬梯安全绳照明设备等安全设施应定期检查12）控制箱应保持清洁定期进行清扫13）对主控室计算机系统和通信设备应定期进行检查和维护1.2人员和设备的安全规定1）人员进入风电机组的工作过程中必须正确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告至相关部门。2）工作人员必须备有急救箱和通讯设备。3）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。4）高于地面的工作必须由经过攀爬塔筒和进入机舱训练的人员进行。5）正在接受培训的人员如果对风机进行任何工作，必须由一位有经验的人员持续监督。6）原则上，至少必须有两人同时进入风机工作。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·熟知风力发电机组操作步骤及要求·熟知与风力发电机组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。1.2.1安全必备设备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备。攀登塔筒并进入机组时应穿戴下列用品：1）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的身体和两条腿上；2）在风力发电机组内部工作时，要戴上有锁紧带的安全帽；3）防护服可以防止受伤和油污；4）手套可以防止手受伤和油污；5）橡胶底防护鞋；6）耳塞，防止大风和设备噪声的影响；7）手电筒，应急时使用；8）护目镜，特殊工作时需要；9）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，并且必须记录在设备的维护记录中。不要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。利用安装在塔筒内部的梯子攀登塔筒时两个人之间必须至少相距5米。塔筒内安装有休息平台，可用于休息和等待。1.2.2机械危险1）工作人员必须将长发扎起，禁止衣服松散或佩带饰物，以避免卷入危险。2）风力发电机组内使用的材料和润滑剂可能具有侵蚀性，应避免接触到皮肤或者衣服（拆掉齿轮箱盖检查齿轮箱时，注意不要吸入油液的蒸汽）3）当风力发电机组处于运行状态时，如果要检查齿轮箱的噪声等级、机械部件和发电机时，只可进入机舱。4）由于机舱的布局及空间狭小的原因，在机舱内移动时必须特别小心以防倒地。5）未经授权的人员在任何情况下都不可去掉电气或者旋转元件的外罩。在风力发电机组组中工作时，注意不要让绳索接触到转动着的轴上。6）发现机舱及轮毂内的油污渍必须立即清除，以免发生危险。每次在检查设备时，彻底检查有没有油液泄露和螺母及螺栓松动。设备表面脏物必须用布清除掉。如果不这样做的话，将很难检测有没有严重的泄露。严重的渗漏意味着有油从齿轮箱滴出。这类渗透表明油的损耗达到了一个需要修理的程度。在结构中螺栓的缺失意味着危险。螺栓必须立即拧紧。1.2.3电气危险打开开关柜和对任何带电部件工作前，风力发电机组必须处于断电状态。为此风力发电机组上符合IEC要求的主电源开关和控制系统电源开关将被断开。必须确保遵守以下六项安全规定，实现断电。1）切断风力发电机组的电源。2）上锁防止意外启动，在开关柜上要有禁止重新启动警示标记。3）检查是否断电。4）检查接地和是否存在短路。5）盖上和隔离临近的带电元件。6）不良连接和损坏的电缆要立即拆除7）如果接触了带电部件，系统的工作电压可以致命，发生短路时会损坏设备和起火的危险。为此，绝对禁止带电工作。8）如果发生供电故障，必须立即停机。9）开关柜、端子箱和连接线必须保持关闭。只有经授权的人员才可以对电气元件进行维护和服务。10）电气设备的带电部位和在带电条件下工作的材料，只有在下列情况下，才可以对其进行工作：接触电压低于接地线电压、工作电压<24V（AC）工作位置的短路电流总计最大AC3mA（有效值）或DC12mA工作位置的电能总计不超过350mJ1.2.4油液造成的危险1）在开始对液压系统工作之前，关闭液压装置！释放系统压力。2）不要堵住冷空气进入冷却装置的通道。保持冷却装置清洁，以确保最佳冷却效果。不要在进气口和排气量周围存放物品。3）油液是一种在长时间