Gamesa850kW機組介紹Gamesa850kW機組介紹1目錄機組技術特點機組整體介紹葉片及變槳機構傳動系統(tǒng)液壓系統(tǒng)偏航系統(tǒng)電氣系統(tǒng)變頻變速系統(tǒng)機組運行狀態(tài)中央監(jiān)控系統(tǒng)設備日常維護和修理日常檢查的主要內容定期維修的主要內容目錄機組技術特點變頻變速系統(tǒng)2機組技術特點目前國內擁有的Gamesa公司產(chǎn)品為G52/58－850kW的機組，G52/58區(qū)別在于G52適合于具有風能資源豐富的地區(qū)（年均風速大約在8.5到10m/s），即IEC標準的I和II級。G58擁有更大的葉輪直徑，適合于具有風能資源較豐富的地區(qū)（年均風速在7.5m/s以下），即IEC標準的III和IV級。機組技術特點目前國內擁有的Gamesa公司產(chǎn)品為G52/583機組技術特點G52/58機組為典型的“丹麥設計”風力發(fā)電機組水平軸三葉片上風向主動偏航變槳距功率調節(jié)雙饋式變速恒頻控制機組技術特點G52/58機組為典型的“丹麥設計”風力發(fā)電機組4機組技術特點機組示意圖機組技術特點機組示意圖5機組技術特點變槳距調節(jié)是沿槳葉的縱軸旋轉葉片，通過葉片迎風角度的變化來控制葉輪吸收的能量，保持在高風速情況下輸出功率在限制范圍內；優(yōu)點：機組起動性能好，高風速下輸出功率穩(wěn)定，機組結構受力小，停機方便安全；缺點：增加槳距調節(jié)系統(tǒng)，增加了故障幾率，設備造價增加，控制程序比較復雜。機組技術特點變槳距調節(jié)是沿槳葉的縱軸旋轉葉片，通過葉片迎風角6機組技術特點槳距變化示意圖機組技術特點槳距變化示意圖7機組技術特點變轉速機組的優(yōu)點氣動效率高，對風能的利用充分機械傳動系統(tǒng)的沖擊應力小功率輸出相對變化率低機組結構重量小變轉速機組缺點功率對電網(wǎng)波動敏感設備造價高維護量大，維護難度高機組技術特點變轉速機組的優(yōu)點8機組技術特點尖速比λ＝葉輪葉尖線速度/設計額定風速設計要求的尖速比，是指在此尖速比上，所有的空氣動力學參數(shù)接近于它們的最佳值，以及葉輪效率達到最大值目前風力發(fā)電機組一般屬于高速風力發(fā)電機組，λ取5～8。尖速比葉片數(shù)量機組類型1～24－20低速3～43－8中速5～82－4高速8～151－2高速機組技術特點尖速比λ＝葉輪葉尖線速度/設計額定風速尖速比葉片9機組技術特點CpV（m/s）風能利用系數(shù)隨風速變化曲線轉速r/min05101520251081624風速（m/s）轉速隨風速變化尖速比λ05101520251051015機組技術特點CpV（m/s）風能利用系數(shù)隨風速變化曲線10機組技術特點機組技術特點11機組技術特點變轉速的實現(xiàn)有雙饋、直驅、同步機等多種，雙饋異步發(fā)電機優(yōu)點使用標準繞線式發(fā)電機變流器容量僅為發(fā)電機額定容量的30-40%缺點控制系統(tǒng)復雜，維護工作量大轉速變化范圍相對較小機組技術特點變轉速的實現(xiàn)有雙饋、直驅、同步機等多種，12機組整體介紹名稱 技術參數(shù)單位額定功率850kW葉輪直徑52/58m掃風面積2642m2輪轂中心高度44/55/65m葉輪轉速14.5-25.8rpm允許運行的環(huán)境溫度-20＜T＜+40 ℃總重量 23(機艙)+11.5（葉輪）=34.5T機組整體介紹名稱 技術參數(shù)單位額定功率850kW葉輪直徑5213機組整體介紹機組整體介紹14機組整體介紹葉片與變槳機構傳動系統(tǒng)液壓系統(tǒng)偏航（對風）系統(tǒng)電氣系統(tǒng)變頻變速系統(tǒng)機組整體介紹葉片與變槳機構15葉片及變槳機構長度28.3米材質玻璃纖維、聚酯、碳纖維、環(huán)氧樹脂氣動剎車系統(tǒng)全長葉片順槳葉片軸承4點接觸球軸承翼型NACA63.XXX+FFA–W3扭角16.4度葉片最大弦長1.9米葉尖弦長0.4米單只葉片重量2.4噸葉片及變槳機構長度28.3米材質玻璃纖維、聚酯、碳纖維、環(huán)氧16葉片及變槳機構制作葉片矩形梁葉片及變槳機構制作葉片矩形梁17葉片及變槳機構外蒙皮制作葉片及變槳機構外蒙皮制作18葉片及變槳機構合模葉片及變槳機構合模19葉片及變槳機構表面修磨葉片及變槳機構表面修磨20葉片及變槳機構變槳機構是由液壓動力驅動的一套復雜的曲柄連桿機構，將液壓活塞的直線運動轉化為葉片的圓周運動，主要組成部分：液壓缸：產(chǎn)生動力變槳桿：力矩傳遞變槳軸承：旋轉與不旋轉部件之間的連接部件曲柄連桿機構：力矩方向的轉變導向桿：保證運動方向鎖定裝置：鎖定動作機構葉片及變槳機構變槳機構是由液壓動力驅動的一套復雜的曲柄連桿機21葉片及變槳機構液壓缸安裝在齒輪箱后部，雙作用缸液壓活塞中空，安裝有槳葉角度傳感器部分元件液壓缸角度傳感器葉片及變槳機構液壓缸安裝在齒輪箱后部，雙作用缸液壓缸角度傳感22葉片及變槳機構變槳桿從齒輪箱一軸（空心軸）穿過，經(jīng)過主軸伸出，外部有一保護性導向套管，在主軸出口處有一滑動軸承，變槳桿葉片及變槳機構變槳桿從齒輪箱一軸（空心軸）穿過，經(jīng)過主軸伸出23葉片及變槳機構由于液壓活塞桿在工作過程中不允許轉動，因此必須保證其不隨葉輪轉動而轉動。變槳軸承葉片及變槳機構由于液壓活塞桿在工作過程中不允許轉動，因此必須24葉片及變槳機構變槳軸承剖面圖葉片及變槳機構變槳軸承剖面圖25葉片及變槳機構三角形橫梁鎖定桿導向桿輪轂葉片及變槳機構三角形橫梁鎖定桿導向桿輪轂26葉片及變槳機構三角形橫梁連桿葉根軸承葉片及變槳機構三角形橫梁連桿葉根軸承27葉片及變槳機構輪轂內部圖片葉片及變槳機構輪轂內部圖片28葉片及變槳機構變槳機構動作示意圖葉片及變槳機構變槳機構動作示意圖29傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)包括：主軸：由前后軸承、軸承支撐、傳動軸組成收縮盤：兩段式結構齒輪箱：可選用不同類型的齒輪箱，ISOVG320潤滑油，強制、飛濺混合潤滑方式，強制冷卻，傳動比約61.7:1，聯(lián)軸器：可選用不同類型的聯(lián)軸器，剎車盤及液壓卡鉗：安裝在齒輪箱高速軸上的剎車盤，液壓卡鉗3組，由液壓裝置提供動力，傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)包括：30傳動系統(tǒng)轉速監(jiān)測：葉輪轉速傳感器B400:檢測葉輪轉速，安裝在主軸前端；Azimuth傳感器S404:未使用發(fā)電機轉速傳感器B401:檢測齒輪箱高速軸轉速，安裝在盤式制動器支座上；VOG傳感器B430:為VOG（Vestas過速監(jiān)測模塊）提供獨立的轉速信號；傳動系統(tǒng)轉速監(jiān)測：31傳動系統(tǒng)收縮盤：主軸與齒輪箱連接采用了兩段式收縮盤傳動系統(tǒng)收縮盤：主軸與齒輪箱連接采用了兩段式收縮盤32傳動系統(tǒng)安裝與拆卸收縮盤的注意事項：安裝時以正確序列分幾輪依次地鎖緊所有的螺栓，不要依對角線序列緊固螺栓！拆卸時過程類似于安裝，但是順序相反。一致且按順序地松開螺栓。最初每個螺栓僅松開四分之一圈。不要完全卸下螺栓！千斤頂螺母傳動系統(tǒng)安裝與拆卸收縮盤的注意事項：千斤頂螺母33傳動系統(tǒng)主潤滑過濾系統(tǒng)：機械軸輸出，溫度控制冷卻回路；輔助冷卻系統(tǒng)：電動泵，輔助冷卻；輔助過濾系統(tǒng)：齒輪油過濾；冷卻器及風扇：雙風扇分級冷卻油加熱器：低溫加熱傳動系統(tǒng)主潤滑過濾系統(tǒng)：機械軸輸出，溫度控制冷卻回路；34傳動系統(tǒng)名稱啟動溫度停止溫度備注機械泵2無無恒溫閥4560逐漸開啟風扇A5550風扇B6155輔助冷卻泵195955輔助過濾泵224035加熱器58齒輪油冷卻系統(tǒng)各部件動作值傳動系統(tǒng)名稱啟動溫度停止溫度備注機械泵2無無恒溫閥4560逐35傳動系統(tǒng)剎車系統(tǒng)結構圖傳動系統(tǒng)剎車系統(tǒng)結構圖36液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)的功能：驅動變槳系統(tǒng)，改變葉片迎風角度；驅動齒輪箱高速軸上的盤式剎車主要參數(shù)：泵功率：4kW，690V，4極壓力范圍：180－200Bar油箱容積：80L工作油量：70L液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)的功能：37液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)圖示意紅色—表示管路中有高的壓力橙色—表示管路中有較低的壓力藍色—表示管路中沒有壓力（與油箱壓力相同）紅色虛線—表示有壓力的控制管路藍色虛線—表示回流到油箱的控制管路藍色線圈—表示導通的電磁閥線圈，并標識電磁閥實際位置液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)圖示意38液壓系統(tǒng)變槳趨向＋87°狀態(tài)液壓系統(tǒng)變槳趨向＋87°狀態(tài)39液壓系統(tǒng)變槳趨向－5°狀態(tài)液壓系統(tǒng)變槳趨向－5°狀態(tài)40液壓系統(tǒng)緊急狀態(tài)液壓系統(tǒng)緊急狀態(tài)41液壓系統(tǒng)停機狀態(tài)液壓系統(tǒng)停機狀態(tài)42液壓系統(tǒng)比例閥是該液壓系統(tǒng)中的核心部件，通過比例閥實現(xiàn)對系統(tǒng)壓力、流量、方向的無級調節(jié)，實現(xiàn)了槳距的平穩(wěn)調節(jié)；比例控制是在開關控制技術和伺服控制技術間的過渡技術，它具有控制原理簡單、控制精度高、抗污染能力強、價格適中等特點。它是在普通液壓閥基礎上，用比例電磁鐵取代閥的調節(jié)機構及普通電磁鐵構成的。液壓系統(tǒng)比例閥是該液壓系統(tǒng)中的核心部件，通過比例閥實現(xiàn)對系統(tǒng)43液壓系統(tǒng)比例閥內部結構示意圖液壓系統(tǒng)比例閥內部結構示意圖44偏航（對風）系統(tǒng)偏航系統(tǒng)是風力發(fā)電機特有的一隨動伺服系統(tǒng)，當風力機機艙與主風向之間發(fā)生偏差時，控制器將控制偏航驅動裝置轉動機艙,對準主風向。主要有兩大功能:使機艙主動對準主風向由于主動對風,機艙電纜發(fā)生纏繞時,自動解纜偏航（對風）系統(tǒng)偏航系統(tǒng)是風力發(fā)電機特有的一隨動伺服系統(tǒng)，當45偏航（對風）系統(tǒng)在滿足風力機系統(tǒng)無故障，風速持續(xù)10分鐘達到偏航風速，電網(wǎng)電壓和頻率持續(xù)10分鐘無異常情況下，可實現(xiàn)主動對風。首先采樣30s的風向，通過30s內風向在某一方位的頻率來判斷風力機是否已對風，或是需要順時針偏航或逆時針偏航。偏航（對風）系統(tǒng)在滿足風力機系統(tǒng)無故障，風速持續(xù)10分鐘達到46偏航（對風）系統(tǒng)當控制器收到順/逆時針偏航位置開關信號時，執(zhí)行自動解纜；解纜過程中，根據(jù)位置信號確定逆/順時針解纜方向，當收到中間位置開關信號時偏航制動，自動清除故障信息，返回自動偏航過程。偏航（對風）系統(tǒng)當控制器收到順/逆時針偏航位置開關信號時，執(zhí)47偏航（對風）系統(tǒng)偏航減速器小齒輪外齒圈小齒輪偏航減速器偏航（對風）系統(tǒng)偏航減速器小齒輪外齒圈小齒輪偏航減速器48偏航（對風）系統(tǒng)機艙卡鉗螺栓底部滑塊偏航段頂部滑塊外齒圈碟簧徑向滑塊偏航（對風）系統(tǒng)機艙卡鉗螺栓底部滑塊偏航段頂部滑塊外齒圈碟簧49偏航（對風）系統(tǒng)偏航（對風）系統(tǒng)50偏航（對風）系統(tǒng)偏航（對風）系統(tǒng)51電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)主要由傳感器、控制器和電氣執(zhí)行回路三部分組成；傳感器負責監(jiān)測對象狀態(tài)數(shù)據(jù)轉換，如風速、風向、溫度、轉速、角度、振動及部分開關位置信號等；控制器負責數(shù)據(jù)計算，并輸出；電氣執(zhí)行負責將計算結果執(zhí)行與傳遞；電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)主要由傳感器、控制器和電氣執(zhí)行回路三部分組成52電氣系統(tǒng)傳感器種類主要為：風速、風向傳感器溫度傳感器油位傳感器振動傳感器轉速傳感器扭纜傳感器位移傳感器（槳葉角度）壓力傳感器光電編碼器電氣系統(tǒng)傳感器種類主要為：53電氣系統(tǒng)風速、風向傳感器電氣系統(tǒng)風速、風向傳感器54電氣系統(tǒng)IcefreeIII風速儀：旋轉一四極磁鐵，在一低阻抗線圈中產(chǎn)生一與風速成比例的交流正弦輸出；對應關系：m/s=(Hz×0.572)+1輸出電氣系統(tǒng)IcefreeIII風速儀：輸出55電氣系統(tǒng)風向儀原理：半環(huán)隨著風向標的轉動而擺動;根據(jù)兩個成90°布置的光電管通斷的不同百分比，可以判斷機艙與實際風向的偏差。實際給出的時偏差值而不是風的方向，同時由于風的不穩(wěn)定性，有一較長的延時；電氣系統(tǒng)風向儀原理：56電氣系統(tǒng)扭纜傳感器電氣系統(tǒng)扭纜傳感器57電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)58電氣系統(tǒng)位移傳感器（槳葉角度）為一磁致收縮位置傳感器，變槳角度的位置傳感器是一長度的線性測量。測量長度通過在保護管內部波導管內傳輸?shù)囊浑娏髅}沖完成；波導管是一種波導物質邊界裝置，形狀是一根固體電介質桿或充滿電介質的管狀導體，可導引高頻電磁波磁致伸縮指一些金屬（如鐵或鎳），在磁場作用下具有伸縮能力，電氣系統(tǒng)位移傳感器（槳葉角度）為一磁致收縮位置傳感器，變槳角59電氣系統(tǒng)磁致伸縮的原理是利用兩個不同的磁場相交時產(chǎn)生一個應變脈沖信號，然后計算這個信號被探測的時間周期，從而換算出準確的位置。這兩個磁場一個來自活動磁鐵，另一個來自傳感器頭的電子部件產(chǎn)生的電流脈沖。這個詢問信號脈沖沿著傳感器內以磁致伸縮材料制成的波導管，以聲音的速度運行。當兩個磁場相交時，波導管產(chǎn)生磁致伸縮現(xiàn)象，產(chǎn)生一個應變脈沖（也稱“波導扭曲”，或簡稱“返回”脈沖）。這個返回信號脈沖很快被電子頭的感測電路探測到。從產(chǎn)生詢問信號的一刻到返回信號被探測到所需的時間周期乘以固定的聲音速度，便能準確的計算出磁鐵的位置變動。這個過程是連續(xù)不斷的，所以每當活動磁鐵被帶動時，新的位置就會被很快的感測出來。電氣系統(tǒng)磁致伸縮的原理是利用兩個不同的磁場相交時產(chǎn)生一個應變60電氣系統(tǒng)編碼器：電氣系統(tǒng)編碼器：61電氣系統(tǒng)增量型編碼器(旋轉型)工作原理:由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差（相對于一個周波為360度），將C、D信號反向，疊加在A、B兩相上，可增強穩(wěn)定信號；另每轉輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉與反轉，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。電氣系統(tǒng)增量型編碼器(旋轉型)工作原理:62電氣系統(tǒng)控制系統(tǒng)組成部分：底部CCU（AK9330）頂部的PLC模塊顯示屏通訊模塊電氣系統(tǒng)控制系統(tǒng)組成部分：63電氣系統(tǒng)地面控制器（CCU或者AK9330）功能將設備連接到電網(wǎng)；調節(jié)轉子母線電壓；測試初始電機相角；使發(fā)電機與電網(wǎng)之間保持同步；控制發(fā)電機的定子功率；計算和記錄電網(wǎng)的電流、電壓、頻率和電機輸出功率；電氣系統(tǒng)地面控制器（CCU或者AK9330）功能64電氣系統(tǒng)偏航系統(tǒng)的控制運行狀態(tài)控制液壓組件控制統(tǒng)計峰值記錄和計算溫度計數(shù)器記錄和計算風速日志記錄控制冷卻風扇與電網(wǎng)連接/斷開連接發(fā)電機過速保護初始電極測試系統(tǒng)通信管理發(fā)電機運行于星形或者三角形連接變槳控制整流器/倒換器連接/斷開連接控制參數(shù)計算控制參數(shù)的修改接口PLC模塊功能電氣系統(tǒng)偏航系統(tǒng)的控制運行狀態(tài)控制液壓組件控制統(tǒng)計峰值記錄和65電氣系統(tǒng)BH2001BH2102BH2502BH2501BH2311BH2331BH2351BH241224V電源處理器光纖通信模塊通信模塊數(shù)字量輸入模塊數(shù)字量輸出模塊模擬輸入模塊計數(shù)器卡電氣系統(tǒng)BH2001BH2102BH2502BH2501BH66電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)67電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)68電氣系統(tǒng)發(fā)電機出線為Y/△接可變化方式；在低功率狀況下發(fā)電機Y接，速度變化范圍大，且減少了損耗，但輸出功率受限；高功率時發(fā)電機△接，轉速變化范圍?。ㄔ试S的最低轉速高），輸出功率可達到額定功率；在Y/△接切換過程中，風力機功率需要跳變?yōu)榱?，但轉速變化為連續(xù)變化。電氣系統(tǒng)發(fā)電機出線為Y/△接可變化方式；69電氣系統(tǒng)Y形直接同步900rpm△形直接同步1400rpmY形到△形的同步切換1600rpm△形到Y形的同步切換1200rpm額定功率1600rpmY/△接之間切換主要受發(fā)電機轉速控制，為避免突然跳變，用+28rpm/s的加速和-15rpm/s的減速進行了平滑過渡；電氣系統(tǒng)Y形直接同步900rpm△形直接同步1400rpmY70變頻變速系統(tǒng)GamesaG52/58機組的變速控制采用了雙饋調速技術，由于定子與轉子兩側都有能量的饋送,所以稱為雙饋調速，是目前風力發(fā)電中常用的調速技術之一；變頻變速系統(tǒng)GamesaG52/58機組的變速控制采用了雙71變頻變速系統(tǒng)雙饋調速技術采用普通異步繞線式電機，在電機的定、轉子三相繞組分別接入兩個獨立的三相對稱電源，定子繞組接入工頻電源，轉子繞組接入頻率、幅值、相位都可以按照要求進行調節(jié)的交流電源，即采用交～直～交或交～交變頻器給轉子繞組供電的結構。變頻變速系統(tǒng)雙饋調速技術采用普通異步繞線式電機，在電機的定、72變頻變速系統(tǒng)實際結構多采用交～直～交變頻器供電的結構，交～交式變頻器輸出電流諧波成分較高而且輸出頻率受到限制；變頻變速系統(tǒng)實際結構多采用交～直～交變頻器供電的結構，73變頻變速系統(tǒng)當在轉子繞組中串入頻率與其感應電勢的頻率相同、相位與幅值可調電壓后,通過改變串入電壓與轉子電動勢相角關系及其幅值大小,即可將異步發(fā)電機調整為超同步發(fā)電機、亞同步發(fā)電機、同步發(fā)電機三種狀態(tài)。其中,適當調整轉子外加電壓與轉子電動勢的相位關系時可提高電機的功率因數(shù)、改善電網(wǎng)特性。變頻變速系統(tǒng)當在轉子繞組中串入頻率與其感應電勢的頻率相同、相74變頻變速系統(tǒng)在忽略電機部分損耗時,異步電動機運行中功率關系如下: Pem=m1×U1×I1×cosφ1 Pmec=(1-S)Pem Ps=S×Pem Pem=Pmec+Ps 式中 Pem—電磁功率; Pmec—機械功率; Ps—轉差功率。變頻變速系統(tǒng)在忽略電機部分損耗時,異步電動機運行中功率關系如75變頻變速系統(tǒng)根據(jù)以上關系式,分析雙饋風力發(fā)電機的功率傳遞關系如下:(1)亞同步發(fā)電區(qū)(1>S>0):此時的電磁功率Pem<0,由電機定子繞組饋入電網(wǎng),轉差功率Ps<0,由電網(wǎng)通過變頻器提供給轉子繞組,電機實際發(fā)電功率為(1-S)Pem。變頻變速系統(tǒng)根據(jù)以上關系式,分析雙饋風力發(fā)電機的功率傳遞關系76變頻變速系統(tǒng)(2)超同步發(fā)電區(qū)(S<0):此時的電磁功率Pem<0,由電機定子繞組饋入電網(wǎng),轉差功率Ps>0,由轉子繞組經(jīng)變頻器將其饋入電網(wǎng),電機實際發(fā)電功率為(1+|S|)Pem,如圖4。(3)同步運行區(qū):此時,S=0,Pem=Pmec,機械能全部轉化為電能并通過定子繞組饋入電網(wǎng),轉子繞組僅提供電機勵磁。變頻變速系統(tǒng)(2)超同步發(fā)電區(qū)(S<0):此時的電77變頻變速系統(tǒng)變頻器容量的選擇：根據(jù)實際風速的要求和風力機效率的要求，G52/58機組的電機轉速設定為0.6～1.07倍額定轉速（900－1600），即電機轉差功率在－40％－＋7%Pem之間。轉差功率大小決定了變頻器容量的大小，變頻器容量為7％×800＝56，實際值為63kVA，設計裕度偏小，同型機組選擇了75kVA，但仍遠小于額定功率。變頻變速系統(tǒng)變頻器容量的選擇：根據(jù)實際風速的要求和風力機效率78變頻變速系統(tǒng)變頻器內部主要元件變頻變速系統(tǒng)變頻器內部主要元件79變頻變速系統(tǒng)Crowbar的結構：見圖示Crowbar的作用：當直流電壓過高、轉子電流過大、轉子電壓過高時，起到過壓、過流保護措施，從而保護轉子側變頻器和轉子繞組；變頻變速系統(tǒng)Crowbar的結構：見圖示80變頻變速系統(tǒng)Crowbar的工作原理：當電網(wǎng)發(fā)生故障時，電網(wǎng)電壓跌落，導致轉子側過流，同時由于轉子電流的上升使直流側電壓升高，為保護變流器，當直流側電壓達到允許最大值時，可控硅導通實現(xiàn)轉子側短路；同時轉子回路與轉子側變頻器斷開，與Crowbar回路連接，保持短路狀態(tài)，直到定子回路與電網(wǎng)斷開為止。變頻變速系統(tǒng)Crowbar的工作原理：81機組運行狀態(tài)G52/G58風力發(fā)電機有三種運行模式：正常運行模式維修運行模式測試菜單模式在正常運行模式和維修運行模式下，有5種運行狀態(tài)：緊急停止暫停運行并網(wǎng)運行機組運行狀態(tài)G52/G58風力發(fā)電機有三種運行模式：82機組運行狀態(tài)運行狀態(tài)的相互轉換:要從低的運行狀態(tài)上升到更高的運行狀態(tài)，必須通過所有中間狀態(tài)一級一級改變，而降低運行狀態(tài)時，可以從一個運行狀態(tài)直接跳到任何較低的狀態(tài)，機組運行狀態(tài)運行狀態(tài)的相互轉換:83機組運行狀態(tài)緊急停止暫停運行并網(wǎng)運行VOG有效有效有效有效有效剎車系統(tǒng)有效無效無效無效無效齒輪箱加熱無效有效有效有效有效液壓單元無效有效有效有效有效油冷卻風扇和泵無效有效有效有效有效偏航系統(tǒng)無效無效有效有效有效變槳系統(tǒng)無效無效有效有效有效速度調節(jié)無效無效無效有效有效功率調節(jié)無效無效無效無效有效機組運行狀態(tài)緊急停止暫停運行并網(wǎng)運行VOG有效有效有效有效有84中央監(jiān)控系統(tǒng)PC公眾電話交換網(wǎng)ModemModem遠控PC業(yè)主串口#1RS-232,V.90串口#1RS-232,V.90串口#2RS-232,V.24AK9072AK9073WTG’sPLC(機艙內)塑膠光纖石英光纖62,5/125微米AK9073PLCAK9073PLC風場...PC和WTGs之間的連接62,5/125石英光纖:1對,ST插頭接口裝置AK9072–電/光轉換器AK9073–光/電/光信號交換中央監(jiān)控系統(tǒng)PC公眾電話交換網(wǎng)ModemModem遠控PC85中央監(jiān)控系統(tǒng)AK9072AK9073DB9插座(RS-232)從PC發(fā)出的數(shù)據(jù)請求從WTGs返回的回答RX–接受TX–發(fā)送TXRXST連接器TXRX光纖#1光纖#2Fiber#1Fiber#2Fiber#2Fiber#1TXRX上一臺風力機來光纖去下一臺風力機光纖TXRX塑膠光纖PLC(機組頂部)中央監(jiān)控系統(tǒng)AK9072AK9073DB9插座從PC發(fā)出86設備日常維護和修理設備的日常維護和檢修是保證設備的性能指標和可靠性，提高設備使用壽命，維持生產(chǎn)，提高設備使用效能的重要途徑；作為風電設備，自動化程度高、設備系統(tǒng)種類多，設備工作環(huán)境惡劣，要達到一個高的可靠性要求，設備設計制造水平固然重要，日常維護和檢修的水平是至關重要的因素；有數(shù)據(jù)顯示，相同地區(qū)的同類型機組，可利用率分別為88％和96％，相差到8％；設備日常維護和修理設備的日常維護和檢修是保證設備的性能指標和87設備日常維護和修理日常維護是對設備進行清掃、檢查、清洗、潤滑、緊固、調整和測試等一系列工作的總稱，又稱日常保養(yǎng)；修理是指設備出現(xiàn)故障或技術狀況劣化到某一臨界狀態(tài)時，為恢復其規(guī)定的技術性能和完好的工作狀態(tài)而進行的一切技術活動；由于修理往往以設備檢查結果為依據(jù)，在工作中又與檢查相結合，所以又稱檢修；設備日常維護和修理日常維護是對設備進行清掃、檢查、清洗、潤滑88設備日常維護和修理維護和修理的方式維修預防維修定期維修事后維修狀態(tài)監(jiān)測維修計劃維修定時維修應急維修日常維修一般事后維修設備日常維護和修理維護和修理的方式維修預防維修定期維修事后維89設備日常維護和修理風電設備的日常維護一般執(zhí)行計劃檢修，主要由定期的維修（“定檢”）和日常維護相結合的模式；修理則由于設備單機容量小等因素，故障多屬于偶然性且規(guī)律不清楚，多采用的是一般事后維修（又稱“故障維修”）的方式；設備日常維護和修理風電設備的日常維護一般執(zhí)行計劃檢修，主要由90設備日常維護和修理狀態(tài)檢修：基于設備狀態(tài)監(jiān)測基礎上的維修簡稱狀態(tài)檢修，即根據(jù)設備的實際情況來確定維修的時機和內容；通常設備狀況由監(jiān)測和診斷裝置預報，按照監(jiān)測得到的狀況來實施維修，該種方式是一種最有效的維修方式，有效的避免了維護不足和過度維修現(xiàn)象的發(fā)生；風電設備實行狀態(tài)檢修的關鍵是如何對設備狀況實施有效的監(jiān)測和診斷；設備日常維護和修理狀態(tài)檢修：基于設備狀態(tài)監(jiān)測基礎上的維修簡稱91設備日常維護和修理設備日常維護內容：檢查：對設備的運行狀況、運行參數(shù)、潤滑、振動、聲音、溫度等進行檢查，以個人感官或簡單儀表進行檢查，可通過查閱設備運行參數(shù)記錄對設備狀況進行詳細了解；潤滑：檢查設備的潤滑狀況，潤滑油脂的溫度、壓力、潤滑油的顏色變化、液面高低、油路是否正常、有無滲漏，對潤滑油（尤其是齒輪油）定期化驗，添加補充潤滑油脂；清潔：對設備及周邊環(huán)境進行清掃，使設備保持原有面目和光澤；緊固：對設備的緊固螺栓進行力矩抽檢，重要部分螺栓進行100％的檢查；設備日常維護和修理設備日常維護內容：92設備日常維護和修理在設備維護過程中注意的幾點：定時定量：根據(jù)設備的實際狀況和結構，妥善安排檢查時間和檢查的內容；定標準：確定統(tǒng)一的工作標準，使設備維護的質量能夠統(tǒng)一；定記錄：風電設備數(shù)量多，工作人員相對不固定，因此設備記錄的重要性尤其重要；設備清掃：設備的清掃在保證設備良好狀況前提下，也同時是對設備的一次詳細檢查，有助于發(fā)現(xiàn)一些不易察覺的隱患和泄漏情況；設備日常維護和修理在設備維護過程中注意的幾點：93日常檢查的主要內容基礎與接地部分基礎外露部分混凝土是否風化腐蝕，接地扁鐵的防腐是否良好，搭接焊縫是否正常，與基礎環(huán)相接部分混凝土有無裂紋，大風后檢查基礎周邊土層有無不正常的裂縫出現(xiàn)，日常檢查的主要內容基礎與接地部分94日常檢查的主要內容塔架部分檢查電纜支架和電纜表面有無磨損和薄弱環(huán)節(jié)，檢查梯子、平臺、門、燈的安裝支架，仔細檢查塔門、中門和塔壁焊接情況，如果發(fā)現(xiàn)有裂紋、腐蝕和銹跡說明開始發(fā)生斷裂。必須在“檢查報告”中記錄，以便迅速控制焊接質量，檢查并測試安全裝置，檢查塔架內外的防腐層，如有必要進行修復或記錄以便以后處理，檢查并清潔梯子表面的污物，日常檢查的主要內容塔架部分95日常檢查的主要內容控制柜部分檢查觸摸屏狀態(tài)，清潔表面痕跡，檢查風力機狀態(tài)，檢查電網(wǎng)參數(shù)，檢查各輸入、輸出信號，檢查各接線端子有無松動，檢查加熱器和風扇工作情況檢查動力電纜和銅排有無發(fā)熱痕跡日常檢查的主要內容控制柜部分96日常檢查的主要內容機艙電氣部分測試緊急按鈕工作是否正常，檢查各輸入、輸出信號，檢查各接線端子有無松動，檢查加熱器和風扇工作情況，檢查動力電纜和銅排有無發(fā)熱痕跡，檢查光纖接頭連接狀況，日常檢查的主要內容機艙電氣部分97日常檢查的主要內容主軸部分主軸軸承潤滑脂無較多泄漏，油脂也＝顏色正常與輪轂連接螺栓正常，旋轉時無異常聲音，日常檢查的主要內容主軸部分98日常檢查的主要內容齒輪箱部分齒輪箱油位在合適位置，齒輪箱及油循環(huán)系統(tǒng)無泄漏，油管無老化、裂紋，檢查、清潔齒輪箱油冷卻風扇及其電機，齒輪箱油泵運轉正常，濾清器指示器正常，檢查齒輪轉動時有無異常聲音，箱體有無擺動，必要時檢查齒面，提取齒輪油樣，日常檢查的主要內容齒輪箱部分99日常檢查的主要內容剎車部分剎車盤無劃痕、裂紋、色變、磨損等缺陷，剎車盤無軸向位移，厚度不小于20mm，曲度最大不得超過0.2mm。剎車片無裂紋、信號線脫落等缺陷，剎車片最小厚度不小于3mm，剎車片與剎車盤兩側的間隙之和小于0.8mm，剎車蹄應無晃動、裂紋等缺陷，日常檢查的主要內容剎車部分100日常檢查的主要內容聯(lián)軸器部分外觀檢查，軸承無位移潤滑油脂無泄漏低速旋轉時無噪音，檢查時必須注意不能戴手套，并防止衣物絞入，日常檢查的主要內容聯(lián)軸器部分101日常檢查的主要內容發(fā)電機部分發(fā)電機電纜無磨損接線端子無發(fā)熱痕跡，后部濾網(wǎng)清潔，碳刷高度合理，必要時更換，后部編碼器聯(lián)軸器無磨損、晃動，接地良好，風扇噪音正常，前后軸承無異常聲音，潤滑良好，日常檢查的主要內容發(fā)電機部分102日常檢查的主要內容偏航部分偏航減速器無滲漏油、偏航時聲音正常，各滑塊狀態(tài)正常，無竄動，各潤滑表面潤滑良好，必要時補充潤滑，各滑動面無劃痕、磨損，大齒圈和小齒輪嚙合良好，無點蝕出現(xiàn)，日常檢查的主要內容偏航部分103日常檢查的主要內容液壓部分液壓管路無泄漏，液壓油位正常，閥體、集成塊表面清潔油跡，液壓泵無頻繁啟動，工作聲音正常，各閥體上的電纜無腐蝕現(xiàn)象，液壓單元固定良好，無較大的晃動，建議條件允許時在檢查過程將系統(tǒng)壓力降低至0，日常檢查的主要內容液壓部分104日常檢查的主要內容葉輪部分目視檢查葉片表面、邊緣應無裂紋和破損，如有及時修補，葉片旋轉時無大的哨音，導風罩上應無裂紋，支架固定牢靠，葉根軸承潤滑油脂無大的泄漏，及時清理多余油脂，油脂顏色正常，葉片與輪轂連接螺栓定期抽查，尤其輪轂內部螺栓，變槳機構的潤滑情況檢查，各滑動表面無明顯劃痕，進入輪轂檢查必須機械鎖定變槳機構，日常檢查的主要內容葉輪部分105定期維修的主要內容定期維修實際是對設備進行定期的維護保養(yǎng)，即在對設備的系統(tǒng)檢查的基礎上（即全部的日常檢查內容），增加了以下內容：全部緊固件的抽查，定期的潤滑油脂添加，系統(tǒng)功能的測試和調整，定期維修的主要內容定期維修實際是對設備進行定期的維護保養(yǎng)，即106定期維修的主要內容項目力矩（Nm）螺栓規(guī)格要求塔架底法蘭1900+200M3020%中法蘭1900+200M3020%頂法蘭477+50M2020%發(fā)電機發(fā)電機定子接線98+9M10100%發(fā)電機轉子接線98+9M10100%葉輪導流罩聯(lián)接螺栓450M2020%葉片與輪轂877＋80M2420%輪轂與主軸1947+150M30100%變槳缸體264M16100%偏航卡鉗調節(jié)螺栓210M16100%徑向滑塊定位塊210M16100%減速器力矩264M1620%剎車力矩227M16100%定期維修的主要內容項目力矩（Nm）螺栓規(guī)格要求塔底法蘭190107定期維修的主要內容項

目油

脂

種

類加油量（g）備

注葉輪葉根AEROSHELLGREASE14110×120°-90°變槳中變槳拐臂頂部油嘴SKFLGWM150×3禁止變槳變槳連桿與絲桿間軸承SKFLGWM1均勻涂抹禁止變槳變槳防轉桿SUPERPLUS+TEFLON均勻涂抹禁止變槳傳動前主軸承SKFLGWM1400g轉動中加油后主軸承SKFLGWM1400g轉動中加油發(fā)電機前軸承KLUBERGRAFLOSCON110g轉動中加油發(fā)電機后軸承KLUBERGRAFLOSCON110g轉動中加油齒輪箱CALTEXMeropa320110L如缺油須補充液壓系統(tǒng)CALTEXrandoHDZ3260L如缺油須補充偏航偏航環(huán)大齒圈面KlubergraflosconA-G1400g均勻涂抹偏航中加油偏航卡鉗油嘴ShellstaminaHDS180g偏航中加油偏航環(huán)摩擦面ShellstaminaHDSSUPERPLUS+TEFLON均勻涂抹偏航中加油偏航減速器Shelltivelaoilsc320定期維修的主要內容項目油脂種類加油量（g）108定期維修的主要內容PITCHANDBRAKE.（變槳和制動測試）HYDRAULIC.（液壓測試）BALLUFADJUSTMENT（BALLUF調節(jié)）REGULATIONTEST.（變槳調節(jié)測試）FLOWTEST.（流量測試）SINETEST.（正弦測試）POLETEST.（變頻系統(tǒng)測試）VOGTEST.（VOG測試）VENTILATORS.（冷卻風扇測試）RPMTEST.（轉速測試）ELECTRICALVEL.（發(fā)電機轉速測試）MANUALYAW.（手動偏轉測試）STARDELTA.（星形三角形測試）HEATING.（加熱測試）GEARBOXPUMPS（齒輪箱泵測試）定期維修的主要內容PITCHANDBRAKE.（變槳和制109謝謝大家！謝謝大家！110Gamesa850kW機組介紹Gamesa850kW機組介紹111目錄機組技術特點機組整體介紹葉片及變槳機構傳動系統(tǒng)液壓系統(tǒng)偏航系統(tǒng)電氣系統(tǒng)變頻變速系統(tǒng)機組運行狀態(tài)中央監(jiān)控系統(tǒng)設備日常維護和修理日常檢查的主要內容定期維修的主要內容目錄機組技術特點變頻變速系統(tǒng)112機組技術特點目前國內擁有的Gamesa公司產(chǎn)品為G52/58－850kW的機組，G52/58區(qū)別在于G52適合于具有風能資源豐富的地區(qū)（年均風速大約在8.5到10m/s），即IEC標準的I和II級。G58擁有更大的葉輪直徑，適合于具有風能資源較豐富的地區(qū)（年均風速在7.5m/s以下），即IEC標準的III和IV級。機組技術特點目前國內擁有的Gamesa公司產(chǎn)品為G52/58113機組技術特點G52/58機組為典型的“丹麥設計”風力發(fā)電機組水平軸三葉片上風向主動偏航變槳距功率調節(jié)雙饋式變速恒頻控制機組技術特點G52/58機組為典型的“丹麥設計”風力發(fā)電機組114機組技術特點機組示意圖機組技術特點機組示意圖115機組技術特點變槳距調節(jié)是沿槳葉的縱軸旋轉葉片，通過葉片迎風角度的變化來控制葉輪吸收的能量，保持在高風速情況下輸出功率在限制范圍內；優(yōu)點：機組起動性能好，高風速下輸出功率穩(wěn)定，機組結構受力小，停機方便安全；缺點：增加槳距調節(jié)系統(tǒng)，增加了故障幾率，設備造價增加，控制程序比較復雜。機組技術特點變槳距調節(jié)是沿槳葉的縱軸旋轉葉片，通過葉片迎風角116機組技術特點槳距變化示意圖機組技術特點槳距變化示意圖117機組技術特點變轉速機組的優(yōu)點氣動效率高，對風能的利用充分機械傳動系統(tǒng)的沖擊應力小功率輸出相對變化率低機組結構重量小變轉速機組缺點功率對電網(wǎng)波動敏感設備造價高維護量大，維護難度高機組技術特點變轉速機組的優(yōu)點118機組技術特點尖速比λ＝葉輪葉尖線速度/設計額定風速設計要求的尖速比，是指在此尖速比上，所有的空氣動力學參數(shù)接近于它們的最佳值，以及葉輪效率達到最大值目前風力發(fā)電機組一般屬于高速風力發(fā)電機組，λ取5～8。尖速比葉片數(shù)量機組類型1～24－20低速3～43－8中速5～82－4高速8～151－2高速機組技術特點尖速比λ＝葉輪葉尖線速度/設計額定風速尖速比葉片119機組技術特點CpV（m/s）風能利用系數(shù)隨風速變化曲線轉速r/min05101520251081624風速（m/s）轉速隨風速變化尖速比λ05101520251051015機組技術特點CpV（m/s）風能利用系數(shù)隨風速變化曲線120機組技術特點機組技術特點121機組技術特點變轉速的實現(xiàn)有雙饋、直驅、同步機等多種，雙饋異步發(fā)電機優(yōu)點使用標準繞線式發(fā)電機變流器容量僅為發(fā)電機額定容量的30-40%缺點控制系統(tǒng)復雜，維護工作量大轉速變化范圍相對較小機組技術特點變轉速的實現(xiàn)有雙饋、直驅、同步機等多種，122機組整體介紹名稱 技術參數(shù)單位額定功率850kW葉輪直徑52/58m掃風面積2642m2輪轂中心高度44/55/65m葉輪轉速14.5-25.8rpm允許運行的環(huán)境溫度-20＜T＜+40 ℃總重量 23(機艙)+11.5（葉輪）=34.5T機組整體介紹名稱 技術參數(shù)單位額定功率850kW葉輪直徑52123機組整體介紹機組整體介紹124機組整體介紹葉片與變槳機構傳動系統(tǒng)液壓系統(tǒng)偏航（對風）系統(tǒng)電氣系統(tǒng)變頻變速系統(tǒng)機組整體介紹葉片與變槳機構125葉片及變槳機構長度28.3米材質玻璃纖維、聚酯、碳纖維、環(huán)氧樹脂氣動剎車系統(tǒng)全長葉片順槳葉片軸承4點接觸球軸承翼型NACA63.XXX+FFA–W3扭角16.4度葉片最大弦長1.9米葉尖弦長0.4米單只葉片重量2.4噸葉片及變槳機構長度28.3米材質玻璃纖維、聚酯、碳纖維、環(huán)氧126葉片及變槳機構制作葉片矩形梁葉片及變槳機構制作葉片矩形梁127葉片及變槳機構外蒙皮制作葉片及變槳機構外蒙皮制作128葉片及變槳機構合模葉片及變槳機構合模129葉片及變槳機構表面修磨葉片及變槳機構表面修磨130葉片及變槳機構變槳機構是由液壓動力驅動的一套復雜的曲柄連桿機構，將液壓活塞的直線運動轉化為葉片的圓周運動，主要組成部分：液壓缸：產(chǎn)生動力變槳桿：力矩傳遞變槳軸承：旋轉與不旋轉部件之間的連接部件曲柄連桿機構：力矩方向的轉變導向桿：保證運動方向鎖定裝置：鎖定動作機構葉片及變槳機構變槳機構是由液壓動力驅動的一套復雜的曲柄連桿機131葉片及變槳機構液壓缸安裝在齒輪箱后部，雙作用缸液壓活塞中空，安裝有槳葉角度傳感器部分元件液壓缸角度傳感器葉片及變槳機構液壓缸安裝在齒輪箱后部，雙作用缸液壓缸角度傳感132葉片及變槳機構變槳桿從齒輪箱一軸（空心軸）穿過，經(jīng)過主軸伸出，外部有一保護性導向套管，在主軸出口處有一滑動軸承，變槳桿葉片及變槳機構變槳桿從齒輪箱一軸（空心軸）穿過，經(jīng)過主軸伸出133葉片及變槳機構由于液壓活塞桿在工作過程中不允許轉動，因此必須保證其不隨葉輪轉動而轉動。變槳軸承葉片及變槳機構由于液壓活塞桿在工作過程中不允許轉動，因此必須134葉片及變槳機構變槳軸承剖面圖葉片及變槳機構變槳軸承剖面圖135葉片及變槳機構三角形橫梁鎖定桿導向桿輪轂葉片及變槳機構三角形橫梁鎖定桿導向桿輪轂136葉片及變槳機構三角形橫梁連桿葉根軸承葉片及變槳機構三角形橫梁連桿葉根軸承137葉片及變槳機構輪轂內部圖片葉片及變槳機構輪轂內部圖片138葉片及變槳機構變槳機構動作示意圖葉片及變槳機構變槳機構動作示意圖139傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)包括：主軸：由前后軸承、軸承支撐、傳動軸組成收縮盤：兩段式結構齒輪箱：可選用不同類型的齒輪箱，ISOVG320潤滑油，強制、飛濺混合潤滑方式，強制冷卻，傳動比約61.7:1，聯(lián)軸器：可選用不同類型的聯(lián)軸器，剎車盤及液壓卡鉗：安裝在齒輪箱高速軸上的剎車盤，液壓卡鉗3組，由液壓裝置提供動力，傳動系統(tǒng)傳動系統(tǒng)包括：140傳動系統(tǒng)轉速監(jiān)測：葉輪轉速傳感器B400:檢測葉輪轉速，安裝在主軸前端；Azimuth傳感器S404:未使用發(fā)電機轉速傳感器B401:檢測齒輪箱高速軸轉速，安裝在盤式制動器支座上；VOG傳感器B430:為VOG（Vestas過速監(jiān)測模塊）提供獨立的轉速信號；傳動系統(tǒng)轉速監(jiān)測：141傳動系統(tǒng)收縮盤：主軸與齒輪箱連接采用了兩段式收縮盤傳動系統(tǒng)收縮盤：主軸與齒輪箱連接采用了兩段式收縮盤142傳動系統(tǒng)安裝與拆卸收縮盤的注意事項：安裝時以正確序列分幾輪依次地鎖緊所有的螺栓，不要依對角線序列緊固螺栓！拆卸時過程類似于安裝，但是順序相反。一致且按順序地松開螺栓。最初每個螺栓僅松開四分之一圈。不要完全卸下螺栓！千斤頂螺母傳動系統(tǒng)安裝與拆卸收縮盤的注意事項：千斤頂螺母143傳動系統(tǒng)主潤滑過濾系統(tǒng)：機械軸輸出，溫度控制冷卻回路；輔助冷卻系統(tǒng)：電動泵，輔助冷卻；輔助過濾系統(tǒng)：齒輪油過濾；冷卻器及風扇：雙風扇分級冷卻油加熱器：低溫加熱傳動系統(tǒng)主潤滑過濾系統(tǒng)：機械軸輸出，溫度控制冷卻回路；144傳動系統(tǒng)名稱啟動溫度停止溫度備注機械泵2無無恒溫閥4560逐漸開啟風扇A5550風扇B6155輔助冷卻泵195955輔助過濾泵224035加熱器58齒輪油冷卻系統(tǒng)各部件動作值傳動系統(tǒng)名稱啟動溫度停止溫度備注機械泵2無無恒溫閥4560逐145傳動系統(tǒng)剎車系統(tǒng)結構圖傳動系統(tǒng)剎車系統(tǒng)結構圖146液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)的功能：驅動變槳系統(tǒng)，改變葉片迎風角度；驅動齒輪箱高速軸上的盤式剎車主要參數(shù)：泵功率：4kW，690V，4極壓力范圍：180－200Bar油箱容積：80L工作油量：70L液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)的功能：147液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)圖示意紅色—表示管路中有高的壓力橙色—表示管路中有較低的壓力藍色—表示管路中沒有壓力（與油箱壓力相同）紅色虛線—表示有壓力的控制管路藍色虛線—表示回流到油箱的控制管路藍色線圈—表示導通的電磁閥線圈，并標識電磁閥實際位置液壓系統(tǒng)液壓系統(tǒng)圖示意148液壓系統(tǒng)變槳趨向＋87°狀態(tài)液壓系統(tǒng)變槳趨向＋87°狀態(tài)149液壓系統(tǒng)變槳趨向－5°狀態(tài)液壓系統(tǒng)變槳趨向－5°狀態(tài)150液壓系統(tǒng)緊急狀態(tài)液壓系統(tǒng)緊急狀態(tài)151液壓系統(tǒng)停機狀態(tài)液壓系統(tǒng)停機狀態(tài)152液壓系統(tǒng)比例閥是該液壓系統(tǒng)中的核心部件，通過比例閥實現(xiàn)對系統(tǒng)壓力、流量、方向的無級調節(jié)，實現(xiàn)了槳距的平穩(wěn)調節(jié)；比例控制是在開關控制技術和伺服控制技術間的過渡技術，它具有控制原理簡單、控制精度高、抗污染能力強、價格適中等特點。它是在普通液壓閥基礎上，用比例電磁鐵取代閥的調節(jié)機構及普通電磁鐵構成的。液壓系統(tǒng)比例閥是該液壓系統(tǒng)中的核心部件，通過比例閥實現(xiàn)對系統(tǒng)153液壓系統(tǒng)比例閥內部結構示意圖液壓系統(tǒng)比例閥內部結構示意圖154偏航（對風）系統(tǒng)偏航系統(tǒng)是風力發(fā)電機特有的一隨動伺服系統(tǒng)，當風力機機艙與主風向之間發(fā)生偏差時，控制器將控制偏航驅動裝置轉動機艙,對準主風向。主要有兩大功能:使機艙主動對準主風向由于主動對風,機艙電纜發(fā)生纏繞時,自動解纜偏航（對風）系統(tǒng)偏航系統(tǒng)是風力發(fā)電機特有的一隨動伺服系統(tǒng)，當155偏航（對風）系統(tǒng)在滿足風力機系統(tǒng)無故障，風速持續(xù)10分鐘達到偏航風速，電網(wǎng)電壓和頻率持續(xù)10分鐘無異常情況下，可實現(xiàn)主動對風。首先采樣30s的風向，通過30s內風向在某一方位的頻率來判斷風力機是否已對風，或是需要順時針偏航或逆時針偏航。偏航（對風）系統(tǒng)在滿足風力機系統(tǒng)無故障，風速持續(xù)10分鐘達到156偏航（對風）系統(tǒng)當控制器收到順/逆時針偏航位置開關信號時，執(zhí)行自動解纜；解纜過程中，根據(jù)位置信號確定逆/順時針解纜方向，當收到中間位置開關信號時偏航制動，自動清除故障信息，返回自動偏航過程。偏航（對風）系統(tǒng)當控制器收到順/逆時針偏航位置開關信號時，執(zhí)157偏航（對風）系統(tǒng)偏航減速器小齒輪外齒圈小齒輪偏航減速器偏航（對風）系統(tǒng)偏航減速器小齒輪外齒圈小齒輪偏航減速器158偏航（對風）系統(tǒng)機艙卡鉗螺栓底部滑塊偏航段頂部滑塊外齒圈碟簧徑向滑塊偏航（對風）系統(tǒng)機艙卡鉗螺栓底部滑塊偏航段頂部滑塊外齒圈碟簧159偏航（對風）系統(tǒng)偏航（對風）系統(tǒng)160偏航（對風）系統(tǒng)偏航（對風）系統(tǒng)161電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)主要由傳感器、控制器和電氣執(zhí)行回路三部分組成；傳感器負責監(jiān)測對象狀態(tài)數(shù)據(jù)轉換，如風速、風向、溫度、轉速、角度、振動及部分開關位置信號等；控制器負責數(shù)據(jù)計算，并輸出；電氣執(zhí)行負責將計算結果執(zhí)行與傳遞；電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)主要由傳感器、控制器和電氣執(zhí)行回路三部分組成162電氣系統(tǒng)傳感器種類主要為：風速、風向傳感器溫度傳感器油位傳感器振動傳感器轉速傳感器扭纜傳感器位移傳感器（槳葉角度）壓力傳感器光電編碼器電氣系統(tǒng)傳感器種類主要為：163電氣系統(tǒng)風速、風向傳感器電氣系統(tǒng)風速、風向傳感器164電氣系統(tǒng)IcefreeIII風速儀：旋轉一四極磁鐵，在一低阻抗線圈中產(chǎn)生一與風速成比例的交流正弦輸出；對應關系：m/s=(Hz×0.572)+1輸出電氣系統(tǒng)IcefreeIII風速儀：輸出165電氣系統(tǒng)風向儀原理：半環(huán)隨著風向標的轉動而擺動;根據(jù)兩個成90°布置的光電管通斷的不同百分比，可以判斷機艙與實際風向的偏差。實際給出的時偏差值而不是風的方向，同時由于風的不穩(wěn)定性，有一較長的延時；電氣系統(tǒng)風向儀原理：166電氣系統(tǒng)扭纜傳感器電氣系統(tǒng)扭纜傳感器167電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)168電氣系統(tǒng)位移傳感器（槳葉角度）為一磁致收縮位置傳感器，變槳角度的位置傳感器是一長度的線性測量。測量長度通過在保護管內部波導管內傳輸?shù)囊浑娏髅}沖完成；波導管是一種波導物質邊界裝置，形狀是一根固體電介質桿或充滿電介質的管狀導體，可導引高頻電磁波磁致伸縮指一些金屬（如鐵或鎳），在磁場作用下具有伸縮能力，電氣系統(tǒng)位移傳感器（槳葉角度）為一磁致收縮位置傳感器，變槳角169電氣系統(tǒng)磁致伸縮的原理是利用兩個不同的磁場相交時產(chǎn)生一個應變脈沖信號，然后計算這個信號被探測的時間周期，從而換算出準確的位置。這兩個磁場一個來自活動磁鐵，另一個來自傳感器頭的電子部件產(chǎn)生的電流脈沖。這個詢問信號脈沖沿著傳感器內以磁致伸縮材料制成的波導管，以聲音的速度運行。當兩個磁場相交時，波導管產(chǎn)生磁致伸縮現(xiàn)象，產(chǎn)生一個應變脈沖（也稱“波導扭曲”，或簡稱“返回”脈沖）。這個返回信號脈沖很快被電子頭的感測電路探測到。從產(chǎn)生詢問信號的一刻到返回信號被探測到所需的時間周期乘以固定的聲音速度，便能準確的計算出磁鐵的位置變動。這個過程是連續(xù)不斷的，所以每當活動磁鐵被帶動時，新的位置就會被很快的感測出來。電氣系統(tǒng)磁致伸縮的原理是利用兩個不同的磁場相交時產(chǎn)生一個應變170電氣系統(tǒng)編碼器：電氣系統(tǒng)編碼器：171電氣系統(tǒng)增量型編碼器(旋轉型)工作原理:由一個中心有軸的光電碼盤，其上有環(huán)形通、暗的刻線，有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號組合成A、B、C、D,每個正弦波相差90度相位差（相對于一個周波為360度），將C、D信號反向，疊加在A、B兩相上，可增強穩(wěn)定信號；另每轉輸出一個Z相脈沖以代表零位參考位。由于A、B兩相相差90度，可通過比較A相在前還是B相在前，以判別編碼器的正轉與反轉，通過零位脈沖，可獲得編碼器的零位參考位。電氣系統(tǒng)增量型編碼器(旋轉型)工作原理:172電氣系統(tǒng)控制系統(tǒng)組成部分：底部CCU（AK9330）頂部的PLC模塊顯示屏通訊模塊電氣系統(tǒng)控制系統(tǒng)組成部分：173電氣系統(tǒng)地面控制器（CCU或者AK9330）功能將設備連接到電網(wǎng)；調節(jié)轉子母線電壓；測試初始電機相角；使發(fā)電機與電網(wǎng)之間保持同步；控制發(fā)電機的定子功率；計算和記錄電網(wǎng)的電流、電壓、頻率和電機輸出功率；電氣系統(tǒng)地面控制器（CCU或者AK9330）功能174電氣系統(tǒng)偏航系統(tǒng)的控制運行狀態(tài)控制液壓組件控制統(tǒng)計峰值記錄和計算溫度計數(shù)器記錄和計算風速日志記錄控制冷卻風扇與電網(wǎng)連接/斷開連接發(fā)電機過速保護初始電極測試系統(tǒng)通信管理發(fā)電機運行于星形或者三角形連接變槳控制整流器/倒換器連接/斷開連接控制參數(shù)計算控制參數(shù)的修改接口PLC模塊功能電氣系統(tǒng)偏航系統(tǒng)的控制運行狀態(tài)控制液壓組件控制統(tǒng)計峰值記錄和175電氣系統(tǒng)BH2001BH2102BH2502BH2501BH2311BH2331BH2351BH241224V電源處理器光纖通信模塊通信模塊數(shù)字量輸入模塊數(shù)字量輸出模塊模擬輸入模塊計數(shù)器卡電氣系統(tǒng)BH2001BH2102BH2502BH2501BH176電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)177電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)178電氣系統(tǒng)發(fā)電機出線為Y/△接可變化方式；在低功率狀況下發(fā)電機Y接，速度變化范圍大，且減少了損耗，但輸出功率受限；高功率時發(fā)電機△接，轉速變化范圍?。ㄔ试S的最低轉速高），輸出功率可達到額定功率；在Y/△接切換過程中，風力機功率需要跳變?yōu)榱?，但轉速變化為連續(xù)變化。電氣系統(tǒng)發(fā)電機出線為Y/△接可變化方式；179電氣系統(tǒng)Y形直接同步900rpm△形直接同步1400rpmY形到△形的同步切換1600rpm△形到Y形的同步切換1200rpm額定功率1600rpmY/△接之間切換主要受發(fā)電機轉速控制，為避免突然跳變，用+28rpm/s的加速和-15rpm/s的減速進行了平滑過渡；電氣系統(tǒng)Y形直接同步900rpm△形直接同步1400rpmY180變頻變速系統(tǒng)GamesaG52/58機組的變速控制采用了雙饋調速技術，由于定子與轉子兩側都有能量的饋送,所以稱為雙饋調速，是目前風力發(fā)電中常用的調速技術之一；變頻變速系統(tǒng)GamesaG52/58機組的變速控制采用了雙181變頻變速系統(tǒng)雙饋調速技術采用普通異步繞線式電機，在電機的定、轉子三相繞組分別接入兩個獨立的三相對稱電源，定子繞組接入工頻電源，轉子繞組接入頻率、幅值、相位都可以按照要求進行調節(jié)的交流電源，即采用交～直～交或交～交變頻器給轉子繞組供電的結構。變頻變速系統(tǒng)雙饋調速技術采用普通異步繞線式電機，在電機的定、182變頻變速系統(tǒng)實際結構多采用交～直～交變頻器供電的結構，交～交式變頻器輸出電流諧波成分較高而且輸出頻率受到限制；變頻變速系統(tǒng)實際結構多采用交～直～交變頻器供電的結構，183變頻變速系統(tǒng)當在轉子繞組中串入頻率與其感應電勢的頻率相同、相位與幅值可調電壓后,通過改變串入電壓與轉子電動勢相角關系及其幅值大小,即可將異步發(fā)電機調整為超同步發(fā)電機、亞同步發(fā)電機、同步發(fā)電機三種狀態(tài)。其中,適當調整轉子外加電壓與轉子電動勢的相位關系時可提高電機的功率因數(shù)、改善電網(wǎng)特性。變頻變速系統(tǒng)當在轉子繞組中串入頻率與其感應電勢的頻率相同、相184變頻變速系統(tǒng)在忽略電機部分損耗時,異步電動機運行中功率關系如下: Pem=m1×U1×I1×cosφ1 Pmec=(1-S)Pem Ps=S×Pem Pem=Pmec+Ps 式中 Pem—電磁功率; Pmec—機械功率; Ps—轉差功率。變頻變速系統(tǒng)在忽略電機部分損耗時,異步電動機運行中功率關系如185變頻變速系統(tǒng)根據(jù)以上關系式,分析雙饋風力發(fā)電機的功率傳遞關系如下:(1)亞同步發(fā)電區(qū)(1>S>0):此時的電磁功率Pem<0,由電機定子繞組饋入電網(wǎng),轉差功率Ps<0,由電網(wǎng)通過變頻器提供給轉子繞組,電機實際發(fā)電功率為(1-S)Pem。變頻變速系統(tǒng)根據(jù)以上關系式,分析雙饋風力發(fā)電機的功率傳遞關系186變頻變速系統(tǒng)(2)超同步發(fā)電區(qū)(S<0):此時的電磁功率Pem<0,由電機定子繞組饋入電網(wǎng),轉差功率Ps>0,由轉子繞組經(jīng)變頻器將其饋入電網(wǎng),電機實際發(fā)電功率為(1+|S|)Pem,如圖4。(3)同步運行區(qū):此時,S=0,Pem=Pmec,機械能全部轉化為電能并通過定子繞組饋入電網(wǎng),轉子繞組僅提供電機勵磁。變頻變速系統(tǒng)(2)超同步發(fā)電區(qū)(S<0):此時的電187變頻變速系統(tǒng)變頻器容量的選擇：根據(jù)實際風速的要求和風力機效率的要求，G52/58機組的電機轉速設定為0.6～1.07倍額定轉速（900－1600），即電機轉差功率在－40％－＋7%Pem之間。轉差功率大小決定了變頻器容量的大小，變頻器容量為7％×800＝56，實際值為63kVA，設計裕度偏小，同型機組選擇了75kVA，但仍遠小于額定功率。變頻變速系統(tǒng)變頻器容量的選擇：根據(jù)實際風速的要求和風力機效率188變頻變速系統(tǒng)變頻器內部主要元件變頻變速系統(tǒng)變頻器內部主要元件189變頻變速系統(tǒng)Crowbar的結構：見圖示Crowbar的作用：當直流電壓過高、轉子電流過大、轉子電壓過高時，起到過壓、過流保護措施，從而保護轉子側變頻器和轉子繞組；變頻變速系統(tǒng)Crowbar的結構：見圖示190變頻變速系統(tǒng)Crowbar的工作原理：當電網(wǎng)發(fā)生故障時，電網(wǎng)電壓跌落，導致轉子側過流，同時由于轉子電流的上升使直流側電壓升高，為保護變流器，當直流側電壓達到允許最大值時，可控硅導通實現(xiàn)轉子側短路；同時轉子回路與轉子側變頻器斷開，與Crowbar回路連接，保持短路狀態(tài)，直到定子回路與電網(wǎng)斷開為止。變頻變速系統(tǒng)Crowbar的工作原理：191機組運行狀態(tài)G52/G58風力發(fā)電機有三種運行模式：正常運行模式維修運行模式測試菜單模式在正常運行模式和維修運行模式下，有5種運行狀態(tài)：緊急停止暫停運行并網(wǎng)運行機組運行狀態(tài)G52/G58風力發(fā)電機有三種運行模式：192機組運行狀態(tài)運行狀態(tài)的相互轉換:要從低的運行狀態(tài)上升到更高的運行狀態(tài)，必須通過所有中間狀態(tài)一級一級改變，而降低運行狀態(tài)時，可以從一個運行狀態(tài)直接跳到任何較低的狀態(tài)，機組運行狀態(tài)運行狀態(tài)的相互轉換:193機組運行狀態(tài)緊急停止暫停運行并網(wǎng)運行VOG有效有效有效有效有效剎車系統(tǒng)有效無效無效無效無效齒輪箱加熱無效有效有效有效有效液壓單元無效有效有效有效有效油冷卻風扇和泵無效有效有效有效有效偏航系統(tǒng)無效無效有效有效有效變槳系統(tǒng)無效無效有效有效有效速度調節(jié)無效無效無效有效有效功率調節(jié)無效無效無效無效有效機組運行狀態(tài)緊急停止暫停運行并網(wǎng)運行VOG有效有效有效有效有194中央監(jiān)控系統(tǒng)PC公眾電話交換網(wǎng)ModemModem遠控PC業(yè)主串口#1RS-232,V.90串口#1RS-232,V.90串口#2RS-232,V.24AK9072AK9073WTG’sPLC(機艙內)塑膠光纖石英光纖62,5/125微米AK9073PLCAK9073PLC風場...PC和WTGs之間的連接62,5/125石英光纖:1對,ST插頭接口裝置AK9072–電/光轉換器AK9073–光/電/光信號交換中央監(jiān)控系統(tǒng)PC公眾電話交換網(wǎng)ModemModem遠控PC195中央監(jiān)控系統(tǒng)AK9072AK9073DB9插座(RS-232)從PC發(fā)出的數(shù)據(jù)請求從WTGs返回的回答RX–接受TX–發(fā)送TXRXST連接器TXRX光纖#1光纖#2Fiber#1Fiber#2Fiber#2Fiber#1TXRX上一臺風力機來光纖去下一臺風力機光纖TXRX塑膠光纖PLC(機組頂部)中央監(jiān)控系統(tǒng)AK9072AK9073DB9插座從PC發(fā)出196設備日常維護和修理設備的日常維護和檢修是保證設備的性能指標和可靠性，提高設備使用壽命，維持生產(chǎn)，提高設備使用效能的重要途徑；作為風電設備，自動化程度高、設備系統(tǒng)種類多，設備工作環(huán)境惡劣，要達到一個高的可靠性要求，設備設計制造水平固然重要，日常維護和檢修的水平是至關重要的因素；有數(shù)據(jù)顯示，相同地區(qū)的同類型機組，可利用率分別為88％和96％，相差到8％；設備日常維護和修理設備的日常維護和檢修是保證設備的性能指標和197設備日常維護和修理日常維護是對設備進行清掃、檢查、清洗、潤滑、緊固、調整和測試等一系列工作的總稱，又稱日常保養(yǎng)；修理是指設備出現(xiàn)故障或技術狀況劣化到某一臨界狀態(tài)時，為恢復其規(guī)定的技術性能和完好的工作狀態(tài)而進行的一切技術活動；由于修理往往以設備檢查結果為依據(jù)，在工作中又與檢查相結合，所以又稱檢修；設備日常維護和修理日常維護是對設備進行清掃、檢查、清洗、潤滑198設備日常維護和修理維護和修理的方式維修預防維修定期維修事后維修狀態(tài)監(jiān)測維修計劃維修定時維修應急維修日常維修一般事后維修設備日常維護和修理維護和修理的方式維修預防維修定期維修事后維199設備日常維護和修理風電設備的日常維護一般執(zhí)行計劃檢修，主要由定期的維修（“定檢”）和日常維護相結合的模式；修理則由于設備單機容量小等因素，故障多屬于偶然性且規(guī)律不清楚，多采用的是一般事后維修（又稱“故障維修”）的方式；設備日常維護和修理風電設備的日常維護一般執(zhí)行計劃檢修，主要由200設備日常維護和修理狀態(tài)檢修：基于設備狀態(tài)監(jiān)測基礎上的維修簡稱狀態(tài)檢修，即根據(jù)設備的實際情況來確定維修的時機和內容；通常設備狀況由監(jiān)測和診斷裝置預報，按照監(jiān)測得到的狀況來實施維修，該種方式是一種最有效的維修方式，有效的避免了維護不足和過度維修現(xiàn)象的發(fā)生；風電設備實行狀態(tài)檢修的關鍵是如何對設備狀況實施有效的監(jiān)測和診斷；設備日常維護和修理狀態(tài)檢修：基于設備狀態(tài)監(jiān)測基礎上的維修簡稱201設備日常維護和修理設備日常維護內容：檢查：對設備的運行狀況、運行參數(shù)、潤滑、振動、聲音、溫度等進行檢查，以個人感官或簡單儀表進行檢查，可通過查閱設備運行參數(shù)記錄對設備狀況進行詳細了解；潤滑：檢查設備的潤滑狀況，潤滑油脂的溫度、壓力、潤滑油的顏色變化、液面高低、油路是否正常、有無滲漏，對潤滑油（尤其是齒輪油）定期化驗，添加補充潤滑油脂；清潔：對設備及周邊環(huán)境進行清掃，使設備保持原有面目和光澤；緊固：對設備的緊固螺栓進行力矩抽檢，重要部分螺栓進行100％的檢查；設備日常維護和修理設備日常維護內容：202設備日常維護和修理在設備維護過程中注意的幾點：定時定量：根據(jù)設備的實際狀況和結構，妥善安排檢查時間和檢查的內容；定標準：確定統(tǒng)一的工作標準，使設備維護的質量能夠統(tǒng)一；定記錄：風電設備數(shù)量多，工作人員相對不固定，因此設備記錄的重要性尤其重要；設備清掃：設備的清掃在保證設備良好狀況前提下，也同時是對設備的一次詳細檢查，有助于發(fā)現(xiàn)一些不易察覺的隱患和泄漏情況；設備日常維護和修理在設備維護過程中注意的幾點：203日常檢查的主要內容基礎與接地部分基礎外露部分混凝土是否風化腐蝕，接地扁鐵的防腐是否良好，搭接焊縫是否正常，與基礎環(huán)相接部分混凝土有無裂紋，大風后檢查基礎周邊土層有無不正常的裂縫出現(xiàn)，日常檢查的主要內容基礎與接地部分204日常檢查的主要內容塔架部分檢查電纜支架和電纜表面有無磨損和薄弱環(huán)節(jié)，檢查梯子、平臺、門、燈的安裝支架，仔細檢查塔門、中門和塔壁焊接情況，如果發(fā)現(xiàn)有裂紋、腐蝕和銹跡說明開始發(fā)生斷裂。必須在“檢查報告”中記錄，以便迅速控制焊接質量，檢查并測試安全裝置，檢查塔架內外的防腐層，如有必要進行修復或記錄以便以后處理，檢