寧夏嘉澤發(fā)電有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

QB/JZFD-232-2014

嘉澤風(fēng)電場(chǎng)

風(fēng)機(jī)運(yùn)行規(guī)程

版本：A/1

編制：

審核：

批準(zhǔn)：

受控狀態(tài)：

2014年01月201日修訂2014年01月15日實(shí)施

寧夏嘉澤發(fā)電有限公司發(fā)布

目錄

1范圍.................................................................................-2-

2概述.................................................................................-2-

2.1系統(tǒng)說(shuō)明........................................................................-2-

2.2金風(fēng)93/1500風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)總圖（見圖2.1）.........................................................................-2-

3安全規(guī)范............................................................................-3-

3.1安全規(guī)范概述.................................................................-4-

3.2人身安全.........................................................................-4-

3.3緊急撤離........................................................................-7-

3.4急停開關(guān)、滅火器................................................................-7-

3.5風(fēng)機(jī)的保護(hù)措施..................................................................-7-

3.6防火.............................................................................-8-

3.7危險(xiǎn)狀況........................................................................-8-

3.8消防通道........................................................................-9-

3.9救護(hù).............................................................................-9-

3.10電氣安全....................................................................-9-

3.11焊接、切割作業(yè).............................................................-10-

4主要零部件說(shuō)明...................................................................-10-

4.1葉輪........................................................................-10-

4.2發(fā)電機(jī)..........................................................................-12-

4.3底座及機(jī)艙.....................................................................-12-

4.4偏航系統(tǒng).......................................................................-12-

4.5液壓系統(tǒng)....................................................................-14-

4.6潤(rùn)滑系統(tǒng)......................................................................-19-

4.7塔架...........................................................................-21-

4.8變流裝置.......................................................................-22-

5運(yùn)行系統(tǒng)的說(shuō)明...................................................................-22-

5.1運(yùn)行狀態(tài)......................................................................-22-

5.2安全保護(hù)系統(tǒng)...................................................................-24-

5.3風(fēng)機(jī)運(yùn)行的控制.................................................................-24-

5.4停機(jī)的幾種原因.................................................................-25-

6維護(hù)................................................................................-26-

6.1總體檢查......................................................................-26-

6.2塔架...........................................................................-26-

6.2.1變流器.......................................................................-26-

6.3偏航系統(tǒng).......................................................................-28-

6.4底座與機(jī)艙.....................................................................-35-

6.5發(fā)電機(jī).........................................................................-37-

6.6葉輪部分.......................................................................-41-

1范圍

本規(guī)程規(guī)定了金風(fēng)1500kW系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)操作規(guī)程。

本規(guī)程適用于寧夏嘉澤風(fēng)場(chǎng)金風(fēng)1500kW系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)。

2概述

2.1系統(tǒng)說(shuō)明

2.1.1本機(jī)組采用水平軸、三葉片、上風(fēng)向、變槳距調(diào)節(jié)、直接驅(qū)動(dòng)、永磁同步發(fā)電

機(jī)并網(wǎng)的總體設(shè)計(jì)方案。

2.1.2功率控制方式采用變槳距控制，當(dāng)風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速時(shí)，通過(guò)調(diào)整葉片的槳距

角，使風(fēng)機(jī)的輸出功率限制在1500kW,從而防止發(fā)電機(jī)和逆變系統(tǒng)過(guò)載。

2.1.3發(fā)電機(jī)采用多極永磁同步電機(jī)，采用外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，葉輪直接與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接。

2.1.4變速恒頻系統(tǒng)采用AC-DC-AC變流方式，將發(fā)電機(jī)發(fā)出的低頻交流電經(jīng)整流轉(zhuǎn)變

為脈動(dòng)直流電(AC/DC),經(jīng)斬波升壓輸出為穩(wěn)定的直流電壓，再經(jīng)DC/AC逆變器變?yōu)榕c

電網(wǎng)同頻率同相的交流電，最后經(jīng)變壓器并入電網(wǎng)，完成向電網(wǎng)輸送電能的任務(wù)。

2.1.5機(jī)組自動(dòng)偏航系統(tǒng)能夠根據(jù)風(fēng)向標(biāo)所提供的信號(hào)自動(dòng)確定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的方

向。當(dāng)風(fēng)向發(fā)生變化時(shí)，控制系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)向標(biāo)信號(hào)，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)偏航減速器使葉輪自

動(dòng)對(duì)風(fēng)。偏航系統(tǒng)在工作時(shí)帶有阻尼控制，使機(jī)組偏航旋轉(zhuǎn)更加平穩(wěn)。

2.1.6液壓系統(tǒng)由液壓泵站、電磁元件、蓄能器、連結(jié)管路等組成，為偏航剎車系統(tǒng)

及轉(zhuǎn)子剎車系統(tǒng)提供了動(dòng)力源。

2.1.7自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)由潤(rùn)滑泵、油分配器、潤(rùn)滑小齒輪、潤(rùn)滑管路等組成，主要用于

潤(rùn)滑偏航軸承滾道及偏航齒面。

2.1.8制動(dòng)系統(tǒng)采用葉片順槳實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)剎車，降低葉輪轉(zhuǎn)速。

2.1.9機(jī)艙設(shè)計(jì)采用了人性化設(shè)計(jì)方案，工作空間較大，方便運(yùn)行人員檢查維修，同

時(shí)還設(shè)計(jì)了電動(dòng)提升裝置，方便工具及備件的提升。

2.1.10整個(gè)機(jī)組由PLC控制，數(shù)據(jù)自動(dòng)采集處理、自動(dòng)運(yùn)行并可遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2.2金風(fēng)93/1500風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)總圖(見圖2.1)

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3安全規(guī)范

安全是一切工作的根本，為了保證安全操作風(fēng)機(jī)設(shè)備，須認(rèn)真閱讀和遵守手冊(cè)的安

全規(guī)范。任何錯(cuò)誤的操作和違章的行為都可能導(dǎo)致嚴(yán)重的設(shè)備損壞或危及維修人員的安

全。所有在風(fēng)機(jī)附近工作的人員都要認(rèn)真閱讀、理解和使用該手冊(cè)。該手冊(cè)僅涵蓋了針

對(duì)風(fēng)機(jī)的安全措施，除此之外，所有的專業(yè)操作通用規(guī)程和事故防范手冊(cè)均適用本手冊(cè)。

風(fēng)機(jī)制造廠家保留因改進(jìn)風(fēng)機(jī)而更改手冊(cè)的權(quán)利。

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3.1安全規(guī)范概述

3.1.1在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組附近必須要戴安全帽。

3.1.2在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上工作時(shí)必須要穿戴工作服、安全帽和工作鞋。

3.1.3攀爬塔架時(shí)要穿戴有防滑鎖扣的安全帶，防滑鎖扣要與安全鋼絲繩正確連接。

3.1.4任何時(shí)候在機(jī)組上工作都要保證至少有2人。

3.1.5在使用一些材料如油或脂時(shí)要仔細(xì)查看其牌號(hào)及使用說(shuō)明書。

3.1.6當(dāng)要在輪轂內(nèi)進(jìn)行維護(hù)工作時(shí),應(yīng)當(dāng)使風(fēng)機(jī)停機(jī)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子剎車并將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)

子鎖定后，才允許從機(jī)艙通過(guò)發(fā)電機(jī)人孔進(jìn)到輪轂內(nèi)工作。

3.1.7在使用風(fēng)機(jī)上的安全設(shè)備時(shí)，應(yīng)先檢查安全設(shè)備的可操作性及安全性。

3.1.8所有工作完成后，清潔風(fēng)機(jī)，并把所有的工具、備件、清潔布、包及其他易燃

的物品帶走。

3.2人身安全

3.2.1塔架攀爬

3.2.1.1只能在停機(jī)和安全的時(shí)候才能登機(jī)作業(yè)。

3.2.1.2不論什么時(shí)候上下塔架，一定要穿戴如下的安全設(shè)備：安全帽、安全帶（見圖

3.1）、帶掛鉤的安全繩和防墜落的機(jī)械安全鎖扣（見圖3.2）,并且這些安全設(shè)備必須要

符合安全設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，見表3.1。

圖3.1安全帽、安全帶圖3.2機(jī)械安全鎖扣和安全鋼絲繩

表3.1安全設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

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安全設(shè)備安全設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)

安全帶EN361-2002

機(jī)械安全鎖扣EN355-2002

鎖扣導(dǎo)軌EN353-1-2002

連接（繩子，吊鉤）EN354-2002

安全帽EN397-2000

3.2.1.3允許攀爬的前提條件是：

a）身體健康；

b）沒(méi)有心臟血管疾??；

c）沒(méi)有使用藥物或醉酒。

3.2.1.4在上風(fēng)機(jī)之前，每個(gè)人都要能正確的使用安全設(shè)備，認(rèn)真閱讀安全設(shè)備的說(shuō)

明書，使用不當(dāng)則會(huì)造成生命危險(xiǎn)，尤其重要的是檢查所有的安全設(shè)備，同時(shí)注意其失

效期。

3.2.1.5安全帶在使用前必須要進(jìn)行安全測(cè)試。在靠近地面處要進(jìn)行懸掛試驗(yàn)，測(cè)試

防墜落制動(dòng)器是否能正常工作和確保安全帶正確穿戴。

3.2.1.6一次只允許一個(gè)人攀爬塔架，到達(dá)平臺(tái)的時(shí)候?qū)⑵脚_(tái)蓋板打開，繼續(xù)往上爬

時(shí)要把蓋板蓋上。只有當(dāng)平臺(tái)蓋板蓋上后，第二個(gè)人才能開始攀爬，這樣，可以防止下

面的人被上面掉落的東西砸傷。到達(dá)塔架頂部時(shí)，蓋上蓋板后才能解開安全繩。攀爬塔

架時(shí)或在塔架內(nèi)工作時(shí)必須要戴安全帽。

3.2.1.7每次在爬塔架時(shí)，要檢查梯子、塔架平臺(tái)，機(jī)艙內(nèi)平臺(tái)、下平臺(tái)是否有油、

油脂或其他危險(xiǎn)物品。必須將污染區(qū)域清洗干凈以免滑倒發(fā)生危險(xiǎn)。

3.2.1.8禁止在梯子結(jié)冰的情況下攀爬塔架。

3.2.1.9在攀爬過(guò)程中，隨身攜帶的小工具或小零件應(yīng)放在袋中或工具包中，固定可

靠，防止意外墜落。不方便隨身攜帶的重物應(yīng)使用提升機(jī)輸送。

3.2.1.10一般情況下，一項(xiàng)工作應(yīng)由兩個(gè)或以上的人員來(lái)共同完成。相互之間應(yīng)能隨

時(shí)保持聯(lián)系，超出視線或聽覺(jué)范圍，應(yīng)使用對(duì)講機(jī)或移動(dòng)電話等通訊設(shè)備來(lái)保持聯(lián)系。

3.2.1.11只有在特殊情況下，工作人員可以進(jìn)行單獨(dú)工作。但必須保證工作人員與基

地人員始終能依靠對(duì)講機(jī)或移動(dòng)電話等通訊設(shè)備保持聯(lián)系。

3.2.1.12風(fēng)速212m/s時(shí)，禁止在機(jī)艙外作業(yè)，風(fēng)速218m/s時(shí)，禁止在機(jī)艙內(nèi)工作。

3.2.1.13工作人員進(jìn)入風(fēng)機(jī)維護(hù)操作時(shí)，應(yīng)先按下“stop”鍵，然后將主控柜正面

的“操作鑰匙”開關(guān)扳到“repair”狀態(tài)，使風(fēng)機(jī)處于維護(hù)狀態(tài)。當(dāng)維護(hù)完畢，先按下

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“reset”鍵，然后按下“start”鍵，啟動(dòng)風(fēng)機(jī)，最后將“操作鑰匙”開關(guān)扳到

“operation”狀態(tài)，待風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行后方可離開。（見圖3.3）。

圖3.3主控柜操作按鈕

3.2.2吊物提升

3.2.2.1用提升機(jī)吊物時(shí)，應(yīng)使用導(dǎo)向繩穩(wěn)定吊物，以免吊物與塔壁碰撞，同時(shí)確保

此期間無(wú)人在塔架周圍，避免墜物傷人。

3.2.2.2人從機(jī)艙下到吊物孔門處,開啟或關(guān)閉吊物孔門時(shí)，必須帶全身安全帶并將安

全繩固定在機(jī)艙內(nèi)可靠的位置。

3.2.3運(yùn)動(dòng)部件的危險(xiǎn)性

3.2.3.1機(jī)艙是運(yùn)動(dòng)部件，通過(guò)偏航軸承與塔架連接。在此區(qū)域里，塔架和機(jī)艙的相

對(duì)運(yùn)動(dòng)是一個(gè)危險(xiǎn)因素。在機(jī)艙底座下部，有3個(gè)偏航驅(qū)動(dòng)，偏航小齒輪與偏航齒圈嚙

合。不要在偏航齒輪附近逗留，以免被偏航驅(qū)動(dòng)夾傷。

3.2.3.2在塔架頂部，有一截通往機(jī)艙的爬梯，此爬梯與機(jī)艙固定，并隨機(jī)艙的運(yùn)動(dòng)

而運(yùn)動(dòng)，因此，不要站在機(jī)艙爬梯和塔架頂部爬梯之間，以免被夾傷。

3.2.3.3偏航剎車閘安裝在機(jī)艙底座下部，閘片貼著偏航剎車盤運(yùn)動(dòng)。不要接觸偏航

剎車系統(tǒng)的內(nèi)部，以免被偏航剎車夾傷。

3.2.3.4發(fā)電機(jī)上有兩個(gè)進(jìn)口，下面進(jìn)口上安裝了推拉式的帶安全鎖扣的門。這個(gè)門

只能在轉(zhuǎn)子鎖定的時(shí)候才能打開，未經(jīng)許可，不得擅自操作轉(zhuǎn)子鎖定裝置。如果誤操作,

可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的設(shè)備損壞或人身傷害。只有接受過(guò)廠家培訓(xùn)的人員才能進(jìn)入發(fā)電機(jī)。

注意：無(wú)關(guān)人員嚴(yán)禁進(jìn)入發(fā)電機(jī)！

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3.2.3.5控制柜只允許電氣技術(shù)人員打開，只有經(jīng)運(yùn)行方許可的人員才能開啟計(jì)算機(jī)

柜，操作風(fēng)場(chǎng)服務(wù)器。

注意：控制柜帶電，操作時(shí)注意安全！

3.2.3.6在塔架下平臺(tái)下部安裝有變壓器和一些電氣設(shè)施，只有獲得許可的技術(shù)人員

可以進(jìn)入。

3.3緊急撤離

發(fā)生緊急事件的時(shí)候，塔架門作為緊急出口，工作人員應(yīng)快速撤離，塔架內(nèi)無(wú)需鑰

匙可隨時(shí)打開塔架門，如果在機(jī)艙上也應(yīng)快速下到塔架底部從塔架門撤離。

3.4急停開關(guān)、滅火器

3.4.1從塔架門進(jìn)入塔架，對(duì)面是控制柜，控制柜的控制面板上有一個(gè)緊急停機(jī)鍵（紅

色），在緊急情況下使用，控制柜只允許運(yùn)行人員打開。滅火器放在塔架門旁邊，個(gè)人

安全裝備放在計(jì)算機(jī)柜的右側(cè)。

3.4.2從塔架上方的人孔可以進(jìn)入機(jī)艙，緊急停機(jī)鍵（紅色）在機(jī)艙內(nèi)的頂艙控制柜

上，在緊急情況下使用，滅火器（紅色）在機(jī)艙入口處。

3.5風(fēng)機(jī)的保護(hù)措施

3.5.1主動(dòng)保護(hù)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的監(jiān)控是由運(yùn)行控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。該系統(tǒng)檢查所有的傳感器信號(hào)和風(fēng)力發(fā)

電機(jī)組的運(yùn)行參數(shù)，參數(shù)如下：

a）轉(zhuǎn)速；

b）功率；

c）溫度；

d）塔架振動(dòng)；

e）風(fēng)速；

f）槳距角；

g）機(jī)艙位置。

3.5.2安全保護(hù)系統(tǒng)獨(dú)立于運(yùn)行控制系統(tǒng)，其檢查的參數(shù)有：

a）過(guò)速；

b）振動(dòng)開關(guān)；

c）扭纜開關(guān)；

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d）急停開關(guān)。

如果上述中的任何一個(gè)開關(guān)報(bào)告故障，安全鏈斷開，風(fēng)機(jī)立即緊急停機(jī)。

3.5.3被動(dòng)保護(hù)

3.5.3.1被動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)能保護(hù)風(fēng)機(jī)免受外部環(huán)境的影響，如雷電、重載荷等。葉片里

安裝有雷電感應(yīng)器，內(nèi)部的導(dǎo)電系統(tǒng)可以防止葉片受到雷擊。另外，變槳系統(tǒng)可以一直

保持正常工作，即便是在風(fēng)機(jī)受到雷擊的時(shí)候。

3.5.3.2順槳?jiǎng)x車時(shí)，葉輪的自由運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的扭矩很小，因此，風(fēng)機(jī)受到的載荷也很

小，這就是不鎖定葉輪（即便是緊急停機(jī)）的原因。

3.5.4剎車系統(tǒng)

本機(jī)組的剎車系統(tǒng)用于讓風(fēng)機(jī)停機(jī)或緊急停機(jī)。通過(guò)變槳機(jī)構(gòu)調(diào)整葉片槳距角到順

槳（90°）位置，使風(fēng)機(jī)完全能夠在氣動(dòng)剎車的作用下停下來(lái)，每只葉片都有自己的獨(dú)

立的變槳機(jī)構(gòu)。

3.6防火

3.6.1防火措施

嚴(yán)禁在風(fēng)機(jī)內(nèi)吸煙！所有的包裝材料、紙張和易燃物品必須在離開風(fēng)機(jī)的時(shí)候全部

帶走，要保證風(fēng)機(jī)內(nèi)的清潔。

3.6.2發(fā)生火災(zāi)時(shí)處理方法

若風(fēng)機(jī)內(nèi)起火，可以使用塔筒內(nèi)的滅火器進(jìn)行撲救，同時(shí)通知電場(chǎng)人員以尋求更多

的幫助。如果發(fā)生火災(zāi)，所有人員必須遠(yuǎn)離風(fēng)機(jī)的危險(xiǎn)區(qū)，及時(shí)通知電場(chǎng)人員快速將風(fēng)

機(jī)與電網(wǎng)斷開，撥打“119”火警電話，講明著火地點(diǎn)、風(fēng)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)編號(hào)、著火部位、火

勢(shì)大小、外界環(huán)境風(fēng)速、報(bào)警人姓名、手機(jī)號(hào)，并派人在路口迎接，以便消防人員及時(shí)

趕到。

注意：不要打開通風(fēng)口（如塔架門、機(jī)艙天窗、吊物孔），防止空氣流通，擴(kuò)大火勢(shì)。

3.7危險(xiǎn)狀況

3.7.1應(yīng)對(duì)過(guò)速的措施

正常情況下，葉輪的轉(zhuǎn)速是不可能超過(guò)規(guī)定范圍的，一旦發(fā)生過(guò)速，機(jī)組會(huì)自動(dòng)緊

急停機(jī)。

3.7.2應(yīng)對(duì)雷暴的措施

如果遇到雷暴或暴風(fēng)雨，不允許滯留在風(fēng)機(jī)附近，因?yàn)轱L(fēng)機(jī)能傳導(dǎo)雷電流。至少在

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雷電過(guò)去1小時(shí)后再進(jìn)入風(fēng)機(jī)。

3.7.3應(yīng)對(duì)結(jié)冰的措施

如果風(fēng)機(jī)附近有公共道路或距離風(fēng)機(jī)250m范圍內(nèi)有建筑物，運(yùn)行人員應(yīng)在風(fēng)機(jī)葉

片結(jié)冰的時(shí)候停機(jī)，以免發(fā)生危險(xiǎn)。結(jié)冰的情況可能有以下幾種：

3.7.3.1結(jié)冰：霜凍期，雨滴落到冰冷的葉片表面上；

3.7.3.2霜凍：當(dāng)溫度低于冰點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)濕度高的云霧。

注意：在有結(jié)冰層的風(fēng)機(jī)附近逗留是危險(xiǎn)的！

3.8消防通道

為了保證在緊急情況時(shí)實(shí)現(xiàn)快速救護(hù)，必須保證到現(xiàn)場(chǎng)的道路暢通，而且保證道路

可以通行車輛。

3.9救護(hù)

不允許單獨(dú)進(jìn)入風(fēng)機(jī)，如果這種情況不能避免，建議進(jìn)入的人員必須隨身攜帶對(duì)講

機(jī)或手機(jī)，并注意檢查對(duì)講機(jī)和手機(jī)信號(hào)。

3.10電氣安全

3.10.1為了保證人員和設(shè)備的安全，只有經(jīng)培訓(xùn)合格的電氣工程師或經(jīng)授權(quán)人員才允

許對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行安裝、檢查、測(cè)試和維修。

3.10.2安裝調(diào)試過(guò)程中不允許帶電作業(yè)，在工作之前，斷開控制柜主開關(guān)，并掛上警

告牌（見圖3.4）。

警告：

有人正在工作

嚴(yán)禁合閘！

圖3.4

3.10.3如果必須帶電工作，只能使用絕緣工具，而且要將裸露的導(dǎo)線作絕緣處理。應(yīng)

注意用電安全，防止觸電。

3.10.4現(xiàn)場(chǎng)需保證有兩個(gè)以上的工作人員，工作人員進(jìn)行帶電工作時(shí)必須正確使用絕

緣手套、橡膠墊和絕緣鞋等安全防護(hù)措施。

3.10.5對(duì)超過(guò)1000V的高壓設(shè)備進(jìn)行操作，必須按照工作票制度進(jìn)行。

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3.10.6對(duì)低于1000V的低壓設(shè)備進(jìn)行操作時(shí)，應(yīng)將控制設(shè)備的開關(guān)或保險(xiǎn)斷開，并由

專人負(fù)責(zé)看管。如果需要帶電測(cè)試，應(yīng)確保設(shè)備絕緣和工作人員的安全防護(hù)。

3.11焊接、切割作業(yè)

3.11.1在安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接、切割等容易引起火災(zāi)的作業(yè)，應(yīng)提前通知有關(guān)人員，做

好與其他工作的協(xié)調(diào)。

3.11.2作業(yè)周圍清除一切易燃易爆物品，或進(jìn)行必要的防護(hù)隔離。

3.11.3確保滅火器有效，并放置在隨手可及之處。

4主要零部件說(shuō)明

金風(fēng)1500kW系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要零部件，見圖4.1。

1.葉片2.變槳系統(tǒng)3.輪轂4.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子5.發(fā)電機(jī)定子6.偏航系統(tǒng)

7.測(cè)風(fēng)系統(tǒng)8.輔助提升機(jī)9.頂艙控制柜10.底座11.機(jī)艙罩12.塔架

圖4.1金風(fēng)1500kW系列風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要零部件

4.1葉輪

葉輪由葉片、輪轂和變槳系統(tǒng)三部分組成。

-10-

4.1.1葉片

4.1.1.1本機(jī)組裝有3只帶主動(dòng)變槳機(jī)構(gòu)的葉片，葉片材料為玻璃纖維增強(qiáng)樹脂。

4.1.1.2葉片配備雷電保護(hù)系統(tǒng)。當(dāng)遭遇雷擊時(shí)，通過(guò)間隙放電將葉片上的雷電經(jīng)塔

架導(dǎo)入接地系統(tǒng)。

4.1.2輪轂

4.1.2.1輪轂采用球形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)鑄造性好。

4.1.2.2輪轂材料為QT400T8AL,強(qiáng)度較高。

4.1.3變槳系統(tǒng)

4.1.3.1本機(jī)組的變槳系統(tǒng)（見圖4.2）使葉片繞其中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)。它既能控制輸出功

率還能使風(fēng)機(jī)降速。當(dāng)風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速時(shí)，通過(guò)調(diào)整葉片的槳距角，風(fēng)機(jī)的輸出功率

可以限制在1500kW,從而防止發(fā)電機(jī)和逆變系統(tǒng)過(guò)載。

4.1.3.2運(yùn)行控制系統(tǒng)可連續(xù)記錄風(fēng)機(jī)的輸出功率和葉片的槳距角，同時(shí)根據(jù)風(fēng)速相

應(yīng)的調(diào)整槳距角，結(jié)合變速控制，可以實(shí)現(xiàn)1500kW功率的恒定輸出。

4.1.3.33個(gè)獨(dú)立的變槳系統(tǒng)也是風(fēng)機(jī)的剎車系統(tǒng)。該系統(tǒng)將葉片調(diào)整到順槳（90°）

的位置，可減少葉輪的轉(zhuǎn)距。變槳后，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速下降直到風(fēng)機(jī)停機(jī)。

123

1.齒形帶2.變槳盤3.葉片4.變槳驅(qū)動(dòng)5.電容和控制系統(tǒng)

-11-

圖4.2變槳系統(tǒng)

4.2發(fā)電機(jī)

發(fā)電機(jī)的功能是將葉輪傳遞來(lái)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能。金風(fēng)1500kW系列發(fā)電機(jī)是永

磁多級(jí)同步發(fā)電機(jī)，由葉輪直接驅(qū)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中沒(méi)有齒輪箱。

發(fā)電機(jī)由定子、轉(zhuǎn)子、定子主軸、轉(zhuǎn)動(dòng)軸及其他附件構(gòu)成。

4.2.1發(fā)電機(jī)定子

4.2.1.1發(fā)電機(jī)定子由定子支架、鐵芯和繞組以及其它附件組成。

4.2.1.2定子支架是焊接結(jié)構(gòu)，通過(guò)定子主軸固定在底座上,它是鐵芯疊片和3相繞組

的支撐部件。

4.2.1.3其冷卻系統(tǒng)是自然風(fēng)冷式的，冷空氣通過(guò)風(fēng)道直接吹到疊片上。如果風(fēng)速增

加，風(fēng)機(jī)的輸出功率也隨之增加，內(nèi)部損耗使溫度升高。同時(shí)，風(fēng)道內(nèi)冷空氣的流速

也會(huì)增加，這樣，冷卻效果就比較好。采用這種自調(diào)節(jié)系統(tǒng)，就可以不用風(fēng)扇冷卻系統(tǒng)。

4.2.2發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子

4.2.2.1發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子支架和永磁磁極組成。

4.2.2.2發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子支架是焊接結(jié)構(gòu)，它是一個(gè)外轉(zhuǎn)子，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通過(guò)螺栓固定在

轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸直接與輪轂連接并由葉輪驅(qū)動(dòng)。

4.2.2.3永磁材料粘貼在轉(zhuǎn)子支架內(nèi)壁上，由其建立磁場(chǎng)。

4.3底座及機(jī)艙

4.3.1底座傳遞所有的影響葉輪、發(fā)電機(jī)或塔架的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)載荷。

4.3.2底座通過(guò)偏航軸承與塔架連接，這樣機(jī)艙在偏航機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下使葉輪對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向，

主要的零部件都安裝在底座上。

4.3.3維護(hù)人員上到塔架上平臺(tái)，通過(guò)爬梯可以進(jìn)入機(jī)艙。機(jī)艙內(nèi)有足夠的空間，方

便維護(hù)人員接觸所有的零部件。通過(guò)機(jī)艙尾部提升機(jī)下的蓋板孔可以將重物吊進(jìn)或吊出

機(jī)艙，開啟或關(guān)閉吊物孔門時(shí)，必須系全身安全帶并將安全繩固定在機(jī)艙內(nèi)可靠的位置。

4.4偏航系統(tǒng)

本機(jī)組采用主動(dòng)偏航對(duì)風(fēng)形式。在機(jī)艙外后部有兩個(gè)互相獨(dú)立的傳感器一風(fēng)速儀和

風(fēng)向標(biāo)。當(dāng)風(fēng)向變化時(shí)，由安裝在機(jī)艙殼體上部的風(fēng)向標(biāo)檢測(cè)風(fēng)向，計(jì)算機(jī)根據(jù)風(fēng)向標(biāo)

采集的數(shù)據(jù)計(jì)算葉輪與風(fēng)向的偏差，然后啟動(dòng)偏航電機(jī)，偏航系統(tǒng)工作，使葉輪對(duì)風(fēng)。

-12-

對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向后，偏航剎車制動(dòng)，使機(jī)艙停在對(duì)風(fēng)向的位置。

4.4.1該系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

4.4.1.1偏航剎車為液壓驅(qū)動(dòng)剎車，靜止時(shí)，10組偏航剎車閘在150bar?160bar壓力下

將機(jī)艙牢固制動(dòng)；偏航時(shí)，剎車仍然保持一定的余壓（20bar-30bar的余壓），使偏航

過(guò)程中始終有阻尼存在，保證偏航運(yùn)動(dòng)更加平穩(wěn)，避免可能發(fā)生的振動(dòng)現(xiàn)象；

4.4.1.2偏航電機(jī)采用大功率低轉(zhuǎn)速的設(shè)計(jì)方案，選用了力矩特性較軟的多極電機(jī)驅(qū)動(dòng),

結(jié)合風(fēng)電場(chǎng)的工況，優(yōu)化機(jī)組偏航轉(zhuǎn)速，保證較小的沖擊，從而使偏航過(guò)程更加平穩(wěn)；

4.4.1.3位于偏航電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸上的電磁剎車具有失效保護(hù)功能，在出現(xiàn)外部故障（如斷

電）時(shí)，電磁制動(dòng)系統(tǒng)仍能使機(jī)組的偏航系統(tǒng)處于可靠的制動(dòng)狀態(tài)；

4.4.1.4偏航軸承采用“零游隙”設(shè)計(jì)的四點(diǎn)接觸球軸承，以增加整機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，

增強(qiáng)抗沖擊載荷能力；

4.4.1.5優(yōu)化設(shè)計(jì)偏航控制系統(tǒng)，對(duì)偏航的路徑選擇進(jìn)行智能判斷，機(jī)組在風(fēng)速較小的

狀態(tài)下，自行解纜，避免了高風(fēng)速段偏航解纜造成的發(fā)電量損失。

4.4.2偏航系統(tǒng)主要包括3個(gè)偏航驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、一個(gè)經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的帶外齒圈的四點(diǎn)接觸球

軸承、偏航保護(hù)以及一套偏航剎車機(jī)構(gòu)組成。

4.4.3偏航驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括一個(gè)偏航電機(jī)，一個(gè)減速比為1159.5:1的4級(jí)行星減速齒輪

箱、一個(gè)齒數(shù)為14的偏航小齒輪。

4.4.4偏航剎車分為兩部分。一為與偏航電機(jī)軸直接相連的電磁剎車，另一為液壓剎車,

在偏航剎車時(shí)，由液壓系統(tǒng)提供約150bar?160bar的壓力，使與剎車閘液壓缸相連

的剎車片緊壓在剎車盤上，提供制動(dòng)力。偏航時(shí)，液壓壓力釋放但保持21bar?24bar

的余壓，這樣，偏航過(guò)程中始終保持一定的阻尼力矩，大大減少風(fēng)機(jī)在偏航過(guò)程中的沖

擊載荷使齒輪破壞。偏航系統(tǒng)見下圖（見圖4.3）：

-13-

1.偏航電機(jī)2.偏航減速器3.偏航釉承4.偏航剎車盤5.偏航制動(dòng)器

圖4.3偏航系統(tǒng)

4.5液壓系統(tǒng)

4.5.1功能介紹

4.5.1.1偏航制動(dòng)控制回路

4.5.1.1.1液壓系統(tǒng)偏航控制回路主要通過(guò)提供工作壓力和釋放壓力控制偏航制動(dòng)器(5)

的制動(dòng)和釋放。偏航制動(dòng)器屬于提供制動(dòng)壓力后活塞伸出制動(dòng)類型，作用在塔頂?shù)膭x車

盤上，在風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行及機(jī)組停機(jī)時(shí)，制動(dòng)器處在最大壓力下，防止機(jī)艙的轉(zhuǎn)動(dòng)；

4.5.1.1.2在機(jī)組偏航對(duì)風(fēng)、偏航側(cè)風(fēng)時(shí)，液壓系統(tǒng)將偏航制動(dòng)器壓力釋放，但同時(shí)保

證偏航制動(dòng)器內(nèi)留有較小的制動(dòng)壓力存在，使偏航驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在較小阻力下工作，保證機(jī)

組偏航時(shí)整機(jī)平穩(wěn)無(wú)沖擊，此部分功能通過(guò)系統(tǒng)偏航控制回路中換向閥(12.2)的工作

來(lái)實(shí)現(xiàn)；

4.5.1.1.3當(dāng)需要解纜時(shí)，液壓系統(tǒng)將偏航制動(dòng)器壓力完全卸掉，以防止在較長(zhǎng)的一段

時(shí)間內(nèi)偏航制動(dòng)器摩擦片不必要的磨損，此部分功能通過(guò)系統(tǒng)偏航控制回路中換向閥

(12.1)的工作來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4.5.1.2轉(zhuǎn)子制動(dòng)控制回路

4.5.1.2.1液壓系統(tǒng)轉(zhuǎn)子制動(dòng)控制回路同樣是通過(guò)提供工作壓力和釋放壓力控制轉(zhuǎn)子制

動(dòng)器的制動(dòng)與釋放，轉(zhuǎn)子制動(dòng)器與偏航制動(dòng)器一樣屬于提供制動(dòng)壓力后活塞伸出制動(dòng)類

型；

-14-

4.5.1.2.2當(dāng)需要進(jìn)入輪轂進(jìn)行維護(hù)、檢修時(shí)，首先使機(jī)組順槳停機(jī)，然后對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行

鎖定，轉(zhuǎn)子制動(dòng)器在對(duì)轉(zhuǎn)子鎖定過(guò)程中起到對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行剎車的作用，當(dāng)轉(zhuǎn)子鎖定后，轉(zhuǎn)

子制動(dòng)器不再工作。此部分功能通過(guò)系統(tǒng)轉(zhuǎn)子制動(dòng)控制回路中換向閥(9.1)的工作來(lái)

實(shí)現(xiàn)。

4.5.2技術(shù)參數(shù)

a)工作電壓400V/50HZ；

b)控制電壓24VDC；

c)工作壓力150bar~160bar；

d)偏航余壓21bar?24bar。

4.5.3液壓系統(tǒng)功能元件(見圖4.4、圖4.5、圖4.6)

1.蓄能器(7)2.偏航余壓閥(12.4)3.壓力表(6)4.空氣過(guò)濾器(1.5)

5.手閥(11.2)6.手閥(6.1)7.手閥(7.1)8.油位計(jì)(1.4)

9.手動(dòng)泵(13)10.放油球閥(1.8)11.壓力繼電器(10)12.電磁閥(9)

13.安全閥(5)14.電磁閥(12.1)

圖4.4液壓系統(tǒng)功能元件

-15-

15.電磁換向閥(12.2)16.手閥(12.6)

圖4.5液壓系統(tǒng)功能元件

17.污染指示器(3.1)

圖4.6液壓系統(tǒng)功能元件

4.5.3.1壓力繼電器11(10)用來(lái)監(jiān)測(cè)液壓站的系統(tǒng)壓力。當(dāng)系統(tǒng)壓力降低到設(shè)定值

-16-

約150bar時(shí)，壓力繼電器發(fā)訊給控制器，控制器發(fā)出指令液壓泵開始工作建壓，直到

系統(tǒng)的壓力達(dá)到系統(tǒng)最高壓力設(shè)定值160bar時(shí)，壓力繼電器發(fā)訊給控制器發(fā)出指令，

液壓泵停止工作。壓力繼電器11(10)輸出為開關(guān)信號(hào)。最高壓力設(shè)定值可通過(guò)旋動(dòng)

頭部螺栓調(diào)整，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)壓力設(shè)定值增大，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)壓力設(shè)定值減小。

4.5.3.2壓力表3(6)實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)壓力值

4.5.3.3蓄能器

液壓站設(shè)有1個(gè)蓄能器1(7),它的功能是：

a)對(duì)液壓泵間歇工作時(shí)產(chǎn)生的壓力進(jìn)行能量存貯；

b)在液壓泵損壞時(shí)做緊急動(dòng)力源；

c)泄漏損失的壓力補(bǔ)償；

d)緩沖周期性的沖擊和振蕩；

e)補(bǔ)償溫度和壓力變化時(shí)所需的容量。

4.5.3.4手閥

順時(shí)針旋轉(zhuǎn)關(guān)畢回路，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)打開回路。

4.5.3.4.1手閥5(11.2)關(guān)閉時(shí)可切斷偏航制動(dòng)回路與系統(tǒng)之間的通路，系統(tǒng)壓力

不能夠進(jìn)入偏航制動(dòng)回路。

4.5.3.4.2手閥6(6.1)主要在更換壓力表時(shí)使用，手閥關(guān)閉后，可實(shí)現(xiàn)在液壓系統(tǒng)

不停機(jī)、不卸壓情況下更換壓力表。

4.5.3.4.3手閥7(7.1)打開時(shí)可卸去系統(tǒng)主回路以及蓄能器中的壓力(不能夠卸除

偏航回路中的壓力)。

4.5.3.4.4手閥16(12.6)主要用于維護(hù)時(shí)偏航系統(tǒng)的卸壓。

4.5.3.5安全閥13(5)

安全限壓作用，保證系統(tǒng)壓力始終不高于200bar。

注意：此閥嚴(yán)禁人為調(diào)整。

4.5.3.6偏航余壓閥2(12.4)

在機(jī)組偏航時(shí)，為偏航制動(dòng)回路提供24bar壓力，偏航余壓值大小可調(diào)，調(diào)節(jié)范圍

20bar~30baro

4.5.3.7過(guò)濾器

4.5.3.7.1過(guò)濾器(3)串接在油泵出油口，用于過(guò)濾進(jìn)入系統(tǒng)的液壓油。

4.5.3.7.2過(guò)濾器(11.1)串接在偏航卸壓回路，用于過(guò)濾制動(dòng)器內(nèi)部的雜質(zhì)顆粒，

-17-

可防止偏航制動(dòng)器中的雜質(zhì)進(jìn)入油箱。

4.5.3.7.3空氣過(guò)濾器4(1.5)安裝在油箱上，油箱內(nèi)的油位在油泵工作中和油溫發(fā)

生變化時(shí)會(huì)上下波動(dòng)，油箱內(nèi)的空氣壓力會(huì)隨著增大或減小，空氣過(guò)濾器可保證油箱內(nèi)

空氣與外部空氣產(chǎn)生對(duì)流，使油箱內(nèi)的氣壓穩(wěn)定不致過(guò)大，同時(shí)也能阻止外界雜質(zhì)的進(jìn)

入。

4.5.3.8油位

油位計(jì)8(1.4)用來(lái)監(jiān)測(cè)油箱內(nèi)液壓油的油位。當(dāng)油位低于最小限定值時(shí)，油位

開關(guān)動(dòng)作，計(jì)算機(jī)收到信號(hào)后會(huì)發(fā)出故障信息，風(fēng)機(jī)正常停機(jī)。在油位計(jì)上裝有一個(gè)油

位觀察窗，可清晰的顯示出當(dāng)前的油位。

4.5.3.9手動(dòng)泵

液壓系統(tǒng)手動(dòng)泵9(13)主要實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)斷電的情況下提供應(yīng)急能源。它在液壓系

統(tǒng)中起著與電動(dòng)液壓泵一樣的功能，提供系統(tǒng)工作壓力。為配合手動(dòng)泵在系統(tǒng)斷電情況

下或在檢修時(shí)轉(zhuǎn)子制動(dòng)器能夠?qū)崿F(xiàn)制動(dòng)，控制轉(zhuǎn)子動(dòng)作的電磁閥12(9)配備有手動(dòng)控

制限位功能。

4.5,3.10電磁閥14(12.1)

用于卸除偏航制動(dòng)器中的壓力或執(zhí)行偏航制動(dòng)器中雜質(zhì)過(guò)濾功能。

備注：以上元件括號(hào)前數(shù)字為圖中的序號(hào)，括號(hào)中數(shù)字為液壓原理圖中的件號(hào)。

4.5.4液壓原理見圖4.7

-18-

V=2.81

-12Sbar

｛二KObar

i：160bar

s

圖4.7液壓原理圖

4.6潤(rùn)滑系統(tǒng)

4.6.1功能簡(jiǎn)介

自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)通過(guò)油脂潤(rùn)滑泵定時(shí)、定量地將潤(rùn)滑脂連續(xù)的輸送到偏航軸承內(nèi)部及

偏航齒輪齒面，起到連續(xù)自動(dòng)潤(rùn)滑的效果，避免了手動(dòng)潤(rùn)滑的間隔性以及潤(rùn)滑不均問(wèn)題

（過(guò)潤(rùn)滑，欠潤(rùn)滑）。

主要部件有潤(rùn)滑油泵組件（油箱8L、泵單元（定量泵，變量泵）、低油位報(bào)警器）、

管路接頭、安全溢流閥（300bar）、一級(jí)分配高壓油管、油脂分配器、分配器堵塞檢測(cè)

裝置、二級(jí)分配管路軟管、軸承進(jìn)油接頭、齒面潤(rùn)滑油氈齒輪。

4.6.2潤(rùn)滑系統(tǒng)功能元件（見圖4.8、圖4.9、圖4.10）

-19-

1.油箱2.安全閥

圖4.8潤(rùn)滑系統(tǒng)功能元件

3.遞進(jìn)式分配器

圖4.9潤(rùn)滑系統(tǒng)功能元件

-20-

4.油氈齒輪

圖4.10潤(rùn)滑系統(tǒng)功能元件

4.6.3潤(rùn)滑系統(tǒng)原理及配置見圖4.11。

?

1.遞進(jìn)式分配器2.安全閥3.潤(rùn)滑泵4.塑料膠管

圖4.11潤(rùn)滑原理及配置圖

4.7塔架

4.7.1塔架主要起著支撐機(jī)艙、發(fā)電機(jī)和葉輪的作用，并將載荷傳遞到基礎(chǔ)上。

4.7.2塔架段數(shù)可參見各項(xiàng)目機(jī)組技術(shù)數(shù)據(jù)，在法蘭處用螺栓連接。塔架下端與基礎(chǔ)

環(huán)連接。塔架上端通過(guò)螺栓與偏航軸承連接。

-21-

4.7.3控制柜，逆變器，變壓器和開關(guān)柜都安裝在塔架底部。

4.7.4塔架內(nèi)裝有安全爬梯并一直通到塔架最上面的平臺(tái)，進(jìn)入機(jī)艙的梯子是單獨(dú)的。

每段塔架上部都設(shè)一個(gè)休息平臺(tái)。

4.7.5塔架和機(jī)艙內(nèi)都裝有照明燈。

4.7.6所有的動(dòng)力和信號(hào)電纜在塔架內(nèi)布放。電纜固定在電纜夾板上，不會(huì)影響機(jī)艙

的轉(zhuǎn)動(dòng)。發(fā)生扭纜時(shí)，風(fēng)機(jī)能自動(dòng)解纜。

4.8變流裝置

本機(jī)組直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過(guò)變流裝置和變壓器接入電網(wǎng)，其中變流系統(tǒng)主

電路采用AC-DC-AC變流方式，將永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電通過(guò)變壓器送入電網(wǎng)。

變流裝置按照我公司永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)專門設(shè)計(jì)，與六相永磁同步發(fā)電機(jī)具有

很好的適應(yīng)性。本機(jī)組直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)變流裝置是全功率變流裝置，與各種電

網(wǎng)的兼容性好，具有更寬范圍內(nèi)的無(wú)功功率調(diào)節(jié)能力和對(duì)電網(wǎng)電壓的支撐能力。同時(shí)，

變流裝置先進(jìn)的控制策略和特殊設(shè)計(jì)的制動(dòng)單元使風(fēng)機(jī)系統(tǒng)具有很好的低電壓穿越能

力（LVRTCapability）,以適應(yīng)電網(wǎng)故障狀態(tài)，在一定時(shí)間內(nèi)保持與電網(wǎng)的聯(lián)接和不脫

網(wǎng)。通過(guò)獨(dú)到的信號(hào)采集技術(shù)、接口技術(shù)等提高了變流裝置系統(tǒng)的電磁兼容性，如直流

環(huán)節(jié)的均壓接地措施，有效減少了干擾。

寧夏嘉澤紅寺堡項(xiàng)目機(jī)組采用Freqcon變流裝置，其特點(diǎn)為：

其變流器通過(guò)六相不可控整流，有效減少或抑制了電機(jī)側(cè)的諧波轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，同時(shí)對(duì)

電機(jī)繞組幾乎沒(méi)有du/dt的影響。另外，變流裝置主回路采用多重化并聯(lián)技術(shù)，提高了

系統(tǒng)容量（小容量功率器件可用在大容量系統(tǒng)中）、減少了輸出電流諧波。中間斬波升

壓是三重?cái)夭ㄉ龎?，起到了穩(wěn)壓和升壓作用，適應(yīng)了風(fēng)機(jī)的最大風(fēng)能捕獲策略，即把變

動(dòng)的發(fā)電機(jī)輸出電壓，與整流回路一起最終穩(wěn)定在DC-Link電壓設(shè)定值附近,使DC-Link

電壓穩(wěn)定在逆變環(huán)節(jié)所需的直流電壓上。DC/AC變換部分采用兩重逆變策略，通過(guò)采用

先進(jìn)的PWM脈寬調(diào)制技術(shù)，有效減少了輸出諧波（THD%V5%）、提高了系統(tǒng)容量。通

過(guò)控制上的優(yōu)化，使電壓閃變指標(biāo)在國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)允許范圍之內(nèi)。

5運(yùn)行系統(tǒng)的說(shuō)明

5.1運(yùn)行狀態(tài)

本機(jī)組是全天候自動(dòng)運(yùn)行的設(shè)備，整個(gè)運(yùn)行過(guò)程都處于嚴(yán)密的監(jiān)控之中。它能根據(jù)

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外部條件的變化自動(dòng)做出反應(yīng)，控制系統(tǒng)從外部獲取所有的信息（風(fēng)速，風(fēng)向等），并

從傳感器獲取有關(guān)的風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)（功率，速度等），根據(jù)這些信息，系統(tǒng)調(diào)整風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，

保證風(fēng)機(jī)一直在優(yōu)化的、安全的環(huán)境里運(yùn)行。在運(yùn)行系統(tǒng)中有不同的邏輯狀態(tài)，狀態(tài)的

選擇取決于外部條件、風(fēng)機(jī)運(yùn)行的工況和系統(tǒng)自身的狀況。

這些狀態(tài)有：

a）初始化；

b）待機(jī)；

c）啟動(dòng)；

d）增速；

e）并網(wǎng)；

f）停機(jī)、緊急停機(jī)。

風(fēng)機(jī)的當(dāng)前狀態(tài)可從風(fēng)電場(chǎng)服務(wù)器或遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)上查看。對(duì)每種狀態(tài)發(fā)生的條件

和次數(shù)都有記錄和說(shuō)明。

5.1.1初始化狀態(tài)只在PLC掉電后發(fā)生，PLC系統(tǒng)重新啟動(dòng)，運(yùn)行系統(tǒng)從初始化開始

進(jìn)行系統(tǒng)檢查，如有故障，進(jìn)入“停機(jī)”狀態(tài)，如無(wú)故障，進(jìn)入“待機(jī)”狀態(tài)。

5.1.2待機(jī)是無(wú)故障時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組慢速運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)功率輸出的狀態(tài)。葉片在順槳位置，

葉輪自由空轉(zhuǎn)。

5.1.3啟動(dòng)是從待機(jī)到風(fēng)機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)。滿足啟動(dòng)的條件是達(dá)到啟動(dòng)風(fēng)速，風(fēng)機(jī)無(wú)故

障，葉輪處于可運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。操作啟動(dòng)按鈕后，葉片被調(diào)整到預(yù)設(shè)的角度（55°）,如此時(shí)

風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速達(dá)到lr/min并持續(xù)一段時(shí)間，變槳系統(tǒng)將使葉片的槳距角變槳到一設(shè)定角

度，此角度根據(jù)不同風(fēng)區(qū)而定，葉輪轉(zhuǎn)速將會(huì)增加，進(jìn)入增速狀態(tài)。

5.1.4增速狀態(tài)是風(fēng)機(jī)從啟動(dòng)到進(jìn)入并網(wǎng)發(fā)電的過(guò)渡過(guò)程，葉輪的轉(zhuǎn)速不斷增加。達(dá)

到某一轉(zhuǎn)速后（10.2r/min）,風(fēng)機(jī)并網(wǎng)，進(jìn)入發(fā)電運(yùn)行。

5.1.5并網(wǎng)是指風(fēng)機(jī)在發(fā)電狀態(tài)運(yùn)行。通過(guò)調(diào)整發(fā)電機(jī)輸出、葉片槳距角和變槳系統(tǒng),

控制系統(tǒng)使風(fēng)機(jī)保持在較優(yōu)的運(yùn)行狀態(tài)。以下情況發(fā)生時(shí)，發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生改變，進(jìn)

入其它狀態(tài)：

a）風(fēng)速過(guò)高或過(guò)低今待機(jī)或停機(jī)；

b）發(fā)生故障-＞停機(jī)或緊急停機(jī)；

c）運(yùn)行人員手動(dòng)停機(jī)個(gè)停機(jī)。

5.1.6停機(jī)分為正常停機(jī)、快速停機(jī)和緊急停機(jī)，風(fēng)機(jī)根據(jù)不同的情況選擇不同的停

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機(jī)方式，停機(jī)時(shí)葉片被調(diào)整到順槳的位置，葉輪降速，葉輪轉(zhuǎn)速降到4.5r/min時(shí)，變

流器脫網(wǎng)，風(fēng)機(jī)進(jìn)入“停機(jī)”狀態(tài)。

5.1.7一旦發(fā)生故障，停機(jī)使風(fēng)機(jī)進(jìn)入安全運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)安全系統(tǒng)，葉輪的轉(zhuǎn)速能

很快地降低。當(dāng)停機(jī)過(guò)程結(jié)束后，風(fēng)機(jī)進(jìn)入“停機(jī)”狀態(tài)，只有將故障消除后，才能退

出該狀態(tài)。

5.2安全保護(hù)系統(tǒng)

風(fēng)機(jī)的安全保護(hù)系統(tǒng)分三層結(jié)構(gòu)：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，獨(dú)立于計(jì)算機(jī)的安全鏈，器件本身的保

護(hù)措施。在機(jī)組發(fā)生超常振動(dòng)、過(guò)速、電網(wǎng)異常、出現(xiàn)極限風(fēng)速等故障時(shí)保護(hù)機(jī)組。對(duì)

于電流、功率保護(hù)，采用兩套相互獨(dú)立的保護(hù)機(jī)構(gòu)，諸如電網(wǎng)電壓過(guò)高，風(fēng)速過(guò)大等不

正常狀態(tài)出現(xiàn)后，電控系統(tǒng)會(huì)在系統(tǒng)恢復(fù)正常后自動(dòng)復(fù)位，機(jī)組重新啟動(dòng)。

具體運(yùn)行過(guò)程為：

a）當(dāng)風(fēng)速持續(xù)lOmin（可設(shè)置）超過(guò)3m/s,風(fēng)機(jī)將自動(dòng)啟動(dòng)。葉輪轉(zhuǎn)速大于10.2r/

min時(shí)并入電網(wǎng)；

b）隨著風(fēng)速的增加，發(fā)電機(jī)的出力隨之增加，當(dāng)風(fēng)速大于llm/s時(shí)，達(dá)到額定出力，

超出

額定風(fēng)速機(jī)組進(jìn)行恒功率控制；

c）當(dāng)風(fēng)速高于22m/s持續(xù)lOmin,將實(shí)現(xiàn)順槳正常停機(jī)（變槳系統(tǒng)控制葉片進(jìn)行順槳,

轉(zhuǎn)速低于切入轉(zhuǎn)速時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組脫網(wǎng)）；

d）當(dāng)風(fēng)速高于28m/s并持續(xù)10s時(shí)，實(shí)現(xiàn)順槳正常停機(jī)；

e）當(dāng)風(fēng)速高于33m/s并持續(xù)Is時(shí)，實(shí)現(xiàn)順槳正常停機(jī)；

f）當(dāng)遇到一般故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)順槳正常停機(jī)。

當(dāng)遇到特定故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)緊急停機(jī)（葉片以7。/s的速度順槳）。

5.3風(fēng)機(jī)運(yùn)行的控制

5.3.1概述

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行控制系統(tǒng)能夠優(yōu)化輸出功率，并能限制設(shè)備的機(jī)械應(yīng)力達(dá)到比較小

的值。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可以變速運(yùn)行，因此就能保證設(shè)備在大多數(shù)時(shí)間里保持較好的

效率值。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行控制系統(tǒng)是依據(jù)功率曲線執(zhí)行的，并保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在

對(duì)應(yīng)風(fēng)速段內(nèi)有較佳的輸出功率。同時(shí)，該系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)速采取了不同的控制方式，如下:

a）部分負(fù)荷；

-24-

b）滿負(fù)荷。

5.3.2部分負(fù)荷

風(fēng)速低于額定風(fēng)速時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率低于額定功率。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制主要

為功率調(diào)節(jié)控制。通過(guò)增減輸出功率保證葉輪轉(zhuǎn)速在規(guī)定的速度曲線數(shù)據(jù)范圍內(nèi)。

5.3.3滿負(fù)荷

風(fēng)速高于額定風(fēng)速時(shí)，輸出功率會(huì)超過(guò)額定功率。為防止該現(xiàn)象的發(fā)生，要限制葉輪吸

收風(fēng)能的能力。為保持發(fā)電機(jī)輸出額定功率，調(diào)整葉片槳距角使輸出功率保持在額定功

率點(diǎn)上。調(diào)整范圍是額定功率的±10虬

5.4停機(jī)的幾種原因

下面給出了幾種風(fēng)機(jī)停機(jī)的原因和控制系統(tǒng)所作的相應(yīng)的操作，遇到如下情況時(shí)，風(fēng)機(jī)

執(zhí)行正常停機(jī)：

5.4.1風(fēng)速過(guò)高，伴隨強(qiáng)陣風(fēng)：

lOmin后系統(tǒng)判斷是否重啟；

5.4.2零部件過(guò)熱：

溫度降低后自動(dòng)重啟；

5.4.3環(huán)境溫度低于-30℃：

溫度回升后自動(dòng)重啟；

5.4.4液壓系統(tǒng)故障：

不自動(dòng)重啟；

5.4.5理論和實(shí)際的功率曲線偏差太大：

不自動(dòng)重啟；

5.4.6逆變系統(tǒng)故障：

不自動(dòng)重啟；

5.4.7扭纜：

解纜后，自動(dòng)重啟；

5.4.8偏航系統(tǒng)故障：

根據(jù)不同的故障，系統(tǒng)判斷是否重啟；

5.4.9速度檢測(cè)故障（無(wú)緊急停機(jī)速度）：

自動(dòng)重啟。

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6維護(hù)

6.1總體檢查

6.1.1檢查全部零部件的裂紋、損傷、防腐和滲漏，如有裂紋、損傷等破損情況應(yīng)停

機(jī)并通知金風(fēng)客服中心，如有防腐破損應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)，對(duì)滲漏應(yīng)找到原因，進(jìn)行修理并通

知金風(fēng)客服中心。

6.1.2檢查風(fēng)機(jī)的運(yùn)行噪音，如果發(fā)現(xiàn)與風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行有異常噪音，應(yīng)通知金風(fēng)客服

中心。

6.1.3檢查滅火器和警告標(biāo)志以及防墜落裝置的功能是否完好。

6.2塔架

6.2.1變流器

6.2.1.1檢查電纜絕緣是否有老化現(xiàn)象。

6.2.1.2檢查保護(hù)隔板，電纜接頭，電纜連接和接地線。

6.2.1.3檢測(cè)通風(fēng)，檢查溫度傳感器是否能控制風(fēng)扇工作（通過(guò)軟件更改溫度參數(shù)控

制風(fēng)扇動(dòng)作）。

6.2.2控制系統(tǒng)

6.2.2.1檢查電纜，是否有老化現(xiàn)象。

6.2.2.2檢查柜體內(nèi)是否有雜物，并清潔柜體。

6.2.2.3緊固柜體內(nèi)螺栓。

6.2.2.4清潔通風(fēng)濾網(wǎng)并檢測(cè)通風(fēng)，檢查溫度傳感器是否能控制風(fēng)扇工作（通過(guò)軟件

更改溫度參數(shù)控制風(fēng)扇動(dòng)作）。

6.2.3低壓開關(guān)柜

6.2.3.1檢查柜體內(nèi)螺栓是否松動(dòng)，檢查電纜連接情況，檢查保護(hù)隔板，清潔柜體。

6.2.3.2檢查熔斷指示器，正常顯示為綠色。

6.2.4電抗器

6.2.4.1檢查電抗器上的螺栓是否松動(dòng)，如有松動(dòng)，緊固。

6.2.4.2檢查電纜是否老化。

6.2.4.3檢查是否有雜物，清潔塔架下平臺(tái)。

6.2.4.4檢測(cè)通風(fēng)，檢查溫度傳感器是否能控制風(fēng)扇工作（通過(guò)軟件更改溫度參數(shù)控

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制風(fēng)扇動(dòng)作）。

6.2.5塔架和基礎(chǔ)

6.2.5.1檢查塔架和基礎(chǔ)是否有裂紋、損傷、防腐破損。如有裂紋、損傷等破損情況

應(yīng)停機(jī)并通知金風(fēng)客服中心，如有防腐破損應(yīng)進(jìn)行修補(bǔ)，并通知金風(fēng)客服中心。

6.2.5.2檢查塔架和基礎(chǔ)連接處有無(wú)防腐破損，有無(wú)進(jìn)水。

6.2.5.3檢查入口、百葉窗、門、門框和密封圈是否遭到損壞，檢測(cè)鎖的性能（開、

閉、鎖）。

6.2.5.4檢查基礎(chǔ)內(nèi)支架的緊固，有無(wú)電纜燒焦、基礎(chǔ)內(nèi)有無(wú)進(jìn)水、昆蟲并清潔。

6.2.5.5檢查塔架內(nèi)梯子、平臺(tái)是否損壞，防腐是否破損并清潔。

6.2.5.6檢查燈及各連接處的接頭。

6.2.6塔架法蘭連接

在維護(hù)過(guò)程中，通常按一定比例抽檢螺栓，具體比例見螺栓緊固力矩表，緊固力矩

值時(shí)，先作好標(biāo)記，轉(zhuǎn)角超過(guò)20°時(shí)，緊固所有螺栓，轉(zhuǎn)角超過(guò)50。時(shí)，必須更換螺

栓和螺母，更換螺栓時(shí)應(yīng)涂M0S2。

6.2.6.1緊固塔架底法蘭與基礎(chǔ)環(huán)法蘭連接螺栓。

6.2.6.2緊固塔架各段法蘭之間連接螺栓。

6.2.6.3緊固偏航軸承與塔架法蘭連接螺栓。

6.2.7塔架平臺(tái)

6.2.7.1下平臺(tái)

6.2.7.1.1檢查平臺(tái)的螺栓是否松動(dòng)，平臺(tái)是否有損壞，并清潔平臺(tái)。

6.2.7.1.2檢查爬塔設(shè)備、安全繩、防墜落裝置、滅火器、警告標(biāo)志。

6.2.7.1.3測(cè)試攀登用具的功能，安全繩的張緊度，安全鎖扣是否完好。

6.2.7.2塔架平臺(tái)和底座內(nèi)平臺(tái)。

6.2.7.2.1檢查平臺(tái)的螺栓是否松動(dòng)，平臺(tái)是否有損壞，并清潔平臺(tái)。

6.2.7.2.2檢查電纜夾板處的電纜老化、松動(dòng)情況，檢查機(jī)艙接地連接是否完好，檢

查扭纜開關(guān)。

6.2.8爬梯

6.2.8.1檢查梯子是否損壞、漆面是否脫落，并清潔梯子。

6.2.8.2檢查梯子的焊縫是否有裂縫，檢查安全繩和安全鎖扣是否符合要求。

6.2.8.3檢查并緊固梯子連接螺栓。

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6.2.8.4檢測(cè)防墜制動(dòng)器的功能，在爬升不超過(guò)2m的高度通過(guò)墜落來(lái)進(jìn)行測(cè)試。

6.2.9塔架燈和插座

6.2.9.1檢查塔架燈支架螺栓是否松動(dòng)，是否有損壞，并作清潔。

6.2.9.2檢查所有平臺(tái)的照明燈和插座的功能。

6.2.9.3檢查燈線外觀，是否有破損。

6.2.10塔架筒體

檢查塔架筒體表面是否有裂紋、變形，檢查防腐和焊縫并作清潔。

6.2.11塔架內(nèi)電纜

6.2.11.1檢查電纜固定是否有松動(dòng)，是否有損壞，并作清潔。

6.2.11.2測(cè)量電纜的絕緣性能和電阻。

6.2.11.3測(cè)試扭纜開關(guān)的性能。

6.2.11.4扭纜不能超過(guò)3圈，如果發(fā)生扭纜開關(guān)動(dòng)作，則需要解纜后檢查扭纜設(shè)定。

6.3偏航系統(tǒng)

只有在lOmin平均風(fēng)速低于15m/s時(shí)才能夠?qū)ζ较到y(tǒng)進(jìn)行維護(hù)。

6.3.1偏航制動(dòng)器

6.3.1.1檢查液壓接頭是否有漏油現(xiàn)象，如有需進(jìn)行清潔和處理。

6.3.1.2按照螺栓緊固力矩表緊固偏航制動(dòng)器與底座的連接螺栓。

6.3.1.3檢查偏航制動(dòng)器的閘間隙，未建壓前閘間隙應(yīng)在2mm?3mm之間，并保證上、

下閘間隙一致。偏航制動(dòng)器在使用后，需定期檢查偏航制動(dòng)器的摩擦片厚度，當(dāng)摩擦

片厚度為2mm左右時(shí)，需要更換新的摩擦片。

6.3.1.4摩擦片更換方法

6.3.1.4.1正常停機(jī)后，主控柜上的開關(guān)扳到“repair”狀態(tài)。

6.3.1.4.2將偏航電機(jī)剎車，液壓系統(tǒng)釋放壓力（逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)手閥12.6）。

6.3.1.4.3拆去連接油管，拆去偏航制動(dòng)器8個(gè)M27X260T0.9螺栓，取下偏航制動(dòng)器

上、下閘體。6.3.1.4.4換上新的摩擦片，用橡膠錘均勻敲擊偏航制動(dòng)器上下閘摩擦

片表面，使制動(dòng)器內(nèi)的活塞缸處于最低位置。

注意：用力不要過(guò)猛，按原位置裝回，上閘體的0型圈必須安裝上。

6.3.1.4.5在底座與偏航制動(dòng)器上下閘體間加相應(yīng)厚度的剎車調(diào)整墊片，保證偏航制

動(dòng)器上下閘體與偏航剎車盤間隙為2mm?3mm。

6.3.1.4.6安裝8個(gè)M27X260T0.9螺栓，螺栓力矩要求為1200N.m,螺栓緊固順序

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為對(duì)稱緊固,分3次緊固，Tl=600N.m,T2=900N.m,T3=1200N.mo

6.3.1.4.7最后連接好油管。

6.3.1.4.8螺栓緊固完后,如MD-硬膜防銹油被破壞，再均勻涂抹MD-硬膜防銹油。

(見圖6.1、圖6.2)

使用工具：套筒(1in)41mm1個(gè)

力矩扳手2000N.m1把

電動(dòng)沖擊扳手980N.m1把

力矩倍增器10.6：11個(gè)

塞尺200mm1套

6.3.1.4.9將制動(dòng)器周圍油液清理干凈。

1.制動(dòng)器連接螺栓2.制動(dòng)器3.油管1.0形密封圈2.摩擦片

圖6.1偏航制動(dòng)器圖6.2偏航制動(dòng)器

6.3.2偏航剎車盤

6.3.2.1偏航剎車盤是一個(gè)固定在偏航軸承上的圓環(huán)板，風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，有可能

使油脂滴落到剎車盤上。油脂的存在會(huì)降低摩擦系數(shù)使剎車片失去功效，同時(shí)由于剎車

盤上有油脂的存在，在偏航過(guò)程當(dāng)中會(huì)形成剎車片破壞油脂粘力造成的風(fēng)機(jī)振動(dòng)和噪

音，對(duì)風(fēng)機(jī)有很大的影響，應(yīng)及時(shí)用丙酮將其擦拭干凈。

6.3.2.2檢查偏航剎車盤盤面是否有劃痕、磨損和腐蝕現(xiàn)象，運(yùn)行時(shí)是否有異常噪音

并及時(shí)排除。

6.3.3液壓系統(tǒng)

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6.3.3.1油位檢查

通過(guò)油位觀察窗檢查油位，油位應(yīng)在觀察窗的1/2處（見圖6.3）,如果液壓油位

太低，必須要補(bǔ)加。

1.油位觀察窗

圖6.3液壓站

6.3.3.2過(guò)濾器檢查

液壓油過(guò)濾器上安裝了一個(gè)污染指示器，如果指示出污染（紅色），則必須更換過(guò)

濾器。

6.3.3.3接頭滲漏檢查

檢查所有的油管和接頭是否有滲漏，如果發(fā)現(xiàn)有滲漏，必須要找到原因并排除。清

除滲漏出的油漬。

6.3.3.4油管滲漏和脆化檢查

液壓系統(tǒng)中使用的膠管必須要檢查是否有脆化和破裂。如果發(fā)現(xiàn)有脆化和破裂，則

必須更換有問(wèn)題的油管。

6.3.3.5啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)的壓力檢查

液壓系統(tǒng)啟動(dòng)和停機(jī)時(shí)的壓力必須要檢查。其壓力值通過(guò)壓力表觀察。啟動(dòng)壓力約：

150bar,

停止壓力：160baro

6.3.3.6偏航余壓檢查

將測(cè)壓表連接到偏航制動(dòng)器通氣帽的位置，在機(jī)組偏航時(shí)檢查偏航余壓（或通過(guò)電

磁閥12.2手動(dòng)功能，使電磁閥手動(dòng)換位后，再測(cè)量偏航余壓）。偏航余壓范圍為21bar?

24bar。