培训教程(电气)

风力发电设备——电气部分培训－生产部电气在风力机中的应用1.发电机控制系统2.变桨控制系统3.偏航控制系统4.辅助系统5.避雷、接地系统6.电气安装7.电气测试风机型号MM82发电机类型4极双馈异步发电机额定功率（kW）2,000额定电压（V）690速度范围（rpm）900-1,800（+16.0%）发电机防护等级IP54变频器类型脉宽调制IGBTMM82-电气系统发电机控制系统发电机控制系统•四极双馈异步发电机&脉宽调制IGBT变频器。•采用空冷的密封发电机。•最多20%的发电量可通过变频器。•变频器的开关柜安装在塔筒底部的独立平台上。发出的电量通过屏蔽母线传输到塔筒底部，操作计算机的全部控制信号通过玻璃光纤传输并遵守电磁兼容性的要求。•在次同步范围（部分负载范围），发电机定子向电网提供100%的电功率。转差功率同样通过发电机滑环从变频器供于转子。在超同步范围（额定负载范围），发电机定子无需通过变频器直接向电网提供83%的电功率，剩余17%的功率通过变频器从转子馈入电网。MM82功率曲线MM82发电机控制系统发电机控制系统•在Topbox中装有WP3000/3100系统,各路输入信号进入该系统经程序处理后,输出相应信号,从而对风力机的的正常运行进行控制.其供电电压为AC24V,由一台AC230V/AC24V的变压器独立供电。•控制系统可以控制的功能和参数包括功率极限、风轮转速、电气负载的连接、起动、及停机过程、电网或负载丢失时的停机、解缆保护、偏航对风、运行时电量和温度参数的限制等。•控制功能按安全冗余设计。紧急停机可通过与操作计算机并联的电路实现。这样即使计算机失效也能保证风机进入一个安全状态。发电机控制系统•发电机并网时应满足电压、相序和频率与电网一致，另外并网时发电机的转速应尽量接近同步转速，这样可以保证并网时基本上没有电流冲击。•发电机励磁的频率、幅值、和相位可调。•所有零部件均能通过机舱内的控制系统进行操作，例：偏航系统或液压系统。出于安全起见，安装有“紧急停止”按钮。•保护环节以失效保护为原则进行设计.在下列情况系统自动执行保护功能:超速、发电机过载和故障、振动超限、电网或负载丢失、脱网时的停机失败等。REguard监控系统检测元件•温度传感器:轴承(风轮、齿轮箱、发电机)、绕组（发电机、变桨电机）、空气（齿轮箱进风、变频柜进风、机舱、电控柜、轮毂）、润滑油（齿轮箱）•振动传感器:塔筒（双向、全方位）、齿轮箱(齿轮箱轴承座)•速度传感器:齿轮箱、风轮、发电机•旋转传感器:发电机、风轮•压力传感器:齿轮箱进风、齿轮箱油泵、液压油泵•速度编码器:发电机、变桨电机•风速传感器:•风向标:格雷码盘（精度1.41°）、环形风向标（X、Y轴）•角度传感器:桨叶变桨(12500-0)、偏航•接近开关：风轮锁•限位开关:桨叶变桨、风轮门限位•液位开关:齿轮箱、液压泵•偏航齿数计数器:(偏航系统)2个•偏航末位解缆开关:偏航齿圈•扭矩传感器:偏航系统扭缆保护风轮轮毂变桨控制系统•原理：直流驱动，单桨叶变桨•控制：变桨及风轮速度控制•最大桨叶角：91º•安全停机时的变桨速率:15%•变桨驱动：带电池缓冲器的同步直流电机•两个限位开关保证变桨安全•在掉电或风机故障情况下，为确保叶片倾斜的连续运行，每个叶片有其自身的独立蓄电池组与叶片一起旋转。变桨控制系统变桨控制系统•三台带速度负反馈的同步直流电机，整流器供电电压为AC400V，通过轮毂内的整流器调整速度•装在轮毂中间的同步控制器对变桨过程进行控制,其工作电源为两路DC24V•制动是通过在91º桨叶位置调整风轮叶片来实现。风轮叶片上三个调整装置中的每一个均完全独立。一旦掉电，装置由与风轮一起旋转的蓄电池供电风机结构偏航控制系统•四台恒速偏航齿轮电机,2.2Kw,供电电压AC690V.两个电机为一组.•偏航率0.5°/s。•安有一个计数器，计算偏航角度及实施扭缆保护(在叶轮面向正北方时，计数器置0)•偏航三圈后强制解缆(-1080°-1080°),安有解缆开关实施解缆。•大风脱网停机后自动偏航90°•安有偏航限位。•塔筒底部装有一个手动偏航开关。偏航控制系统辅助系统•润滑系统:一台齿轮箱润滑油泵电机,690V电压。•液压系统:一台液压泵电机,690V电压制动(风轮、偏航)。•照明系统:230V电压。•冷却系统:两台冷却风机电机(发电机、齿轮箱)、一台齿轮箱冷却器电机,690V电压。•加热系统:发电机加热器、风向标和风速计加热器为230V电压;齿轮箱加热器为690V电压。•其它:一台提升电机,400V电压。辅助系统防雷电保护•防雷电区域原理符合IEC规定，可实现内部和外部防雷电保护。•通过叶片接闪器和气象塔上的避雷针可实现外部防雷电保护。•通过规定的雷电传导路径实现对轴承的可靠保护。•GRP联轴器可实现发电机系统和齿轮箱之间的电气隔离。•过电压接收器可保护电气系统。•通过绝缘轴承座实现对发电机的可靠保护。避雷、接地系统•电气柜接地。•齿轮箱接地。•开关柜接地。•风轮主轴通过滑环与碳刷相连,碳刷与底座相连。•偏航部分也是通过碳刷与底座相连。•所有接地汇集到底座,然后与导电轨相连。•气象杆到底座通过接地电缆连接。•塔内导电轨(16mm2)接地。•通过滑环和避雷器从风轮向塔筒放电。雷击电流通过基础和接地极向大地放电。避雷、接地系统电气部分安装•电工准备工位：电工维修及预处理。•齿轮箱、主轴装配工位。•发电机、控制柜安装及敷设电缆工位。•传动系统装配及电缆接线工位。•传动系统接线及对中工位。•机舱电气测试工位。•机舱预处理工位。•底座及机舱测试后工位。•变桨系统、轮毂装配工位。•轮毂电气测试工位。电气安装：电工准备工位•控制柜内加装屏蔽电缆固定架。•控制柜内加装接地铜排。•控制柜内加装两根接地线。•组装避雷接地碳刷。•组装行程开关并内部接线。•处理滑环电缆。•组装振动传感器。•处理报警器接线盒。电气安装：齿轮箱、主轴装配工位•穿滑环电缆，并用将滑环的一侧固定在齿轮箱上。•安装主轴轴头侧电缆支架。•齿轮箱速度检测传感器安装及固定。•齿轮箱制动器传感器电缆接线及固定。•齿轮箱上各电缆粘贴标识及整理固定。电气安装：齿轮箱、主轴装配工位电气安装：发电机、控制柜安装及敷设电缆工位•敷设电缆前的准备工作（准备电缆、支架等）。•敷设并固定电缆（发电机定子、转子、速度编码器，偏航电机，控制柜电源，液压站，干油泵，各检测元件，滑环电缆等）•安装机械、电子振动传感器。•控制柜部分电缆接线。电气安装：发电机、控制柜安装及敷设电缆工位电气部分安装：发电机、控制柜安装及敷设电缆工位电气部分安装：传动系统装配及电缆接线工位•控制柜接线及电缆绑扎。•发电机定子电缆、地线电缆做电缆头及编号、绑扎。•发电机转子电缆做电缆头及编号、绑扎。•发电机中间端子箱接线及安装卡箍等固定电缆。电气部分安装：传动系统装配及电缆接线工位电气部分安装：传动系统接线及对中工位•控制柜内部接线。•滑环装置连接、接线及电缆固定。•机舱所有检测元件安装、接线及电缆固定。•偏航电机接线。•风轮报警盒安装、接线及电缆固定。•齿轮箱加热器、液压站及干油泵接线及电缆固定。•安装避雷装置。•连接所有接地线。电气部分安装：传动系统接线及对中工位电气部分安装：传动系统接线及对中工位电气测试区域电气部分安装：机舱电气测试工位•安装轮毂模拟盒。•连接测试电动机电缆。•连接发电机电缆。•连接控制柜电源电缆。•连接气象架各检测元件电缆。•风机系统通电测试。电气部分测试•测试所有电缆的绝缘。•目测检查发电机、逆变器、电缆、母线、UPS等的外观。•检查所有设备的接地及电源的零、火线。•测量所有设备的绝缘电阻，大于10MΩ•变桨系统和逆变器柜里的不间断电源充电24小时。•模拟风机正常运行测试所有控制功能。•检查风机运行期间传动系统的声音、振动等是否正常。•检查风机各检测元件信号是否正常。•检查发电机工作是否正常。测试区系统框图～～～～风力机变频器制动电阻变频器1-6:滤波器信号Top-box工作台风向标和风力计RS-232压缩空气信号轮毂模拟箱V形皮带1-5:远程控制信号RC7:变频器机舱1:机舱测试设备U=400V插座1-3a1-31-4U=400VU=690V1-2a变压器1-2主开关10:变压器U=400VU=10KV挂在母线上的用户9:electricgridpoint2：du/dtE-moterM1-3b母线断路器发电机G1-1:低电压分配器电气部分安装：底座及机舱测试后工位•机舱内安装电缆卡座。•安装机舱照明插座。•在机舱侧壁安装电缆扎带固定架。•机舱内吊车通电。•连接吊车接地线。•将电缆小车上的电缆收入机舱中。•机舱内其它收尾工作。电气部分安装：底座及机舱测试后工位电气部分安装：变桨系统、轮毂装配工位•连接电池盒、控制盒、变桨电机、干油润滑泵的插头并固定电缆。•安装变桨行程开关。•安装角度传感器。电气部分安装：轮毂测试工位•轮毂测试前的准备工作。•连接轮毂测试台工艺电缆。•轮毂通电模拟测试。THANKYOUTHEEND