风机主控系统逻辑控制、主控显示故障判断
风机故障检查分析报告
风机故障检查分析报告报告编号：2021-FJ001报告日期：2021年7月15日一、背景介绍我公司于2021年7月10日接到客户的故障报告，称风机在运行过程中出现异常。
针对此问题，我们派出专业技术人员对故障进行了检查和分析。
本报告旨在汇报我们的检查结果和对故障的分析，以帮助客户了解风机故障的具体原因及解决方案。
二、故障检查1. 检查过程我们的技术人员对故障风机进行了以下方面的检查：1.1 外观检查：确认风机机身是否有明显的物理损坏或变形。
1.2 电气连接检查：检查风机电源线及控制线的接线是否松动或短路。
1.3 风轮检查：检查风轮叶片是否有损坏、变形或松动等情况。
1.4 传动系统检查：检查风机传动系统（如轴承、皮带等）是否正常运转，无明显异常。
1.5 控制系统检查：检查风机控制系统的电路和参数设定是否正确。
2. 检查结果经过详细检查，我们得出以下结论：2.1 外观检查：风机机身无损坏或变形的痕迹，外观良好。
2.2 电气连接检查：风机电源线及控制线接线牢固，无短路或松动现象。
2.3 风轮检查：风轮叶片完好，无明显损坏或变形的情况。
2.4 传动系统检查：风机传动系统工作正常，轴承无异常，皮带张紧适当。
2.5 控制系统检查：风机控制系统电路连接正确，参数设定正常。
三、故障分析在对风机进行细致检查后，我们得出以下故障分析：3.1 供电问题：由于风机的电气连接正常，可以排除供电问题导致的故障。
3.2 机械故障：由于风机外观良好且各部件正常运转，可以排除风机机械故障的可能性。
3.3 控制问题：经过对风机控制系统的检查，排除了控制系统参数设定错误或电路连接问题导致的故障。
综上所述，我们初步判断风机故障可能是由于其他外部因素导致，如环境变化、负载过重、异常振动等。
为了进一步确认故障原因，我们建议采取以下措施。
四、解决方案针对风机故障，我们推荐以下解决方案：4.1 进一步监测：安装温度、振动、电流等监测仪器，对风机的运行状态进行实时监测，以获取更为精准的故障信息。
1.5WM机组主控系统介绍
数字量输出模块用于驱动电磁阀、接触器、小功率电动机、灯和电动机启动器等负载。数 字量输出模块将CPU内部信号电平转化为控制过程所需的外部信号电平，同时有隔离和功率放 大的作用。输出模块的功率放大元件有驱动直流负载的大功率晶体管和场效应晶体管、驱动交 流负载的双向晶闸管或固态继电器。（如图所示）
模拟量输入模块用于将模拟量信号转换为CPU内部处理用的数字信号，其主要组成是A/D 转换器。（如图所示）
模拟量输出模块用于将CPU送给它的数字信号转换成为比例的电流信号或电压信号，对执 行机构进行调节或控制，其主要组成部分是D/A转换器。（如图所示）
3.4、倍福PLC模块
KL9010是K_BUS终端端子(模块)
KL9010总线末端端子可用于总线 耦合器和总线端子之间的数据交换。 每一个站都可在右侧使用KL9010 作为总线末端端子。总线末端端子 不具有任何其它功能或连接能力。
PLC工作时大多数时间与外部输入/输出设备隔离，从根本上 提高了系统的抗干扰能力，增强了系统的可靠性。
3.3、PLC输入和输出模块的基本原理
数字输入模块用于连接外部的机械触点和电子数字式传感器，例如二线式光电开关和接近开 关等。数字量输入模块将从现场传来的外部数字信号的电平转换为PLC内部的信号电平。输入电 路中一般设有RC滤波电路，以防止由于输入触点的抖动或外部干扰脉冲引起的错误输入信号，输 入电流一般为数毫安。（如图所示）
பைடு நூலகம்
维护模式激活 No
OR
Yes No
停机正常
Yes
维护
OR
Yes 维护模式激活 No
维护模式下电 No
机转速故障
Yes
OR
5.2 启动和并网控制
风力发电机的起动和并网过程如下：由风向传感器测出风向主控制 器使偏航驱动机构动作，从而使风力发电机组对准风向。同时检测风速 （只要有风发电机转子就有转动，随着风速的增加发电机的感应电压也 逐步增加，即电机端电压逐步升高），当风速超过切入风速时，机组开 始启动，当机组达到一定条件时，通过全功率变流器控制的功率模块和 变流器网侧电抗器、电容器的LC滤波作用使系统输出电压等于电网电压、 频率也达到并网条件，同时检测电网电压与变流器网侧电压之间的相位 差，当其为零或相等（过零点）时实现并网发电（这些条件在金风 1.5MW机组里全部通过变流装置的控制来实现，变流装置通过锁相控制 和SPWM调制等使机组输出达到并网条件）。
风电主控系统
风电主控系统风机的控制系统是风机的重要组成部分，它承担着风机监控、自动调节、实现最大风能捕获以及保证良好的电网兼容性等重要任务，它主要由监控系统、主控系统、变桨控制系统以及变频系统（变频器）几部分组成。
各部分的主要功能如下： 监控系统（SCADA）：监控系统实现对全风场风机状况的监视与启、停操作，它包括大型监控软件及完善的通讯网络。
主控系统：主控系统是风机控制系统的主体，它实现自动启动、自动调向、自动调速、自动并网、自动解列、故障自动停机、自动电缆解绕及自动记录与监控等重要控制、保护功能。
它对外的三个主要接口系统就是监控系统、变桨控制系统以及变频系统（变频器），它与监控系统接口完成风机实时数据及统计数据的交换，与变桨控制系统接口完成对叶片的控制，实现最大风能捕获以及恒速运行，与变频系统（变频器）接口实现对有功功率以及无功功率的自动调节。
变桨控制系统：与主控系统配合，通过对叶片节距角的控制，实现最大风能捕获以及恒速运行，提高了风力发电机组的运行灵活性。
目前来看，变桨控制系统的叶片驱动有液压和电气两种方式，电气驱动方式中又有采用交流电机和直流电机两种不同方案。
究竟采用何种方式主要取决于制造厂家多年来形成的技术路线及传统。
变频系统（变频）器：与主控制系统接口，和发电机、电网连接，直接承担着保证供电品质、提高功率因素，满足电网兼容性标准等重要作用。
从我国目前的情况来看，风机控制系统的上述各个组成部分的自主配套规模还相当不如人意，到目前为止对国外品牌的依赖仍然较大，仍是风电设备制造业中最薄弱的环节。
而风机其它部件，包括叶片、齿轮箱、发电机、轴承等核心部件已基本实现国产化配套（尽管质量水平及运行状况还不能令人满意），之所以如此，原因主要有： （1）我国在这一技术领域的起步较晚，尤其是对兆瓦级以上大功率机组变速恒频控制技术的研究，更是最近几年的事情，这比风机技术先进国家要落后二十年时间。
前已述及，我国风电制造产业是从2005年开始的最近四年才得到快速发展的，国内主要风机制造厂家为了快速抢占市场，都致力于扩大生产规模，无力对控制系统这样的技术含量较高的产品进行自主开发，因此多直接从MITA、Windtec等国外公司采购产品或引进技术。
机组控制系统介绍
电机侧功率单元 主电缆
AC DC DC
适合接入电网的频率：50/60 Hz 电压：620VAC(+/-10%) ； 标准功率因数：1.0， 无功功率的调节范围：-0.95~0.95 ； 运行温度(以外界环境运行为准)：零下 30℃ ~零上 50℃ ； 采用风冷散热、集中控制方式 。
二、机组主控制系统的组成及功能
机组中用到的贝福模块（或功能端子） 1、主控制器CX1020 2、控制器供电电源CX1100-0002 3、Profibus-DP通信主站模块CX1500-M310 4、子站通信模块BK3150（总线耦合器） 5、子站通信模块BC3150（总线端子控制器） 6、4通道数字量输入端子KL1104 7、4通道数字量输出端子KL2134 8、8通道数字量输出端子KL2408 9、4通道模拟量输入端子KL3204 10、电力测量端子KL3403
主控系统
冷却系统
监控系统
变桨传感器 变桨执行器 变桨控制单元 备电系统
整流单元 逆变单元 直流保护单元 控制单元 滤波单元
控制单元 传感器单元 执行单元 总线系统
风冷系统 水冷系统
以太网通信网络系统 人机交互监控系统
一、金风1.5兆瓦风力发电机组的控制系统
控制系统各个部分的主要功能
人机交互 ▲风机控制 ▲参数设置 ▲查阅信息 网络/远程监控 ▲统计报表 ▲风机控制 ▲参数设置 ▲查阅信息
二、机组主控制系统的组成及功能
2、控制器供电电源CX1100-0002
CX1100-0002模块是系统可以选择的三种电源模块中的一种。所有其他系统组件的 电源通过内置 PC104 总线供电，无需单独的电源线。然而，CX1100 组件除了提供电源 以外，还可具有其他重要特性：集成的 NOVRAM 可实现 故障情况下过程数据的安全存 储。有两行字符（每行 16 个字符）的 LCD 显示器用于显示系统和用户信息。
风力发电机组运行规程
岭门风电场运行检修规程风力发电机组运行规程版本：编制：校对：审核：批准：目录前言本规程给出了对风力发电机组（以下简称风电机组）设备和使用人员的要求,规定了正常运行、维护的内容和方法以及故障的处理的原则与方法。
一、范围本规程适用于并网风力发电机组成的总容量在4.95万千万时及以上的、单机容量为1500KW变桨距水平轴风电机组组成的风力发电场。
二、引用标准2.1 《风力发电场运行规程》2.2 《风力发电机组电气系统》2.3 《明阳机组运行状态及故障代码手册-中文版v2.0》2.4 《电力工业安全知识》三、对设备的基本介绍3.1风力发电机组参数3.2 对风力发电机组的要求风电机组及其附属设备均应具有金属名牌，上面应标有名称和编号，并标示在明显位置。
3.3塔架和机舱塔架应设攀登设施，中间应设休息台，攀登设施应有可靠的防止坠落的保护设施，以保证人身安全。
机舱内应有消防措施、消音设施，并应具有良好的通风条件，塔架和机舱内部照明设备齐全，亮度满足工作要求。
塔架和机舱应满足防盐雾腐蚀、防沙尘暴的要求，机舱、控制箱和筒式塔架应有防小动物进入的措施。
3.4风轮风力发电机组的叶轮是将风能转化成动能的主要部件，是风机最重要的部件，叶轮效率和性能的好坏与整机的性能有直接的关系。
明阳风电MY1.5风力发电机组的叶轮由三个叶片和一个轮毂组成。
轮毂与叶片之间采用刚性连接。
风机的三个叶尖都能自动变桨，风机就能安全停止，因而风机的空气制动刹车是整个风力机组中最可靠的保护装置。
叶片采用玻璃钢增强树酯制成。
风轮应具有防沙尘暴、盐雾腐蚀的能力，并具有防雷措施。
3.5电机明阳风电MY1.5风力发电机组采用双馈式异步感应发电机。
MY1.5风力发电机参数额定功率： 1550KW冷却方式：空冷却发电机类型：双馈异步电机发电机额定电压： 690V保护等级： IP54转速范围： 1000～2016rpm绝缘等级： F级功率因数： -0.90^+0.903.6变频器明阳MY1.5风力发电机组采用双馈式风冷变频器，变频器位于塔筒下方平台，由三个柜子组成。
风机试题
金风77/1500风力机题库填空题：1、变流系统所具有的功能电力变换、功率控制、转矩控制_、功率因数的调节.2、在Verteco变流系统中，1U1 为__网侧逆变模块_，2U1和3U1为_电机侧整流模块，4U1为__制动保护模块__，1Q1 为__网侧主断路器__，5R1和4R1为__制动电阻___，3H1为__高压整流块___，3T1为__高压充电变压器__，3K11为__充电控制变压器____ ，电网侧1C2 电容组为____滤波电容组___，1L1为___网侧滤波电抗器___。
3、在verteco变流器图纸中，接线标号3：C3代表要到图纸的 ___第3页的C行3列___ 位置找到。
4、变桨系统所具有的功能____变桨调节___、__桨矩角的采集_、_异常保护___。
5、变桨控制方式有___自动变桨___、___手动变桨___、___强制手动变桨____三种。
6、变桨电容单组的容量为_500F_,单组电压为__16V__,变桨柜中电容总容量为__125F_,总存储的能量为__150KJ__，变桨柜中电容的连接方式为____串联___。
经过滑环的三组线分别为__400伏电源线___、__安全链回路线__、__DP 总线__。
7、变桨电机的额定电压为____29V__,额定电流为___125A___最大转矩为___75Nm____。
8、变桨柜的开关电源的额定输入电压为___400V __，额定输出电压为__60V__，额定输出电流为__80A__。
9、变桨逆变器的输入电压为___60V__，最大输出电流为__450A __。
10、变桨系统包括_变桨传感器_、__变桨执行器件___、__变桨控制单元__、_变桨备电______。
11、变桨控制方式有 __自动变桨__ 、__手动变桨__ 、_强制手动变桨__ 三种。
12、金风1.5MW风力发电机组的电控系统都由__变桨系统_____、变流系统___、_主控系统__、__监控系统___四部分组成。
金风2.5MW机组主控制EtherCAT总线系统基础知识讲解
二、机组主控制系统的组成及功能
7、EtherCAT 单端口多模光纤接口端子模块EK1521
EtherCAT 单端口多 模光纤接口端子模块可以 将物理层由 100BASE-TX 转换为 100BASE-FX（玻 璃光纤）。由此，在距离 大于 2 km 的应用中，可以 通过与 EtherCAT 耦合器 EK1501 共同使用来实现 多模光纤的连接。采用该 端子模块，还可以实现光 纤的线缆冗余系统。端子 模块上的 LED 显示 EK1521 的工作状态。
硬件： 1、主处理器CX1020 采用功能强大的 1GHz Intel® M （系列）CPU ，主频达到1GHz，程序 运行速度快。 2、可同时执行多个任务及运行控制。可分成4 套控制器，每套4个任务，最小任务周期可达 50us。 3、可根据实际使用点数精确配置，支持即插即 用功能，配置方便、使用简单。
二、机组主控制系统的组成及功能
3、Profibus-DP通信主站模块CX1500-M310
主要用于ProfiBus-DP现场总线的通信，最多可以处理 125 个从站，每个从站可处 理 244 个字节的输入、输出、参数、配置、诊断的信号数据。
二、机组主控制系统的组成及功能
4、子站通信模块BX3100（总线端子控制器）
二、机组主控制系统的组成及功能
2、控制器供电电源CX1100-0004
CX1100-0004模块是系统可以选择的三种电源模块中的一种。所有其他系统组件的 电源通过内置 PC104 总线供电，无需单独的电源线。然而，CX1100 组件除了提供电源 以外，还可具有其他重要特性：集成的 NOVRAM 可实现 故障情况下过程数据的安全存 储。有两行字符（每行 16 个字符）的 LCD 显示器用于显示系统和用户信息。
风机运行调试与故障
1、单机控制系统--简介
风电机组控制系统采用德国BECKHOFF（倍福）的PLC作为系统开发平 台。BECKHOFF是风电行业中应用非常广泛的控制系统平台，如：DEWINDD8/D8.2/D6，金风、国电联合、重庆海装、 广东明阳、浙江华仪等。此 外，在变桨系统中也有非常之多的应用，如：LUST变桨系统95%选用 BECKHOFF，ATEC全部选用BECKHOFF。
3、电流通常采用CT（电流互感器）转接，由于CT的特性，在更 换KL3403模块或更换CT时，包括变流器柜、主控柜、箱变在内的 设备必需断电，否则将导致CT的烧毁！！！
ERR Lx灯点亮，表示该相与N线之间的 电压差低于设定的门槛值（100V）
三相电力测量模块-KL3403常见故障
现象 出现负功率
WP3034 4路模拟输入接口卡 用于接收叶片角度信号、2个风向标信号、发电机定 子温度信号。
WP3035 4路模拟输出接口卡 用于给定变桨控制阀控制信号、给定变频器功率因 数设定与校正信号。
WP3045 5V CMOS 信号与光纤信号转换接口卡 为显示屏和风场通讯提供光纤通讯接口。
WP3046 5V CMOS 信号与RS232转换接口卡 为UPS通讯、风场通讯、风机调试提供RS323接口
注意
1、各个安全模块之间是通过地址进行区别及通讯连接的，更换安全模块时必须确保安全模块的地 址设定与之前的一样。
2、更换KL6904后需重新烧写安全链逻辑，更换KL1904、KL2904后不需要烧写控制逻辑
3、控制逻辑的烧写需要专业人员进行！！！
安全模块—安全信号及逻辑
塔底安全链监测信号： --手动紧停 --电压监测 --PLC紧停 --变流器系统要求紧停 --外部信号紧停（预留）
FFU风机控制系统说明书
YFK-4 FFU五档调速控制系统使用说明书南京阳铭德科技有限公司Nanjing YAMATAK Tech Co., LTD目录一、概述二、系统及功能介绍A：功能特点B：面板说明（控制主机YFK-04-1）C：FFU（三-五）档位调速控制模块YMK-04-03 D、中继扩展器YFK-04-02三、操作步骤说明四、接线图五、故障修理六、包装、储存及运输七、保证与售后服务YFK-4 FFU远程集中控制系统一、概述FFU远程集中控制系统（群控系统）包括控制主机、中继、FFU 控制模块。
采用集散型控制方式，能够很方便的实现FFU的集中监测和远程控制。
该系统具有巡检、报警、风速设定、单元地址设定、电流检测、分组管理。
操作方便，可靠性高，现场安装方便，控制简单，控制数量多，噪音低等优点。
是净化环境控制的理想产品。
交流5速智能群控系统，采用主控面板—中继扩展接口—FFU 控制模块3层结构，该控制系统利用中继器技术，解决了485驱动能力有限的问题，可控制更多台风机。
主控最多可通过9台中继扩展接口，每台中继扩展接口可连接30台FFU控制模块，系统最多可控制252台FFU风机。
二、系统及功能介绍A：功能特点1．控制模式：采用继电器切换对抽头风机进行档位调速。
2．控制方式：手动和网络两种控制方式。
3．面板显示：五档数字显示、电流数字显示、回路数字显示、单元编号数字显示、故障LED显示。
4．调速范围：有0、1、2、3、4、5档位调速（0档位为关闭），可通过面板按钮或集中控制器实现。
通过设定可实现3档或五档调速。
5．故障指示：当FFU发生空载或过载故障时，故障LED显示。
6．其它：可根据用户的要求，FFU控制器可外接指示灯显示FFU工作与否。
主面板提供一路照明开关控制，最大连接300W负荷。
7．过流短路保护：如有接线错误或其它原因导致短路，过流保护电路迅速断开输出电压，保险丝也会起最终保护作用。
8．过流保护：电流互感器采样过流保护，在FFU主机控制面板内设置好过载电流后，FFU即对单元风机的电流进行实时监控：（1）开机状态下，若主机开机且有正常范围内的监测电流，主机电流显示框将显示当前电流值；（2）开机状态下，若主机开机而监测电流超出或低于设定电流值，主机电流显示框将显示“00”；主机将切断该单元电源，同时故障灯亮。
风机运行中常见故障原因分析及其处理
风机运行中常见故障原因分析及其处理风机是一种常用的机械设备，用来通过空气的流动产生动力，并将其转化为有用的能量，例如用于通风、循环空气、或者推动风力发电机发电等。
由于长时间的运行和复杂的工作环境，风机容易出现各种故障。
本文将对常见的风机故障原因进行分析，并提供相应的处理方法。
一、轴承故障轴承是风机中常见的易损件，它承受风叶的旋转力和重力，随着使用时间的延长，轴承容易出现磨损、疲劳断裂等问题。
轴承故障的表现包括噪音增大、震动加大、温度升高等。
处理方法是及时更换磨损严重的轴承，并加强润滑维护，定期检查轴承的使用状况。
二、风叶断裂由于外部冲击、过载工作或者材料疲劳等原因，风叶可能会出现断裂现象。
风叶断裂会导致风机不平衡，产生较大的震动和噪音，并且存在安全隐患。
处理方法是及时更换断裂的风叶，并加强检查，确保风叶的完整性和质量。
三、电机故障电机是风机的动力源，其故障会直接影响风机的正常运行。
常见的电机故障包括过热、短路等。
过热可能是由于电机长时间工作或者温度过高等原因引起，处理方法是及时停机，检查冷却系统和绝缘状况，并对电机进行散热处理。
短路可能是由于电机内部绝缘损坏导致，处理方法是更换损坏的绝缘件，并加强绝缘保护。
四、传动系统故障传动系统是风机实现旋转的重要组成部分，其故障会导致风机无法正常工作。
常见的传动系统故障包括皮带断裂、齿轮磨损等。
处理方法是及时更换磨损严重的皮带或齿轮，并加强润滑维护，定期检查传动系统的状况。
五、控制系统故障控制系统是风机实现自动化运行的关键部分，其故障会导致风机无法正常调节。
常见的控制系统故障包括电路故障、传感器故障等。
处理方法是检查控制系统的电路连接是否良好，更换损坏的传感器，并及时进行维护和调试。
六、其他故障除了以上几种常见的故障原因外，风机还可能出现其他故障，例如风机部件松动、电缆故障等。
处理方法是及时检查和维修，确保风机各部件的正常运行和连接。
总之，风机常见的故障原因涉及轴承、风叶、电机、传动系统、控制系统等多个方面。
风电机组的日常检修维护与故障处理分析
（1）注意观察风机运行中的情况是否存在异常现象，各风力发电凭借其清洁、节约能源的明显优势得到迅速发
展，随之而来的是对于风电机组的维修与保护，通过日常维护 和检修可以及时发现其中存在的问题，并采取恰当的方式进行处 理，从而有效减少了人身和财产损失，实现经济效益的提升。
1 风电机组日常检修及维护内容 一般情况下，风机主要安装在室外，而且环境相对恶劣，
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104 科学与信息化2020年4月下
TECHNOLOGY AND INFORMATION
工业与信息化
调整喇叭嘴行程5分钟即可使精度达到±0.01mm，较原来不使 用喇叭嘴行程微调工具时需要20~30分钟才能达到工作要求相 比，减少了调整时间。由于提高了调整精度，提高了烟支切口 质量，减轻了切烟刀片和喇叭嘴的磨损，零件使用寿命大大提 高，可推广使用。
工业与信息化
TECHNOLOGY AND INFORMATION
风电机组的日常检修维护与故障处理分析
张海洁 中国华电集团财务有限公司 北京 100035
摘 要 本文叙述了风电机组日常检修与维护的主要内容和日常故障产生情况，并针对不同的故障进行分析，提出 相应的处理方法，同时从整体上对维修和故障处理措施进行说明，以期为风机运维人员提供参考。 关键词 风电机组；检修；故障处理
意检查齿轮箱管道、端盖、冷却系统等密封性能，避免漏油情 况产生；同时定期观察喷油管中油的流动速度以及喷油量，观 察排气管是否存在裂痕或者弯折；定期对齿轮箱进行振动测 试，检查其弹性支撑能力是否减弱。
风机故障排除
风机故障排除
引言
本文档旨在提供风机故障排除的指导，以帮助用户解决常见的风机故障问题。
在排除故障之前，请确保风机已经停止运行，并且断开了电源连接。
1. 检查电源和电缆连接
首先，检查电源开关是否打开，并确保电缆连接稳固且没有损坏。
如果发现电源或电缆有损坏，应及时修复或更换。
2. 检查风机叶片和轴承
风机叶片可能会因为积尘或堵塞而无法正常旋转。
使用清洁布擦拭风机叶片并确保其自由旋转。
同时，检查轴承是否涂有充足的润滑油，如有需要，添加适量的润滑油。
3. 检查电机和控制器
检查电机是否正常运转，可以观察电机是否发出异常噪音或异常震动。
同时，检查控制器是否正确连接并设置正确的参数。
4. 检查电子元件和传感器
风机故障可能与电子元件或传感器有关。
检查电子元件是否正常工作，例如电、继电器等。
对于传感器，如温度传感器或速度传感器，确保其正确安装并进行相应的测试。
5. 检查安全装置
风机通常配备了各种安全装置，如过载保护器、断路器等。
确保这些安全装置正常工作并重新设置它们的参数，如果有必要。
结论
通过按照以上步骤逐一排查，您应该能够解决常见的风机故障问题。
如果问题仍然存在，请及时联系供应商或专业技术人员进行检修或维修。
以上内容仅供参考，请在操作过程中谨慎行事，并根据实际情况采取正确的安全措施。
基于倍福工业PC和EtherCAT控制技术的双馈风力发电机组主控制系统原理及检修分析
基于倍福工业PC和EtherCAT控制技术的双馈风力发电机组主控制系统原理及检修分析摘要：风力发电机组主控制系统的检修工作是风机运行检修工作的重要组成部分，为保证风机安全、稳定、高效的运行，需要不断加强风力发电机组主控制系统的理论水平和检修能力。
本文以风力发电机组主流的倍福（Beckhoff）基于工业PC 和 EtherCAT 的控制技术为切入点，通过对风力发电机组主控制系统的软件（TwinCAT及主控程序）和硬件（Master PLC、I/O模块、Slave PLC、EtherCAT通信系统、安全链系统等）组成、系统工作原理进行较为深入的分析，同时对风机待机、运行、停机、维护四种状态进行控制策略分析，进而对主控制系统的运行逻辑及原理进行分析，最终归纳总结了主控制系统故障检修分析主要集中在PLC系统、I/O模块、通信回路、各分系统的控制回路等部分，并从检修工作实践中提出了具有针对性的检修策略，对提高检修人员的风机调试检修实际工作中的能力和效率，有着非常深入、实际的帮助和指导。
关键词：风力发电机组；主控制系统；工作原理及运行分析；机组检修分析前言：在国家“30·60”双碳战略目标的时代大背景下，风力发电作为一项重要的新能源技术，每年新增装机量持续大幅提升。
风力发电机组主控制系统的检修工作就成为风电设备运行维护检修工作的重要组成部分。
但是在实际的检修和维护过程中，很多风机检修人员对于主控系统设备的故障分析和处理能力不足，增加了风力发电机组主控制系统检修工作的难度。
因此，本文将从风力发电机的主控制系统的技术原理、系统组成、系统工作原理、系统运行分析着手，进而对主控系统故障进行检修分析和实际检修策略探讨，以期为风力发电机组检修工作人员提供一定的指导和借鉴，保障风力发电机组的安全、稳定、高效的运行。
一、风力发电机组主控制系统组成倍福（Beckhoff）基于工业PC 和 EtherCAT 的控制技术是目前风力发电机组采用最多的的风机主控技术。
风机安装的主控项目与一般项目
风机安装的主控项目与一般项目一、引言风机是一种常见的工业设备，广泛应用于空调系统、通风系统、供暖系统等领域。
在风机的安装过程中，主控项目是至关重要的一环。
本文将对风机安装的主控项目与一般项目进行比较分析，探讨它们的异同点。
二、风机安装的主控项目1. 控制系统设计：风机安装的主控项目首先需要进行控制系统的设计，包括对风机的启停、调速、故障检测等功能进行规划。
2. 选用合适的主控设备：根据控制系统设计要求，选择适合的主控设备，如PLC、变频器等，以确保控制系统的稳定性和可靠性。
3. 接线和连接：主控设备与风机及其它相关设备之间的接线和连接是主控项目中的重要环节，需要按照设计方案进行正确的接线和连接，确保信号的传输和控制的有效实施。
4. 参数设置与调试：主控设备需要根据实际情况进行参数设置，如启停时间、转速范围、故障代码等，同时还需要进行相应的调试，以确保主控设备与风机的匹配和协调工作。
5. 编程与逻辑控制：针对不同的控制需求，通过编程和逻辑控制，实现风机的自动化控制，提高工作效率和可靠性。
6. 安全保护措施：在主控项目中，安全保护措施是不可忽视的，需要设置过载保护、短路保护、温度保护等功能，以保障设备和人员的安全。
三、一般项目的安装流程除了风机安装的主控项目外，一般项目的安装流程也有其独特的特点：1. 设计与规划：一般项目的安装首先需要进行设计与规划，确定项目的基本要求、施工方案和进度计划等。
2. 材料采购与准备：根据设计方案，采购所需材料，并进行准备工作，如切割、焊接、加工等。
3. 施工与安装：根据设计方案和施工图纸，进行设备的安装和连接，包括设备的固定、管道的连接、电缆的敷设等。
4. 调试与测试：安装完成后，对设备进行调试和测试，确保其正常运行和符合设计要求。
5. 运行与维护：一般项目安装完成后，需要进行运行和维护，包括设备的日常维护、故障排除和定期检修等。
四、主控项目与一般项目的区别与联系1. 区别：主控项目注重控制系统的设计和实施，关注风机的自动化控制和安全保护等方面；而一般项目更注重设备的安装和连接，关注设备的功能和性能实现。
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风机主控显示故障处理
2.12电网电压类故障：
检查方法： 1) 观察塔基触摸板上的电网电压。 2) 用万用表测量塔基 690V 进线端电压。 3) 检查塔基模块 KL3403 是否损坏。 4) 检查箱变低压侧电压。 5) 检查箱变侧接线、设置是否正常。
风机主控显示故障处理
2.13电网电压类故障：
检查方法： 1) 观察塔基触摸板上的电网电压。 2) 用万用表测量塔基 690V 进线端电压。 3) 检查塔基模块 KL3403 是否损坏。 4) 检查箱变低压侧电压。 5) 检查箱变侧接线、设置是否正常。
风机主控显示故障处理
2.4安全链类故障： 检查方法： 1)若为安全链单独故障，则需检查安全链模块 是否故障或松动。 2)若为安全链某一回路故障，则需检查此回路 动作情况。 3)重新下载安全链程序。
风机主控显示故障处理
2.5PLC供电故障： 检查方法： 1)若电源分配器上的显示灯不亮，则检查整流 器的进线端是否松动和有无电压。若电压正常 无24V输出，则整流器损坏。 2)电源分配器的的进线端是否松动和有无电压。 若输入电压正常但无24V输出则电源分配器损 坏。
风机主控系统逻辑控制
1.11变频器运行参数逻辑控制说明： 变频器冷却风扇运行条件：机组处于运行状态； 变频器允许运行最高发电机转速：2050 rpm ； 变频器允许运行最低发电机组转速：965rpm ； 变频器允许并网最低发电机转速：1050 rpm ； IGBT冷却器温度 ＞ 130℃ ：报警 ； IGBT冷却器温度 ＞ 138℃ ：正常停机 ； IGBT冷却器温度 ＞ 140℃ ：跳闸保护 。
风机主控显示故障处理
2.20变桨电池类故障： 检查方法： 1) EL1008损坏。 2)变桨电池损坏。 3)接线是否有松动。 4)变桨电池开关6Q1的小接触器触点是否有问 题。 5)电压测量模块损坏。
风机主控显示故障处理
2.21变桨通用驱动类故障：
检查方法： 1)用 Drivemanager 连接轴柜 中 Pitchmaster 确认 故障。 2)查看 Pitchmaster 上 LED 故障灯的数字代码， 然后到手册上查询代码对应的故障。
风机主控显示故障处理
2.19变桨通讯类故障： 检查方法： 1) EL6731损坏或机舱到轮毂的Profibus接线是 否有松动。 2) 16R1是否损坏和他的屏蔽接地是否良好。 3)滑环的定转子接线端子是否接触良好。 4)滑环的400V，230V接线的接地端子是否与壳 体接触良好。 5)滑环损坏。
风机主控显示故障处理
2.6超温类故障：
检查方法： 1)如冷却系统包含冷却介质和过滤，则需查看冷 却介质是否充足，滤材是否堵塞，脏污。 2)如冷却系统包含冷却风扇，则需检查冷却风扇 运行工况。 3)检查Pt100 阻值是否正常，若阻值与 110Ω相差太 大则确定为 Pt100 损坏。 4)检查测量模块是否故障。 5)检查测量回路接线有无松动、虚节或断路等。
风机主控显示故障处理
2.7电机保护类故障： 检查方法： 1)检查保护开关的接线是否有松动或脱落。 2)若线路没有异常检查保护开关是否正常 。 3)检查保护开关对应的继电器是否正常，特别 是继电器检查保护开关到电机的线路，是否有 短路、接地。 4) 的触点若灼烧严重则需要更换继电器。 5)检查电机三相绕组是否对地短路。
风机主控显示故障处理
2.14机舱加速度振动类故障：
检查方法： 1)检查 KL3404 模块是否正常工作，接线是否 有松动或虚接。 2) 检查机舱加速度防雷器 382U3、382U5 是否 损坏，接线是否松动。 3) 检查机舱加速度传感器 382U2 是否正常工作， 接线是否松动。
风机主控显示故障处理
风机主控系统逻辑控制 （海装HZ-2.0MW型）
编者：CM
1风机主控系统逻辑控制
1.1转速逻辑控制说明： 机组允许最低发电机转速：980rmp； 机组允许最低发电机并网转速: 1100rmp； 低速轴转速＞ 16.8rmp，快速停机； 低速轴转速＞ 17.5rmp，紧急停机； 发电机转速＞ 1976rmp，快速停机； 脱网发电机转速＞ 2050rmp，紧急停机。
组最大温度小于5℃：加热器启动。
风机主控系统逻辑控制
1.9.2发电机运行参数逻辑控制说明： 绕组温度高于（机舱环境温度+10℃）且绕
组最大温度大于5℃ ：加热器停止 ； 滑环室温度＜机舱环境温度 且 机舱环境温
度 ＜ 10℃ ：滑环室加热器启动； 任一绕组温度 ＞ 145℃：报警 ； 任一绕组温度 ＞ 155℃：正常停机 ； 发电机前、后轴承温度 ＞ 85℃：报警 ； 发电机前、后轴承温度 ＞ 95℃ ：正常停
风机主控显示故障处理
2.17液压系统类故障：
检查方法： 1)若不能泄压则检查制动器的回油油路的阀门： 电磁线圈或电源接线有问题。 2) 若油压不足，则检查油位、油温是否正常或 油泵电机故障。 3) 若制动速度慢，则检查油品、油温、管路有 无气体、稳压罐压力是否充足。
风机主控显示故障处理
2.18偏航软启动类故障： 检查方法： 1)偏航软启动损坏或软启动器接线错误和松动。 2) 211Q1跳闸： A：负载过大。 B：偏航电机是否短路和缺项。 C:偏航电机刹车是否打开。 3) 213F1,213F3,213F5,213F8跳闸。
风机主控系统逻辑控制
1.8机舱环境保护参数逻辑控制说明： 机舱内环境温度 ＞ 30℃ ：轴流风机启动 ； 机舱内环境温度 ＜ 25℃ ：轴流风机停机； 机舱外温度 ＜ -30℃ ：正常停机。
风机主控系统逻辑控制
1.9.1发电机运行参数逻辑控制说明： 发电机滑环风扇运行条件：机组处于运行
状态 ； 绕组温度＞80℃ ：冷却水泵启动； 绕组温度＜75℃ ：冷却水泵停止 ； 绕组温度＞90℃或水温＞45℃ ：风扇启动 ； 绕组温度＜70℃且水温＜35℃：风扇停止 ； 绕组温度低于（机舱环境温度+10℃）或绕
风机主控系统逻辑控制
1.6.2电网运行参数逻辑控制说明： 机组功率因数运行范围：-0.95 ～ +0.95； 电网电流 ＞ 2100A ：快速停机 ； 三相电压差 ＞ 50V ：正常停机； 三相电流差 ＞ 160A ：快速停机 。
风机主控系统逻辑控制
1.7机舱柜运行参数逻辑控制说明： 加热器：柜内温度 ＜ 10℃：加热器启动 ； 柜内温度 ＞ 40℃：风扇启动 ； 柜内温度 ＜ 35℃ ：风扇停机； 控制柜内空气温度 ＞ 55℃ ：正常停机 。
风机主控显示故障处理
2.10电网电流类故障：
检查方法： 1) 观察塔基触摸板上的电网电流值。 2) 用钳形表测量每根电缆的电流值，大概估算 电网电流是否超限。 3) 检查塔基模块 KL3403 是否损坏。 4) 检查发电系统是否接地短路 。
风机主控显示故障处理
2.11电网频率类故障： 检查方法： 1) 观察塔基触摸板上的电网频率。 2) 检查塔基模块 KL3403 是否损坏。
风机主控显示故障处理
2.8变频器系统类故障： 检查方法：
变频器类故障，可使用Drivewindow软件， 查看具体故障，并根据故障现象、释义和相关 测试实验，确定故障原因。
风机主控显示故障处理
2.9机组有功功率类故障： 检查方法： 1)检查变频器功率参数设置。 2) 检查风机转速参数设置。 3) 检查风机的主控功制说明： 电池柜允许运行温度范围：-10℃~65℃； 驱动器允许运行温度范围：0℃~80℃； 散热器允许运行温度范围：-60℃~90℃； 变桨电机允许运行温度范围：-60℃~140℃。
风机主控系统逻辑控制
1.13风电机组运行参数逻辑控制说明： 1s平均风速＞40m/s：正常停机； 10min平均风速＞28m/s：正常停机； 1s平均风速＞38m/s：禁止启机； 10s平均风速＞35m/s：禁止启机； 10min平均风速＞22m/s：禁止启机。
风机主控系统逻辑控制
1.3主轴逻辑控制说明： 主轴前轴承温度 ＞ 70℃ ，正常停机 ； 主轴后轴承温度 ＞ 70℃ ，正常停机 ； 主轴前、后轴承温差 ＞ 20℃，报警 。
风机主控系统逻辑控制
1.4偏航逻辑控制说明： 偏航启动最低风速要求：2.5 m/s ； 解缆启动最低风速要求：2.5 m/s； 偏航启动风向误差最低要求：15°； 偏航停止风向误差最高要求：8°； 待机模式解缆触发设定值：±580°； 运行模式解缆触发设定值：±665°； 偏航/ 解缆运行速度设定：±0.8°/s； 扭缆保护角度超过±720°范围，正常停机。
2.15站点电源类故障（01、11、20、22）： 检查方法： 1)检查UPS 供电是否正确，线路是否出现松动。 2) 检查BK3150模块是否正常，接线是否松动。 3) 检查通讯是否异常，接地是否良好。
风机主控显示故障处理
2.16测风类故障： 检查方法： 1) 检查风速仪、风向仪。 2) 检查风速仪、风向仪和模块之间的线路。 3) 检查模块。
风机主控系统逻辑控制
1.14闭锁自动并网功能： HZ-2.0MW风力发电机组具备闭锁自动并网
功能，当电网发生故障时，机组自动切出电网， 同时闭锁自启功能，手动复位并确认故障消除 后才允许风机并入电网。
风机主控显示故障处理
2.1初始化文件故障： 检查方法： 1) 检查塔基 PLC 内部的 init.txt 的位置是否正 确，内容格式是否正确，版本是否正确。 2) 检查塔基 PLC 是否能够正常工作。 3) 清理塔基 PLC 内部的 FTP 文档。 4) 格式化 PLC 的 CF 卡，并重新导入新的 CF 卡程序，并重新设置保持 PLC程序。
风机主控系统逻辑控制
1.5振动保护逻辑控制说明： X方向振动绝对偏移量 ＞ 0.35g ：正常停机； Y方向振动绝对偏移量 ＞ 0.35g：正常停机； X方向振动相对偏移量 ＞ 0.15g：正常停机； Y方向振动相对偏移量 ＞ 0.15g：正常停机。