偏航系统原理及维护

1.5MW风力发电机组

偏航系统原理及维护

UP77/82 风电机组偏航控制及维护

目录

1、偏航系统简介

2、偏航系统工作原理

3、偏航系统控制思想

4、偏航系统故障

5、偏航系统维护

偏航系统简介

偏航系统功能

✓使机舱轴线能够跟踪变化稳定的风向；

✓当机舱至塔底引出电缆到达设定的扭缆角度后自动解缆。

风向标

▪风向标的接线包括四根线，分别是两根电源线，两个信号（我们实际的）

线和两根加热线；

▪目前每台机组上有两个风向标；

▪风向标的N指向机尾；

▪偏航取一分钟平均风向。

偏航系统结构

4个偏航电机

偏航刹车片（10

个）偏航内齿圈

塔筒偏航大齿圈侧面轴承

▪偏航轴承

➢内摩擦的滑动轴承系统；

➢内齿圈设计。

偏航驱动电机：

➢数量：4个

➢对称布置，由电机驱动小齿轮带动整个

机舱沿偏航轴承转动，实现机舱的偏航；

➢内部有温度传感器，控制绕组温度

➢偏航电子刹车装置，

➢偏航齿轮箱：行星式减速齿轮箱

➢偏航小齿轮

▪偏航编码器

➢绝对值编码器，记录偏

航位置；

➢偏航轴承齿数与编码器码盘齿数之比；

➢左右限位开关，常开触点；

➢左右安全链限位开关，常闭触点；

偏航刹车片

运行时间：960s ）

偏航系统工作原理

偏航系统原理

▪由四个偏航电机与偏航内齿轮咬合，偏航内齿轮与塔筒固定在一起，四个偏航电机带动机舱转动。

▪偏航电机由软启动器控制。

偏航软启动器

✓软启动器使偏航电机平稳启动；

✓晶闸管控制偏航电机启动电压缓

慢上升，启动过程结束时，晶闸

管截止；

1.

2.

3.

4.

5.

:

10组偏

～

固制动；偏航时，刹车仍

然保持一定的余压

（15bar的余压），使偏

航过程中始终有阻尼存

在，保证偏航运动更加平稳，避免可能发生的振动现象；

b) 偏航电机采用大功率低转速的设计方案，选用了力矩特性较软的多极电机驱动，结

合风电场的工况，优化机组偏航转速，保证较小的冲击，从而使偏航过程更加平

稳；

c) 位于偏航电机驱动轴上的电磁刹车具有失效保护功能，在出现外部故障（如断电）

时，电磁制动系统仍能使机组的偏航系统处于可靠的制动状态；

d) 偏航轴承采用“零游隙”设计的四点接触球轴承，以增加整机的运转平稳性，增强

抗冲击载荷能力；

e) 优化设计偏航控制系统，对偏航的路径选择进行智能判断，机组在风速较小的状态

15bar

手动操作箱位于机舱内部，当橙黄色信号指示灯亮时，就是处于手动状态。通过手动操作箱可以控制偏航系统的断开／接通、顺／逆时针旋转。

利用计算机不仅可以进行偏航系统各参数的观测还可以进行偏航系统的手动控制。

偏航自动对风

➢起动风速2.5m/s;（P97 最小偏航风速：3m/s 最小偏航速度：0.2m/s）

➢偏航额定速度0.8°/s;

➢低风速下（风速小于9m/s），对风误差大于8°，延时210s，偏航自动对风;

➢高风速下（风速大于9m/s），对风误差大于15°，延时20s，偏航自动对风;

➢在风机加速或发电运行状态下，如果风向突变，对风误差超过70°，风机先正常停机，对风偏航后，再重新启动。

自动解缆

✓偏航时10个刹车钳处于半释放状态，偏航系统压力约45bar;

✓自动解缆时刹车钳处于全释放状态，

偏航系统故障

偏航系统故障

偏航位置故障；

偏航编码器故障；

偏航速度故障；

偏航电机保护跳闸；

✓偏航润滑油泵保护跳闸

偏航润滑油位低故障；（不报？）

偏航系统故障

故障等级为一类故障；

不能自动重起，需要手动复位

（3.制动时间或距离过长，制动力矩不足：原因-弹簧位置不正确或损坏）（4泄露：密封圈损坏）

d) 偏航系统的偏航齿圈与偏航驱动装置的齿轮之间的齿侧间隙过大

.4润滑油渗漏原因

a) 偏航齿轮箱油位计管路连接接头是松动或损坏

b) 密封件损坏

偏航系统维护

✓如果环境温度低于-20 ℃，不得进行维护和检修工作。

✓低温型风力发电机, 如果环境温度低于-30 ℃，不得进行维护和检修工作。

✓如果风速超过限值（瞬时最大停机风速：33m/s或延时10s停机风速：25m/s），不得上塔进行维护和检修工作。

维护时风机的要求

▪用维护钥匙将风机打至维护状态（1位置），最好将叶轮锁锁定。

▪当处理偏航齿轮箱润滑油时，必须配戴安全帽。

表面检查项目：

✓风机偏航时检查是否有异常噪声,是否能精确对准风向;

✓检查侧面轴承和齿圈外表是否有污物，检查涂漆外表面是否油漆脱落；

✓驱动装置齿轮箱的润滑油是否渗漏；

✓检查电缆缠绕情况、绝缘皮磨损情况。