变桨系统原理及维护方案

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变桨系统原理与维护

变桨系统原理与维护

1.5MW风力发电机组变桨系统原理及维护国电联合动力技术培训中心(部资料严禁外泄)UP77/82 风电机组变桨控制及维护目录1、变桨系统控制原理2、变桨系统简介3、变桨系统故障及处理4、LUST与SSB变桨系统的异同5、变桨系统维护定桨失速风机与变桨变速风机之比较定桨失速型风电机组发电量随着风速的提高而增长,在额定风速下达到满发,但风速若再增加,机组出力反而下降很快,叶片呈现失速特性。

优点:机械结构简单,易于制造;控制原理简单,运行可靠性高。

缺点:额定风速高,风轮转换效率低;电能质量差,对电网影响大;叶片复杂,重量大,不适合制造大风机变桨变速型风电机组风机的每个叶片可跟随风速变化独立同步的变化桨距角,控制机组在任何转速下始终工作在最佳状态,额定风速得以有效降低,提高了低风速下机组的发电能力;当风速继续提高时,功率曲线能够维持恒定,有效地提高了风轮的转换效率。

优点:发电效率高,超出定桨机组10%以上;电能质量提高,电网兼容性好;高风速时停机并顺桨,降低载荷,保护机组安全;叶片相对简单,重量轻,利于制造大型兆瓦级风机缺点:变桨机械、电气和控制系统复杂,运行维护难度大。

变桨距双馈变速恒频风力发电机组成为当前国兆瓦级风力发电机组的主流。

变桨系统组成部分简介变桨控制系统简介✓主控制柜✓轴柜✓蓄电池柜✓驱动电机✓减速齿轮箱✓变桨轴承✓限位开关✓编码器▪变桨主控柜▪变桨轴柜▪蓄电池柜▪电机编码器GM 400绝对值编码器共10根线,引入变桨控制柜,需按线号及颜色接入变桨控制柜端子排上。

▪限位开关变桨系统工作流程:●机组主控通过滑环传输的控制指令;●将变桨命令分配至三个轴柜;●轴柜通过各自独立整流装置同步变换直流来驱动电机;●通过减速齿轮箱传递扭矩至变桨齿轮带动每个叶片旋转至精准的角度;●将该叶片角度值反馈至机组主控系统变桨系统控制原理风机不同运行状态下的变桨控制1、静止——起动状态2、起动——加速状态3、加速——风机并网状态3.1、低于额定功率下发电运行3.2 达到额定功率后维持满发状态运行4、运行——停机状态1、静止——起动状态下的变桨调节➢桨距角调节至50°迎风;➢开桨速度不能超过2 °/s;➢顺桨速度不能超过5°/s;➢变桨加速度不能超过20 °/s²;➢目标:叶轮转速升至3 r/s(低速轴)2、起动——加速状态下的变桨调节➢桨距角在(50 °,0°)围调节迎风;➢开桨速度不能超过2 °/s;➢顺桨速度不能超过5°/s;➢变桨加速度不能超过20 °/s²;➢目标:叶轮转速升至10 r/s(低速轴)3、加速——并网发电状态下的变桨调节3.1 低于额定功率下的变桨调节➢桨距角在维持0°迎风;➢开桨速度不能超过2 °/s;➢顺桨速度不能超过5°/s;➢变桨加速度不能超过20 °/s²;➢变频系统通过转矩控制达到最大风能利用系数,➢目标:叶轮转速升至17.5 r/s(低速轴)3.2 达到额定功率后维持满发状态运行➢桨距角在(90 °,0°)围调节;➢开桨速度不能超过5 °/s;➢顺桨速度不能超过5°/s;➢变桨加速度不能超过20 °/s²;➢通过变桨控制使机组保持额定输出功率不变,➢目标:叶轮转速保持17.5 r/s(低速轴)4、运行——停机状态4.1 正常停机➢叶片正常顺桨至89°;➢变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行;➢顺桨速度控制为5°/s;➢叶轮空转,机械刹车不动作;4.2 快速停机➢叶片快速顺桨至89°;➢变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行;➢顺桨速度控制为7°/s;➢叶轮空转,机械刹车不动作;4.3 紧急停机➢叶片紧急顺桨至91°或96 °限位开关;➢紧急顺桨命令通过蓄电池柜执行;➢顺桨速度不受控制;➢叶轮转速低于5 r/s后,液压机械刹车抱闸,将叶轮转速降至为零;独立变桨:三个叶片通过各自的轴柜和蓄电池柜实现开桨和顺桨的同步调节;如果某一个驱动器发生故障,另两个驱动器依然可以安全地使风机顺桨并安全停机。

变桨系统原理及维护

变桨系统原理及维护

变桨系统原理及维护变桨系统是风力发电系统中的核心部件,用于控制风机的叶片角度,以适应不同风速下的转速和输出功率。

它由电气控制系统、机械传动系统和叶片角度测量系统组成。

本文将介绍变桨系统的原理和维护。

首先,变桨系统的原理是根据环境气象条件和主轴转速实时监测风力发电机的转速和功率输出,通过调整叶片角度控制风机的输出功率。

当风速较低时,变桨系统将自动调整叶片角度,使风机转矩增加,从而提高转速和功率输出;当风速较高时,变桨系统将减小叶片角度,减少风机转矩,以防止过载。

变桨系统的主要任务是保证风机在不同风速下的安全运行和最大功率输出。

变桨系统的维护包括定期检查和维修工作。

首先,需要定期检查变桨系统的电气控制部件,包括传感器、控制器、电机和电缆等,确保其运行正常。

其次,需要检查机械传动系统,包括转动轴、齿轮和传动带等,保证其没有松动或磨损,并注油润滑。

同时,应定期检查叶片角度测量系统,确保测量准确,及时调整或更换传感器。

另外,还需检查电缆连接是否牢固,机械部件是否有异常噪声和振动等。

如果发现故障或异常,应及时维修或更换受损部件。

对于变桨系统的维护,还需要注意以下几点。

首先,要定期清洁变桨系统的尘埃和污垢,以防止对系统运行产生干扰。

其次,应定期校准传感器,确保测量准确。

此外,需要备好备件,以备紧急更换。

在维护期间,应使用专业工具和设备,以确保操作安全和有效。

最后,为了保证变桨系统的正常运行和延长使用寿命,还应定期对系统进行性能测试和分析,通过数据监测和故障诊断,及时发现和解决潜在问题。

此外,还应进行系统的升级和改进,以适应新的技术和需求。

总之,变桨系统是风力发电系统中不可缺少的关键部件,通过调整叶片角度实现对风机输出功率的控制。

正确维护和保养变桨系统可以保证其正常运行和延长使用寿命,同时还需不断通过技术升级和改进提高系统性能和可靠性。

风机变桨系统结构、原理及典型故障处理

风机变桨系统结构、原理及典型故障处理
当风速超过额定风速时,通过控制叶片角度 来控制风机的转速和功率维持在一个最优的水平;
当风速低于额定风速时,通过调整叶片角度 从风中吸收更多的风能,得到最佳的发电功率;
当安全链被打开时,叶片转到顺桨位置,可 作为空气动力制动装置使机组安全停机;
利用风和叶轮的相互作用,减小摆动从而将 机械负载最小化。
顺桨位置
采用变桨矩调节,风机的启动性好、刹车机构 简单,叶片顺桨后风轮转速可以逐渐下降、额定点 以前的功率输出饱满、额定点以后的输出功率平滑、 风轮叶根承受的动、静载荷小。变桨系统作为基本 制动系统,可以在额定功率范围内对风机转速进行 控制。
变桨系统的构成
变桨系统包括三个主要部件,变桨轴承、变 桨驱动装置-变桨电机和变桨齿轮箱、变桨控制 柜。如果一个驱动装置发生故障,另两个驱动装 置可以安全地使风机停机。
变桨系统如何实现变桨控制
从站PLC控制操作
电气变桨系统,3 个变桨变频器控 制的变桨电机间 接变速装置(伺 服电机)
机舱内的电池系 统
变桨系统的Leabharlann 点变桨控制系统是通过改变叶片角度,实现功率 变化来进行调节的。通过在叶片和轮毂之间安装的 变桨驱动装置带动变桨轴承转动从而改变叶片角度, 由此控制叶片的升力,以达到控制作用在风轮叶片 上的扭矩和功率的目的。
电机连接 工作时间
动态工作
用一个风扇强制风冷
一个内置在定子绕组中的 Pt-100
变频器操作,增加 du/dt 值,增加铁心损耗,增加电 压峰值
单传动, 闭合环路
100 %,当制动器有飞轮 时,电机必须持续保持叶 片在工作位置
最大加速度125 1 rpm/s
扭矩限制 电缆长度 使用寿命
工作位置
变桨系统原理

变桨系统的工作原理

变桨系统的工作原理

变桨系统的工作原理
变桨系统是指风力发电机组中的一种机电系统,用于调整叶片的角度,以最大化风能转化为机械能,并通过发电机产生电能。

这种系统通常由以下几个主要部件组成:
1. 变桨驱动机构:由电机、减速器和传动装置组成。

电机通过传动装置将转动力传递给叶片的桨叶根部,驱使桨叶进行转动。

2. 桨叶角度传感器:用于感知当前桨叶的角度。

常见的传感器包括光电编码器、霍尔传感器等。

传感器将角度信息发送给控制系统。

3. 控制系统:根据风速、转速和其他相关参数,通过对桨叶角度进行调整,以最大化风能转化效率。

控制系统通常包括主控制器、数据采集系统和执行器。

主控制器负责处理和分析传感器数据,并制定相应的桨叶调整策略。

数据采集系统用于实时监测发电机组的工作状态,并将数据传输给主控制器。

执行器根据主控制器的指令,调整变桨系统的工作状态。

整个系统的工作流程如下:
1. 控制系统通过数据采集系统获取当前的风速和转速等参数。

2. 主控制器根据当前的参数,计算出最优的桨叶角度。

3. 主控制器将桨叶角度指令发送给执行器。

4. 执行器根据指令,调整变桨驱动机构中的电机工作状态,实现桨叶角度的调整。

5. 变桨驱动机构将桨叶转到指定的角度。

6. 控制系统持续监测风速和转速等参数,并不断更新桨叶角度,以确保风能转化效率的最大化。

通过不断调整桨叶角度,变桨系统能够根据当前的风速和转速,使得风能能够以最高效率地转化为机械能,从而提高风力发电机组的发电效率。

变桨系统原理及维护

变桨系统原理及维护

1.5MW风力发电机组变桨系统原理及维护国电联合动力技术有限公司培训中心(内部资料严禁外泄)UP77/82 风电机组变桨控制及维护目录1、变桨系统控制原理2、变桨系统简介3、变桨系统故障及处理4、LUST与SSB变桨系统的异同5、变桨系统维护定桨失速风机与变桨变速风机之比较定桨失速型风电机组发电量随着风速的提高而增长,在额定风速下达到满发,但风速若再增加,机组出力反而下降很快,叶片呈现失速特性。

优点:机械结构简单,易于制造;控制原理简单,运行可靠性高。

缺点:额定风速高,风轮转换效率低;电能质量差,对电网影响大;叶片复杂,重量大,不适合制造大风机变桨变速型风电机组风机的每个叶片可跟随风速变化独立同步的变化桨距角,控制机组在任何转速下始终工作在最佳状态,额定风速得以有效降低,提高了低风速下机组的发电能力;当风速继续提高时,功率曲线能够维持恒定,有效地提高了风轮的转换效率。

优点:发电效率高,超出定桨机组10%以上;电能质量提高,电网兼容性好;高风速时停机并顺桨,降低载荷,保护机组安全;叶片相对简单,重量轻,利于制造大型兆瓦级风机缺点:变桨机械、电气和控制系统复杂,运行维护难度大。

变桨距双馈变速恒频风力发电机组成为当前国内兆瓦级风力发电机组的主流。

变桨系统组成部分简介变桨控制系统简介✓主控制柜✓轴柜✓蓄电池柜✓驱动电机✓减速齿轮箱✓变桨轴承✓限位开关✓编码器▪变桨主控柜▪变桨轴柜▪蓄电池柜▪电机编码器GM 400绝对值编码器共10根线,引入变桨控制柜,需按线号及颜色接入变桨控制柜端子排上。

▪限位开关变桨系统工作流程:●机组主控通过滑环传输的控制指令;●将变桨命令分配至三个轴柜;●轴柜通过各自独立整流装置同步变换直流来驱动电机;●通过减速齿轮箱传递扭矩至变桨齿轮带动每个叶片旋转至精准的角度;●将该叶片角度值反馈至机组主控系统变桨系统控制原理风机不同运行状态下的变桨控制1、静止——起动状态2、起动——加速状态3、加速——风机并网状态3.1、低于额定功率下发电运行3.2 达到额定功率后维持满发状态运行4、运行——停机状态1、静止——起动状态下的变桨调节➢桨距角调节至50°迎风;➢开桨速度不能超过2 °/s;➢顺桨速度不能超过5°/s;➢变桨加速度不能超过20 °/s²;➢目标:叶轮转速升至3 r/s(低速轴)2、起动——加速状态下的变桨调节➢桨距角在(50 °,0°)范围内调节迎风;➢开桨速度不能超过2 °/s;➢顺桨速度不能超过5°/s;➢变桨加速度不能超过20 °/s²;➢目标:叶轮转速升至10 r/s(低速轴)3、加速——并网发电状态下的变桨调节3.1 低于额定功率下的变桨调节➢桨距角在维持0°迎风;➢开桨速度不能超过2 °/s;➢顺桨速度不能超过5°/s;➢变桨加速度不能超过20 °/s²;➢变频系统通过转矩控制达到最大风能利用系数,➢目标:叶轮转速升至17.5 r/s(低速轴)3.2 达到额定功率后维持满发状态运行➢桨距角在(90 °,0°)范围内调节;➢开桨速度不能超过5 °/s;➢顺桨速度不能超过5°/s;➢变桨加速度不能超过20 °/s²;➢通过变桨控制使机组保持额定输出功率不变,➢目标:叶轮转速保持17.5 r/s(低速轴)4、运行——停机状态4.1 正常停机➢叶片正常顺桨至89°;➢变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行;➢顺桨速度控制为5°/s;➢叶轮空转,机械刹车不动作;4.2 快速停机➢叶片快速顺桨至89°;➢变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行;➢顺桨速度控制为7°/s;➢叶轮空转,机械刹车不动作;4.3 紧急停机➢叶片紧急顺桨至91°或96 °限位开关;➢紧急顺桨命令通过蓄电池柜执行;➢顺桨速度不受控制;➢叶轮转速低于5 r/s后,液压机械刹车抱闸,将叶轮转速降至为零;独立变桨:三个叶片通过各自的轴柜和蓄电池柜实现开桨和顺桨的同步调节;如果某一个驱动器发生故障,另两个驱动器依然可以安全地使风机顺桨并安全停机。

变桨工作原理

变桨工作原理

变桨工作原理标题:变桨工作原理引言概述:变桨是现代风力发电机组中重要的组成部分,它通过调整叶片的角度来适应不同的风速和风向,从而优化发电效率。

本文将详细介绍变桨的工作原理,包括传动系统、控制系统、叶片角度调整原理、风速和风向检测以及变桨的效益。

一、传动系统1.1 齿轮箱:变桨系统中的齿轮箱负责将风力转换为机械能,并传递给叶片。

齿轮箱通常由多级齿轮组成,通过传动比例来适应不同的风速。

1.2 转子轴:转子轴是连接齿轮箱和叶片的重要部分,它承受着旋转力和扭矩。

转子轴通常采用高强度合金钢材料制造,以确保其耐用性和可靠性。

1.3 联轴器:联轴器连接转子轴和叶片轴,它能够传递转矩并允许叶片在变桨过程中调整角度。

联轴器的设计要考虑到叶片的旋转速度和扭矩传递的平稳性。

二、控制系统2.1 主控制器:主控制器是变桨系统的核心,它负责监测风速、风向和发电机组的运行状态,并根据预设的参数来调整叶片的角度。

主控制器采用先进的算法和传感器技术,以实现高效的风能利用。

2.2 电动机:电动机是控制叶片角度调整的执行器,主控制器通过电动机来实现叶片的旋转。

电动机的选择要考虑到扭矩输出和响应速度,以确保叶片能够及时调整角度。

2.3 传感器:传感器用于监测风速和风向,以提供准确的数据给主控制器。

常用的传感器包括风速传感器和风向传感器,它们能够实时检测风的变化,以便及时调整叶片的角度。

三、叶片角度调整原理3.1 风速检测:主控制器通过风速传感器获取当前的风速数据。

根据风速的大小,主控制器可以判断是否需要调整叶片的角度。

3.2 风向检测:风向传感器用于检测风的方向,主控制器可以根据风向的变化来调整叶片的角度,使其始终面向风的方向。

3.3 叶片角度调整:主控制器根据风速和风向的数据,通过控制电动机来调整叶片的角度。

当风速增大时,叶片的角度会增加,以提供更大的扭矩;当风速减小时,叶片的角度会减小,以避免过载。

四、风速和风向检测4.1 风速传感器:风速传感器通常采用超声波或热线等技术来测量风速。

变桨系统原理及维护

变桨系统原理及维护

变桨系统原理及维护一、变桨系统原理变桨系统是风能发电机组的关键部件之一,主要负责控制风轮桨叶的角度,以实现最佳风能转换效率。

其主要原理如下:1.控制原理:变桨系统通过感知风速、桨叶角度和发电机输出功率等参数,并根据实时监测的风速变化情况来控制桨叶的角度调整,以使风轮桨叶能够始终迎向风速的最佳方向。

2.传动原理:变桨系统通过主轴和传动电机等组件完成角度调整。

其中,主轴连接了风轮和齿轮箱,通过传动电机以及相应的齿轮传动机构控制风轮桨叶的角度调整。

3.控制模式:一般来说,变桨系统可以采用定角控制模式和变角控制模式。

定角控制模式适用于大部分工况,根据实时风速的大小选择恰当的桨叶角度。

而变角控制模式则可以在遇到特定工况时,根据不同的发电机输出功率等参数来调整桨叶角度。

4.安全保护机制:变桨系统还需要具备一定的安全保护机制,以应对突发情况。

比如,当变桨控制系统出现故障时,可以自动切断桨叶的调整功能,确保风轮系统的稳定运行。

二、变桨系统维护为确保变桨系统的正常运行和延长其使用寿命,需要进行定期的维护和保养。

下面是一些常见的维护措施:1.日常巡检:定期对变桨系统进行巡视,检查主轴、传动电机以及传动装置的工作情况。

特别要关注是否存在松动、磨损或损坏等问题,并及时进行维修或更换。

2.清洁保养:通过对变桨系统的清洁保养,去除积灰、杂物等异物,防止其对系统的正常运行产生影响。

3.润滑维护:应定期对润滑系统进行检查,确保润滑油的质量符合要求,并及时更换润滑油,以保持传动装置的正常运转。

4.故障排除:一旦发现变桨系统出现异常情况,应及时排除故障。

对于无法解决的故障,应请专业维修人员进行处理。

5.数据分析:通过对变桨系统监测数据的分析,可以及时发现潜在的问题和异常,对系统进行精确的调整和维护。

综上所述,变桨系统的原理是通过感知风速和发电机输出功率等参数,控制风轮桨叶角度的调整,以实现最佳风能转换效率。

为保证变桨系统的正常运行和延长使用寿命,需要定期进行维护和保养,包括日常巡检、清洁保养、润滑维护、故障排除和数据分析等措施。

变桨工作原理

变桨工作原理

变桨工作原理一、概述变桨是风力发机电组中的一个重要组成部份,它通过调整叶片的角度来适应不同风速下的风能转换效率。

本文将详细介绍变桨的工作原理及其关键技术。

二、工作原理1. 变桨系统组成变桨系统主要由叶片、桨毂、液压系统和控制系统组成。

叶片通过连接在桨毂上,桨毂则与主轴相连。

液压系统负责控制桨毂的转动,控制系统则根据风速和发机电组运行状态来调整液压系统的工作。

2. 变桨过程当风速发生变化时,控制系统会根据风速传感器的反馈信号判断当前风速,并根据预设的风速-功率特性曲线来确定最佳叶片角度。

然后,控制系统通过液压系统控制桨毂的转动,使叶片调整到相应的角度。

当风速较低时,叶片角度会增大以增加风能捕捉面积;当风速较高时,叶片角度会减小以减少风阻,保护发机电组。

3. 关键技术(1) 风速传感器:用于实时监测风速,将风速信号传输给控制系统,以便根据风速调整叶片角度。

(2) 液压系统:通过液压油缸控制桨毂的转动,实现叶片角度的调整。

液压系统需要具备高精度、高可靠性和快速响应的特点。

(3) 控制系统:根据风速传感器的反馈信号和预设的风速-功率特性曲线,控制液压系统的工作,实现叶片角度的调整。

(4) 叶片材料:叶片需要具备轻量化、高强度和耐腐蚀的特点,以适应不同的风速环境温和候条件。

三、数据分析根据实际的风力发电场运行数据,可以得出以下结论:1. 变桨系统的优化可以显著提高风力发机电组的发电效率。

通过合理调整叶片角度,可以最大限度地捕捉风能,提高发机电组的利用率。

2. 变桨系统的响应速度对发电效率影响较大。

当风速蓦地变化时,如果变桨系统响应迟缓,将导致发机电组的发电效率下降。

3. 叶片材料的选择对发机电组的寿命和稳定性有重要影响。

优质的叶片材料可以提高叶片的耐久性,减少维护成本。

四、发展趋势随着风力发电技术的不断发展,变桨系统也在不断创新和改进中。

未来的发展趋势包括:1. 智能化控制:利用先进的传感器和控制算法,实现变桨系统的智能化控制,提高风力发机电组的发电效率和稳定性。

变桨系统维护

变桨系统维护

华锐风电科技有限公司风力发电机组培训教材变桨部分1.变桨控制系统简介变桨控制系统包括三个主要部件,驱动装置-电机,齿轮箱和变桨轴承。

从额定功率起,通过控制系统将叶片以精细的变桨角度向顺桨方向转动,实现风机的功率控制。

如果一个驱动器发生故障,另两个驱动器可以安全地使风机停机。

变桨控制系统是通过改变叶片迎角,实现功率变化来进行调节的。

通过在叶片和轮毂之间安装的变桨驱动电机带动回转轴承转动从而改变叶片迎角,由此控制叶片的升力,以达到控制作用在风轮叶片上的扭矩和功率的目的。

在90度迎角时是叶片的工作位置。

在风力发电机组正常运行时,叶片向小迎角方向变化而达到限制功率。

一般变桨角度范围为0~86度。

采用变桨矩调节,风机的启动性好、刹车机构简单,叶片顺桨后风轮转速可以逐渐下降、额定点以前的功率输出饱满、额定点以的输出功率平滑、风轮叶根承受的动、静载荷小。

变桨系统作为基本制动系统,可以在额定功率范围内对风机速度进行控制。

变桨控制系统有四个主要任务:1. 通过调整叶片角把风机的电力速度控制在规定风速之上的一个恒定速度。

2. 当安全链被打开时,使用转子作为空气动力制动装置把叶子转回到羽状位置(安全运行)。

3. 调整叶片角以规定的最低风速从风中获得适当的电力。

4. 通过衰减风转交互作用引起的震动使风机上的机械载荷极小化。

2.变桨轴承2.1安装位置变桨轴承安装在轮毂上,通过外圈螺栓把紧。

其内齿圈与变桨驱动装置啮合运动,并与叶片联接2.2工作原理当风向发生变化时,通过变桨驱动电机带动变桨轴承转动从而改变叶片对风向地迎角,使叶片保持最佳的迎风状态,由此控制叶片的升力,以达到控制作用在叶片上的扭矩和功率的目的。

2.3变桨轴承的剖面图从剖面图可以看出,变桨轴承采用深沟球轴承深沟球轴承主要承受纯径向载荷,也可承受轴向载荷。

承受纯径向载荷时,接触角为零。

位置1:变桨轴承外圈螺栓孔,与轮毂联接。

位置2:变桨轴承内圈螺栓孔,与叶片联接。

变桨系统原理及维护.pdf

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培训中心 目标:叶轮转速保持 17.5 r/s(低速轴) 4、 运行——停机状态 4.1 正常停机 叶片正常顺桨至 89°; 变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行; 顺桨速度控制为 5° /s; 叶轮空转,机械刹车不动作; 4.2 快速停机 叶片快速顺桨至 89°; 变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行; 顺桨速度控制为 7° /s; 叶轮空转,机械刹车不动作; 4.3 紧急停机 叶片紧急顺桨至 91°或 96 °限位开关 ; 紧急顺桨命令通过蓄电池柜执行; 顺桨速度不受控制 ; 叶轮转速低于 5 r/s 后,液压机械刹车抱闸,将叶轮转速降至为零; 独立变桨: 三个叶片通过各自的轴柜和蓄电池柜实现开桨和顺桨的同步调 节;如果某一个驱动器发生故障,另两个驱动器依然可以安全地使风机顺 桨并安全停机。
定桨失速型风电机组
发电量随着风速的提高而增长,在额定风速下达到满发,但风速若再 增加,机组出力反而下降很快,叶片呈现失速特性。
优点:机械结构简单,易于制造; 控制原理简单,运行可靠性高。
缺点:额定风速高,风轮转换效率低; 电能质量差,对电网影响大; 叶片复杂,重量大,不适合制造大风机
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培训中心 变桨变速型风电机组
风机的每个叶片可跟随风速变化独立同步的变化桨距角,控制机组在任 何转速下始终工作在最佳状态,额定风速得以有效降低,提高了低风速下 机组的发电能力;当风速继续提高时,功率曲线能够维持恒定,有效地提 高了风轮的转换效率。 优点:发电效率高,超出定桨机组 10%以上;
电能质量提高,电网兼容性好; 高风速时停机并顺桨,降低载荷,保护机组安全; 叶片相对简单,重量轻,利于制造大型兆瓦级风机 缺点:变桨机械、电气和控制系统复杂,运行维护难度大。 变桨距双馈变速恒频风力发电机组成为当前国内兆瓦级风力发电机组的 主流。

风力发电机变桨系统维修手册

风力发电机变桨系统维修手册

风力发电机变桨系统维修手册第一章:引言风力发电机变桨系统是风力发电机的一个重要组成部分之一,它起着控制叶片角度,以适应不同风速条件下的发电性能和安全运行的作用。

本维修手册旨在提供风力发电机变桨系统的维护和维修指南,帮助维修人员提高工作效率和安全水平。

第二章:变桨系统所含零件及原理2.1 主轴承主轴承是风力发电机变桨系统中的关键零部件之一,它承载了叶片和叶轮的重量,并传递叶片的转动力矩。

维修人员在进行变桨系统维护时应重点关注主轴承的润滑情况和振动状态。

2.2 变桨电机变桨电机是控制叶片的角度,实现风力发电机输出功率最大化的核心部件。

维修人员需要检查变桨电机的电气连接和工作状态,并做好安全防护措施。

2.3 叶片叶片是风力发电机转换风能的重要部分,其角度的变化直接影响到风力发电机的发电效率和运行稳定性。

维修人员需定期检查叶片的表面状态和叶片与机身的连接情况,并及时清理叶片上的杂物。

2.4 变桨系统控制器变桨系统控制器是整个变桨系统的“大脑”,它通过感知风速和风向等参数,判断叶片角度的调整,并与主控系统进行通讯和协调。

维修人员应熟悉控制器的操作和故障排除方法。

第三章:维修工具和安全要求3.1 维修工具维修风力发电机变桨系统需要一些特殊的工具和设备,如扳手、电动工具、绝缘手套等。

维修人员在操作过程中需正确使用这些工具,确保自身安全。

3.2 安全要求风力发电机变桨系统涉及到高处作业和电器维修等风险较高的环境,维修人员需要严格遵守相关的安全规定。

在进行维修工作之前,维修人员应进行必要的安全培训,并佩戴个人防护装备,如安全帽、防护眼镜等。

第四章:维修流程4.1 维修前准备维修人员在进行维修工作之前应详细了解故障现象和维修范围,并组织所需的工具和设备。

4.2 维修步骤根据具体的故障情况,维修人员需要依次进行故障排查、零部件更换或修复、系统调试等工作。

在进行维修操作的过程中,应注意操作规范和安全措施,确保维修效果和人身安全。

变桨系统的工作原理

变桨系统的工作原理

变桨系统的工作原理
变桨系统是风力发电机组中的重要组成部分,它通过控制桨叶
的角度,使风力发电机组能够更高效地转换风能为电能。

其工作原
理主要包括风速检测、角度调节和系统保护三个方面。

首先,变桨系统需要实时监测风速。

风速是影响风力发电机组
发电效率的重要因素,因此变桨系统需要安装风速传感器,实时监
测风速的变化。

当风速超过一定阈值时,变桨系统会启动,调整桨
叶的角度,以适应不同风速下的发电要求。

其次,变桨系统通过调节桨叶的角度来控制风力发电机组的转速。

当风速较小时,变桨系统会使桨叶的角度变大,增大受风面积,从而提高风力发电机组的转速;当风速较大时,变桨系统会使桨叶
的角度变小,减小受风面积,以避免风力发电机组过载运行。

通过
这种方式,变桨系统能够使风力发电机组在不同风速下保持稳定的
运行状态,提高发电效率。

最后,变桨系统还具有系统保护功能。

在极端天气条件下,如
台风、暴风雨等恶劣天气,风力发电机组需要停止运行以避免损坏。

变桨系统会根据风速和风向的变化,自动调整桨叶的角度,使风力
发电机组进入安全状态。

此外,变桨系统还会监测风力发电机组的运行状态,一旦发现异常情况,如超速、过载等,会立即采取相应的保护措施,确保风力发电机组和设备的安全运行。

综上所述,变桨系统通过实时监测风速、调节桨叶角度和系统保护等方式,能够使风力发电机组在不同风速下保持稳定运行,提高发电效率,保障设备安全。

这些工作原理的有效实施,为风力发电行业的发展和风力发电技术的进步提供了重要的支持和保障。

变桨系统原理及维护

变桨系统原理及维护

变桨系统原理及维护Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998风力发电机组变桨系统原理及维护国电联合动力技术有限公司培训中心(内部资料严禁外泄)UP77/82 风电机组变桨控制及维护目录1、变桨系统控制原理2、变桨系统简介3、变桨系统故障及处理4、LUST与SSB变桨系统的异同5、变桨系统维护定桨失速风机与变桨变速风机之比较定桨失速型风电机组发电量随着风速的提高而增长,在额定风速下达到满发,但风速若再增加,机组出力反而下降很快,叶片呈现失速特性。

优点:机械结构简单,易于制造;控制原理简单,运行可靠性高。

缺点:额定风速高,风轮转换效率低;电能质量差,对电网影响大;叶片复杂,重量大,不适合制造大风机变桨变速型风电机组风机的每个叶片可跟随风速变化独立同步的变化桨距角,控制机组在任何转速下始终工作在最佳状态,额定风速得以有效降低,提高了低风速下机组的发电能力;当风速继续提高时,功率曲线能够维持恒定,有效地提高了风轮的转换效率。

优点:发电效率高,超出定桨机组10%以上;电能质量提高,电网兼容性好;高风速时停机并顺桨,降低载荷,保护机组安全;叶片相对简单,重量轻,利于制造大型兆瓦级风机缺点:变桨机械、电气和控制系统复杂,运行维护难度大。

变桨距双馈变速恒频风力发电机组成为当前国内兆瓦级风力发电机组的主流。

变桨系统组成部分简介变桨控制系统简介✓主控制柜✓轴柜✓蓄电池柜✓驱动电机✓减速齿轮箱✓变桨轴承✓限位开关✓编码器▪变桨主控柜▪变桨轴柜▪蓄电池柜▪电机编码器GM 400绝对值编码器共10根线,引入变桨控制柜,需按线号及颜色接入变桨控制柜端子排上。

▪限位开关变桨系统工作流程:●机组主控通过滑环传输的控制指令;●将变桨命令分配至三个轴柜;●轴柜通过各自独立整流装置同步变换直流来驱动电机;●通过减速齿轮箱传递扭矩至变桨齿轮带动每个叶片旋转至精准的角度;●将该叶片角度值反馈至机组主控系统变桨系统控制原理风机不同运行状态下的变桨控制1、静止——起动状态2、起动——加速状态3、加速——风机并网状态、低于额定功率下发电运行达到额定功率后维持满发状态运行4、运行——停机状态1、静止——起动状态下的变桨调节➢桨距角调节至50°迎风;➢开桨速度不能超过2 ° /s;➢顺桨速度不能超过5° /s;➢变桨加速度不能超过20 ° /s2;➢目标:叶轮转速升至3 r/s(低速轴)2、起动——加速状态下的变桨调节➢桨距角在(50 °,0°)范围内调节迎风;➢开桨速度不能超过2 ° /s;➢顺桨速度不能超过5° /s;➢变桨加速度不能超过20 ° /s2;➢目标:叶轮转速升至10 r/s(低速轴)3、加速——并网发电状态下的变桨调节低于额定功率下的变桨调节➢桨距角在维持0°迎风;➢开桨速度不能超过2 ° /s;➢顺桨速度不能超过5° /s;➢变桨加速度不能超过20 ° /s2;➢变频系统通过转矩控制达到最大风能利用系数,➢目标:叶轮转速升至 r/s(低速轴)达到额定功率后维持满发状态运行➢桨距角在(90 °,0°)范围内调节;➢开桨速度不能超过5 ° /s;➢顺桨速度不能超过5° /s;➢变桨加速度不能超过20 ° /s2;➢通过变桨控制使机组保持额定输出功率不变,➢目标:叶轮转速保持 r/s(低速轴)4、运行——停机状态正常停机➢叶片正常顺桨至89°;➢变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行;➢顺桨速度控制为5° /s;➢叶轮空转,机械刹车不动作;快速停机➢叶片快速顺桨至89°;➢变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行;➢顺桨速度控制为7° /s;➢叶轮空转,机械刹车不动作;紧急停机➢叶片紧急顺桨至91°或96 °限位开关;➢紧急顺桨命令通过蓄电池柜执行;➢顺桨速度不受控制;➢叶轮转速低于5 r/s后,液压机械刹车抱闸,将叶轮转速降至为零;独立变桨:三个叶片通过各自的轴柜和蓄电池柜实现开桨和顺桨的同步调节;如果某一个驱动器发生故障,另两个驱动器依然可以安全地使风机顺桨并安全停机。

变桨系统原理及维护

变桨系统原理及维护

1.5MW风力发电机组变桨系统原理及维护国电联合动力技术有限公司培训中心(内部资料严禁外泄)UP77/82 风电机组变桨控制及维护目录1、变桨系统控制原理2、变桨系统简介3、变桨系统故障及处理4、LUST与SSB变桨系统的异同5、变桨系统维护定桨失速风机与变桨变速风机之比较定桨失速型风电机组发电量随着风速的提高而增长,在额定风速下达到满发,但风速若再增加,机组出力反而下降很快,叶片呈现失速特性。

优点:机械结构简单,易于制造;控制原理简单,运行可靠性高。

缺点:额定风速高,风轮转换效率低;电能质量差,对电网影响大;叶片复杂,重量大,不适合制造大风机变桨变速型风电机组风机的每个叶片可跟随风速变化独立同步的变化桨距角,控制机组在任何转速下始终工作在最佳状态,额定风速得以有效降低,提高了低风速下机组的发电能力;当风速继续提高时,功率曲线能够维持恒定,有效地提高了风轮的转换效率。

优点:发电效率高,超出定桨机组10%以上;电能质量提高,电网兼容性好;高风速时停机并顺桨,降低载荷,保护机组安全;叶片相对简单,重量轻,利于制造大型兆瓦级风机缺点:变桨机械、电气和控制系统复杂,运行维护难度大。

变桨距双馈变速恒频风力发电机组成为当前国内兆瓦级风力发电机组的主流。

变桨系统组成部分简介变桨控制系统简介✓主控制柜✓轴柜✓蓄电池柜✓驱动电机✓减速齿轮箱✓变桨轴承✓限位开关✓编码器▪变桨主控柜▪变桨轴柜▪蓄电池柜▪电机编码器GM 400绝对值编码器共10根线,引入变桨控制柜,需按线号及颜色接入变桨控制柜端子排上。

▪限位开关变桨系统工作流程:●机组主控通过滑环传输的控制指令;●将变桨命令分配至三个轴柜;●轴柜通过各自独立整流装置同步变换直流来驱动电机;●通过减速齿轮箱传递扭矩至变桨齿轮带动每个叶片旋转至精准的角度;●将该叶片角度值反馈至机组主控系统变桨系统控制原理风机不同运行状态下的变桨控制1、静止——起动状态2、起动——加速状态3、加速——风机并网状态3.1、低于额定功率下发电运行3.2 达到额定功率后维持满发状态运行4、运行——停机状态1、静止——起动状态下的变桨调节桨距角调节至50°迎风;开桨速度不能超过2 °/s;顺桨速度不能超过5°/s;变桨加速度不能超过20 °/s²;目标:叶轮转速升至3 r/s(低速轴)2、起动——加速状态下的变桨调节桨距角在(50 °,0°)范围内调节迎风;开桨速度不能超过2 °/s;顺桨速度不能超过5°/s;变桨加速度不能超过20 °/s²;目标:叶轮转速升至10 r/s(低速轴)3、加速——并网发电状态下的变桨调节3.1 低于额定功率下的变桨调节桨距角在维持0°迎风;开桨速度不能超过2 °/s;顺桨速度不能超过5°/s;变桨加速度不能超过20 °/s²;变频系统通过转矩控制达到最大风能利用系数, 目标:叶轮转速升至17.5 r/s(低速轴)3.2 达到额定功率后维持满发状态运行桨距角在(90 °,0°)范围内调节;开桨速度不能超过5 °/s;顺桨速度不能超过5°/s;变桨加速度不能超过20 °/s²;通过变桨控制使机组保持额定输出功率不变,目标:叶轮转速保持17.5 r/s(低速轴)4、运行——停机状态4.1 正常停机叶片正常顺桨至89°;变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行;顺桨速度控制为5°/s;叶轮空转,机械刹车不动作;4.2 快速停机叶片快速顺桨至89°;变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行;顺桨速度控制为7°/s;叶轮空转,机械刹车不动作;4.3 紧急停机叶片紧急顺桨至91°或96 °限位开关;紧急顺桨命令通过蓄电池柜执行;顺桨速度不受控制;叶轮转速低于5 r/s后,液压机械刹车抱闸,将叶轮转速降至为零;独立变桨:三个叶片通过各自的轴柜和蓄电池柜实现开桨和顺桨的同步调节;如果某一个驱动器发生故障,另两个驱动器依然可以安全地使风机顺桨并安全停机。

变桨系统的工作原理

变桨系统的工作原理

变桨系统的工作原理
变桨系统是风力发电机组中的关键部件,其工作原理是根据风机的转速和风向来调整风机叶片的角度,以最大限度地利用风能并提高发电效率。

变桨系统包括传感器、控制器和执行机构三个主要部分。

传感器用于监测风机的转速和风向情况,控制器根据传感器的反馈信号,判断并采取相应的控制策略,最终控制执行机构来调整叶片的角度。

在变桨系统中,传感器通过测量风机转速和风向来获取相关的数据。

转速传感器通常使用磁敏传感器或光电传感器,能够测量风机叶轮的旋转速度。

风向传感器可以是基于风向传感器或风向电子罗盘,用于判断风的方向。

控制器是变桨系统的核心部分,它根据传感器的反馈信号进行数据处理和判断,采取相应的控制策略来调整叶片角度。

常见的控制策略包括最大功率跟踪控制(MPPT),即调整叶片角度以使风机输出功率最大化;以及风机保护控制,即在高风、低风或故障情况下保护风机的安全运行。

执行机构是根据控制器的指令来实际调整叶片角度的部件。

常见的执行机构包括液压执行机构和电动执行机构。

液压执行机构通过控制液压系统来调整叶片角度,电动执行机构通过电机驱动来实现叶片角度的调整。

综上所述,变桨系统通过传感器监测风机转速和风向,控制器
根据传感器反馈信号来采取相应的控制策略,最终通过执行机构调整风机叶片角度,以实现有效利用风能并提高发电效率的目的。

变桨工作原理

变桨工作原理

变桨工作原理一、引言变桨是风力发机电组中的重要组成部份,其工作原理是调整叶片的角度,以适应不同风速条件下的风能转化。

本文将详细介绍变桨工作原理及其相关技术。

二、变桨工作原理1. 变桨系统组成变桨系统主要由叶片、液压系统、传感器、控制器和执行器等组成。

其中,叶片是变桨系统的核心部件,通过液压系统和执行器来实现角度调整。

2. 变桨原理当风能转化为机械能时,风力发机电组的叶片开始旋转。

当风速超过额定值时,变桨系统会感知到,并通过传感器将信号传递给控制器。

控制器根据接收到的信号,判断是否需要调整叶片的角度。

3. 变桨调整角度控制器根据风速和发机电的负荷情况,计算出最佳叶片角度。

然后,通过液压系统控制执行器,将叶片调整到最佳角度。

调整后的叶片能够更好地捕捉风能,并将其转化为机械能。

4. 变桨系统的优势变桨系统具有以下优势:- 提高风能利用率:通过调整叶片角度,使其始终处于最佳位置,能够更好地捕捉风能,提高风能利用率。

- 保护风力发机电组:在风速过高或者过低时,通过调整叶片角度,可以避免过载或者过速运行,保护风力发机电组的安全运行。

- 调整叶片角度的灵便性:变桨系统可以根据风速的变化,实时调整叶片角度,以适应不同的风能转化需求。

三、变桨技术发展趋势1. 智能化控制技术随着科技的不断进步,智能化控制技术在变桨系统中得到了广泛应用。

通过引入人工智能和大数据分析等技术,可以实现对风速、发机电负荷等参数的实时监测和预测,从而更精确地调整叶片角度,提高发电效率。

2. 液压系统改进传统的液压系统存在能耗高、噪音大等问题。

未来的发展趋势是采用更高效、更节能的液压系统,以降低能源消耗和环境污染。

3. 变桨材料创新目前,变桨系统中常用的叶片材料主要是玻璃纤维复合材料和碳纤维复合材料。

未来的发展趋势是研发更轻、更坚固的材料,以提高叶片的耐久性和风能转化效率。

4. 多桨设计传统的风力发机电组普通采用三桨设计,但随着技术的发展,多桨设计也逐渐受到关注。

变桨系统原理及维护

变桨系统原理及维护

变桨系统原理及维护变桨系统是风力发电机的重要组成部分,它的主要作用是控制风力发电机叶片的旋转角度,以适应不同的风速和功率需求。

下面将详细介绍变桨系统的原理及维护。

一、变桨系统原理1.变桨系统的组成变桨系统主要由变桨电机、减速箱、轴承座、刹车片、齿轮等组成。

其中,变桨电机是主要驱动部件,减速箱将电机的转速降低到适合叶片旋转的速度,轴承座和刹车片用于固定叶片并防止其旋转,齿轮则用于传递动力。

2.变桨系统的原理当风速较高时,为了控制风力发电机组的转速和功率,需要通过变桨系统改变叶片的角度。

具体来说,当风速增加时,叶片迎风角度变大,发电机转速增加,输出功率增加;当风速降低时,叶片迎风角度变小,发电机转速降低,输出功率降低。

在变桨过程中,变桨电机会根据风速和发电机转速的变化,自动调节叶片的角度。

具体来说,变桨电机通过编码器检测发电机转速和风速,并将数据传输到控制系统中。

控制系统根据预设的逻辑,自动计算出所需的叶片角度,并给变桨电机发送指令,使电机转动一定的角度,从而改变叶片的角度。

为了确保变桨系统的安全可靠运行,需要定期对变桨系统进行检查和维护。

二、变桨系统维护1.日常检查在日常检查中,需要检查变桨电机及其附件是否正常工作,检查轴承座、刹车片、齿轮等关键部件是否有异常响声或磨损。

此外,还需检查叶片固定螺栓是否紧固,以免在运行过程中发生脱落或断裂。

2.定期维护为了确保变桨系统的长期稳定运行,需要进行定期维护。

具体来说,需要对变桨电机进行清理、润滑和检查,确保电机的轴承、齿轮等部位运转正常。

同时,还需要检查减速箱内的润滑油是否需要更换,以及轴承座和刹车片是否有磨损或异常响声。

此外,还需要对变桨系统的电缆和接线进行检查,以确保电缆完好无损且固定牢固。

若发现电缆或接线出现破损或老化现象,应及时进行处理,以免发生电气故障。

3.紧急维护在紧急情况下,如遇到风速剧增、变桨系统失控等情况,应立即停机并进行紧急维护。

在紧急情况下,需要检查变桨电机是否过载或短路,并对控制系统进行排查,确保其逻辑运算正常。

变桨系统维护

变桨系统维护

华锐风电科技有限公司风力发电机组培训教材变桨部分1.变桨控制系统简介变桨控制系统包括三个主要部件,驱动装置-电机,齿轮箱和变桨轴承。

从额定功率起,通过控制系统将叶片以精细的变桨角度向顺桨方向转动,实现风机的功率控制。

如果一个驱动器发生故障,另两个驱动器可以安全地使风机停机。

变桨控制系统是通过改变叶片迎角,实现功率变化来进行调节的。

通过在叶片和轮毂之间安装的变桨驱动电机带动回转轴承转动从而改变叶片迎角,由此控制叶片的升力,以达到控制作用在风轮叶片上的扭矩和功率的目的。

在90度迎角时是叶片的工作位置。

在风力发电机组正常运行时,叶片向小迎角方向变化而达到限制功率。

一般变桨角度范围为0~86度。

采用变桨矩调节,风机的启动性好、刹车机构简单,叶片顺桨后风轮转速可以逐渐下降、额定点以前的功率输出饱满、额定点以的输出功率平滑、风轮叶根承受的动、静载荷小。

变桨系统作为基本制动系统,可以在额定功率范围内对风机速度进行控制。

变桨控制系统有四个主要任务:1. 通过调整叶片角把风机的电力速度控制在规定风速之上的一个恒定速度。

2. 当安全链被打开时,使用转子作为空气动力制动装置把叶子转回到羽状位置(安全运行)。

3. 调整叶片角以规定的最低风速从风中获得适当的电力。

4. 通过衰减风转交互作用引起的震动使风机上的机械载荷极小化。

2.变桨轴承2.1安装位置变桨轴承安装在轮毂上,通过外圈螺栓把紧。

其内齿圈与变桨驱动装置啮合运动,并与叶片联接2.2工作原理当风向发生变化时,通过变桨驱动电机带动变桨轴承转动从而改变叶片对风向地迎角,使叶片保持最佳的迎风状态,由此控制叶片的升力,以达到控制作用在叶片上的扭矩和功率的目的。

2.3变桨轴承的剖面图从剖面图可以看出,变桨轴承采用深沟球轴承深沟球轴承主要承受纯径向载荷,也可承受轴向载荷。

承受纯径向载荷时,接触角为零。

位置1:变桨轴承外圈螺栓孔,与轮毂联接。

位置2:变桨轴承内圈螺栓孔,与叶片联接。

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1.5MW风力发电机组变桨系统原理及维护
国电联合动力技术有限公司
培训中心
(内部资料严禁外泄)
UP77/82 风电机组变桨控制及维护
目录
1、变桨系统控制原理
2、变桨系统简介
3、变桨系统故障及处理
4、LUST与SSB变桨系统的异同
5、变桨系统维护
定桨失速风机与变桨变速风机之比较
定桨失速型风电机组
发电量随着风速的提高而增长,在额定风速下达到满发,但风速若再增加,机组出力反而下降很快,叶片呈现失速特性。

优点:机械结构简单,易于制造;
控制原理简单,运行可靠性高。

缺点:额定风速高,风轮转换效率低;
电能质量差,对电网影响大;
叶片复杂,重量大,不适合制造大风机
变桨变速型风电机组
风机的每个叶片可跟随风速变化独立同步的变化桨距角,控制机组在任何转速下始终工作在最佳状态,额定风速得以有效降低,提高了低风速下机组的发电能力;当风速继续提高时,功率曲线能够维持恒定,有效地提高了风轮的转换效率。

优点:发电效率高,超出定桨机组10%以上;
电能质量提高,电网兼容性好;
高风速时停机并顺桨,降低载荷,保护机组安全;
叶片相对简单,重量轻,利于制造大型兆瓦级风机
缺点:变桨机械、电气和控制系统复杂,运行维护难度大。

变桨距双馈变速恒频风力发电机组成为当前国内兆瓦级风力发电机组的主流。

变桨系统组成部分简介
变桨控制系统简介
✓主控制柜
✓轴柜
✓蓄电池柜
✓驱动电机
✓减速齿轮箱
✓变桨轴承
✓限位开关
✓编码器
▪变桨主控柜
变桨轴柜
▪蓄电池柜
▪电机编码器
GM 400绝对值编码器共10根线,引入变桨控制柜,需按线号及颜色接入变桨控制柜端子排上。

▪限位开关
变桨系统工作流程:
●机组主控通过滑环传输的控制指令;
●将变桨命令分配至三个轴柜;
●轴柜通过各自独立整流装置同步变换直流来驱动电机;
●通过减速齿轮箱传递扭矩至变桨齿轮带动每个叶片旋转至精准的角
度;
●将该叶片角度值反馈至机组主控系统
变桨系统控制原理
风机不同运行状态下的变桨控制
1、静止——起动状态
2、起动——加速状态
3、加速——风机并网状态
3.1、低于额定功率下发电运行
3.2 达到额定功率后维持满发状态运行
4、运行——停机状态
1、静止——起动状态下的变桨调节
桨距角调节至50°迎风;
开桨速度不能超过2 ° /s;
顺桨速度不能超过5° /s;
变桨加速度不能超过20 ° /s²;
目标:叶轮转速升至3 r/s(低速轴)
2、起动——加速状态下的变桨调节
桨距角在(50 °,0°)范围内调节迎风;
开桨速度不能超过2 ° /s;
顺桨速度不能超过5° /s;
变桨加速度不能超过20 ° /s²;
目标:叶轮转速升至10 r/s(低速轴)
3、加速——并网发电状态下的变桨调节
3.1 低于额定功率下的变桨调节
桨距角在维持0°迎风;
开桨速度不能超过2 ° /s;
顺桨速度不能超过5° /s;
变桨加速度不能超过20 ° /s²;
变频系统通过转矩控制达到最大风能利用系数, 目标:叶轮转速升至17.5 r/s(低速轴)
3.2 达到额定功率后维持满发状态运行
桨距角在(90 °,0°)范围内调节;
开桨速度不能超过5 ° /s;
顺桨速度不能超过5° /s;
变桨加速度不能超过20 ° /s²;
通过变桨控制使机组保持额定输出功率不变,
目标:叶轮转速保持17.5 r/s(低速轴)
4、运行——停机状态
4.1 正常停机
叶片正常顺桨至89°;
变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行;
顺桨速度控制为5° /s;
叶轮空转,机械刹车不动作;
4.2 快速停机
叶片快速顺桨至89°;
变桨主控柜的顺桨命令通过轴柜执行;
顺桨速度控制为7° /s;
叶轮空转,机械刹车不动作;
4.3 紧急停机
叶片紧急顺桨至91°或96 °限位开关;
紧急顺桨命令通过蓄电池柜执行;
顺桨速度不受控制;
叶轮转速低于5 r/s后,液压机械刹车抱闸,将叶轮转速降至为零;独立变桨:三个叶片通过各自的轴柜和蓄电池柜实现开桨和顺桨的同步调节;如果某一个驱动器发生故障,另两个驱动器依然可以安全地使风机顺
桨并安全停机。

变桨系统故障及处理
变桨系统故障类别:
变桨系统通讯故障
变桨系统蓄电池故障
变桨桨距位置故障
变桨整流器故障
变桨驱动电机故障
变桨系统通风、加热故障
变桨系统供电故障
变桨系统状态故障
紧急停机故障:
变桨系统通讯故障
变桨整流器故障
变桨桨距位置故障
变桨系统供电故障
变桨系统状态故障
该类故障立即触发控制系统安全链断开,机组紧急停机。

正常停机故障:
变桨系统蓄电池故障
变桨驱动电机故障
变桨系统通风、加热故障
该类故障导致正常停机,可远方复位后重新恢复正常运行。

LUST与SSB变桨系统的异同
两家变桨系统均为电动变桨,主要实现功能完全一致,电路设计原理大同小异。

差别1:整流设备
SSB变桨系统是晶体管整流,DGNR;
LUST变桨系统是晶闸管整流,Pitchmaster
机组主控安全链:
SSB完全由机组主控控制,安全链闭合后正常运行;
LUST系统先自检无故障后,向主控系统发安全链闭合信号,同时接收到主控的安全链闭合信号后才能正常运行。

变桨系统维护
变桨轴承的基本维护:
▪ 1.检查变桨轴承表面清洁度。

▪ 2.检查变桨轴承表面防腐涂层。

▪ 3.检查变桨轴承齿面情况。

▪ 4.变桨轴承螺栓的紧固。

▪ 5.变桨轴承润滑。

变桨驱动电机的基本维护
1.检查变桨驱动装置表面清洁度。

2.检查变桨驱动装置表面防腐层。

3.检查变桨电机是否过热、有异常噪声等。

4.检查变桨齿轮箱润滑油。

5.检查变桨驱动装置螺栓紧固。

限位开关的基本维护
▪ 1. 检查开关灵敏度,是否有松动。

▪ 2.检查限位开关接线是正常,手动刹车测试。

▪ 3.检查螺栓紧固。

变桨主控柜和电池柜的基本维护
1.变桨控制柜/轮毂之间缓冲器是否有磨损。

2.变桨控制柜内接线是否有松动。

3.柜子支架及柜子的螺栓紧固。

4.用蓄电池驱动变桨机构,用比例装置检测电池
维护和检修工作,必须由国电联合动力技术有限公司调试所人员或接受过国电联合动力技术有限公司培训并得到认可的人员完成。

在进行维护和检修工作时,必须携带《变桨系统检修卡》。

并按照
该卡上的要求完成每项内容的检修与记录。

在进行维护和检修前必须阅读《UP77/82 维护手册》,所有操作必须严格遵守《UP77/82 维护手册》中的安全条款。

✓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。

如果风速超过下述的限值,不得进行维护和检修工作。

✓叶片位于工作位置和顺桨位置之间的任何位置
5 分钟平均值(平均风速) 15 m/s
5 秒平均值 (阵风速度) 20 m/s
✓叶片位于顺桨位置(当叶轮锁定装置启动时不允许变桨)
5-分钟平均值(平均风速) 20 m/s
5-秒平均值 (阵风速度) 25 m/s
安全备注:
变桨机构进行任何维护和检修,必须首先使风机停机,机械刹车装置动作,高速轴抱闸并将叶轮锁锁定。

如特殊情况,需在风机处于工作状态或变桨机构处于转动状态下进行维护和检修时(如检查轮齿啮合、电机噪音、振动等状态时),必须确保有人守在紧急开关旁,可随时按下开关,使系统刹车。

当在轮毂内工作时因工作区域狭小,要防止对其它部件的损伤。

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