风电场运行规程(风机)

Q/HNPG.GC.YX.03-2012 华能偏关风力发电企业标准

风电场运行规程

（试行）

2012年4月15日修订 2012年5月1日实施

华能偏关风力发电发布

批准：日期：审核：初审：编写：晋

第一篇 MY1.5se风力发电机介绍

1 MY1.5se风力发电机组是3叶片、上风向、水平轴、变桨变速恒频风力发电机组，额定功率为1500kW。

2 风轮系统通过主轴与齿轮箱连接，齿轮箱高速轴通过高速轴联轴器与发电机连接。

3 齿轮箱通过两个弹性支撑安装于机座上，由于弹性支座的变形使得高速轴绕主轴中心线转动。发电机在额定负载情况下与高速轴同心连接，在额定功率时，发电机轴承几乎不承受任何来自联轴器的径向作用力和力矩。

4 主轴通过齿轮箱传送动力到发电机。发电机是双馈异步滑环电机，发电机定子直接与电网连接，转子功率通过变频器输入到电网。

5 风力发电机的主制动器为空气动力学制动，通过3个叶片独立变桨实现。第2级是机械制动器，使用液压盘式制动器，通过液压系统提供动力进行操作，作用在齿轮箱的高速轴输出端上。

6 偏航系统包括四个偏航驱动总成，偏航驱动总成由风力发电机的控制系统根据安装在机舱顶部的风向仪发来的控制信号进行操作。偏航驱动总成驱动偏航轴承，从而使机舱在阻尼力的作用下进行偏航对风。

7 机舱外壳由玻璃钢制成，它可保护机舱部各组件免受雨、雪、灰尘、太阳辐射等的破坏。从塔架通过爬梯可以到达机舱，爬梯上配备有助爬器。

8 机舱部包含有一台维护机舱吊机，额定起重重量为250kg。

9 明阳MY1.5se风力发电机组，塔架外形为锥形，分成三段。塔架采用特殊的防腐蚀保护工艺，保证风场当地环境生存期的防腐要求。

10 风力发电机组的所有功能由控制系统启动并管理，控制系统是在Beckhoff提供的TwinCAT环境下，用PLC语言开发的一个PLC控制系统。控制系统软件是基于机组安全和控制策略设计的。

11 总体技术参数

第二篇安全操作指南

1 操作人员的资格

1.1 只有接受过专门培训和技术熟练的人员才能操作和维护明阳MY1.5se 风力发电机组，所有操作和维护人员必须明确地知道自己的责任。

1.2 风机操作和维护人员必须了解和熟知风机的安全规程，了解风机现有的安全装置。

1.3 所有操作和维护人员必须理解这些规程，并保证遵守这些规程。只有做到这些，才可以保证操作和维护人员的工作安全。

1.4 除了遵守本规程所提及的规定之外，还应遵守相关国家安全规程和专业操作规定。

2 安全系统

2.1 机组控制器

机组控制器用来进行风电机组的监控（变频器控制系统除外）。

机组控制器包含控制模块，安全模块和通讯模块等，分别安装在机舱和塔基。

模块通过总线系统进行通讯，系统实时监测总线是否正常。机舱和塔基控制柜柜门上安装有控制开关按钮，以便进行机组的操作。

机组控制器通过接口连接变频器控制系统。变频器独立运行，在某些场合能自行关机。

机组控制器在出现一些部故障时，通过看门狗回路实现断开安全链。

为了冗余及故障检测的需要，无故障操作所需要的基本的传感器以及所有与安全相关的信号和传感器，都至少需要两个。机组控制器实时检测信号是否一致、是否正常。若某一项测量的所有传感器都工作正常，控制系统取所有传感器的平均值。若检测到有传感器信号不一致，控制器将根据多种程序来确定正确的传感器/信号。若无法确定正确的传感器信号，将产生一个故障，使机组停机。

机组控制器需连接到UPS，在电网故障时，能够保证控制器能至少正常工作1小时。

在电气系统中设置有多个部看门狗程序，如把接触器接点接到安全与控制系统，用硬接线实现的接触器互锁回路，以保证在同一时间不能同时动作。

2.2 安全链

安全链由硬接线的监控链组成，其优先级大于安全系统中的计算机，在安全链中，传感器断路触点以串联方式连接，安全链包含的触点有：

■机舱急停按钮

■塔基急停按钮

■风轮过速开关

■轮毂急停按钮

■机组控制器的触点

■变频器来的辅助触点

■电缆缠绕圈数>3圈（扭缆开关动作）

■振动传感器触点

如果发生了上述各种情况的任何一种，安全链便会断开。当安全回路断开时，闭合的继电器释放。当电网故障后恢复时，可通过手动或脉冲继电器进行复位，不能进行远程复位。

安全链断开时，两种制动系统同时工作（叶片顺桨和主轴制动）。如果控制系统计算机发生故障，那么各种输出都将自动重新设置，从而使得安全链中断。

2.3 制动系统

2.3.1 变桨系统

变桨系统在每个叶片都有一套独立的电气驱动装置（独立的变桨系统）。

在正常运行、正常停机1、和正常停机2流程，变桨系统通过电网供电。

在正常停机3、紧急停机1、紧急停机2流程，变桨系统通过蓄电池供电。

变桨系统通过滑环系统与机组的非转动部件连接，完成以下功能：电源供电，总线系统、硬接线信号的传送等等功能。变桨系统有一部的看门狗逻辑，它实时的监测变桨系统与主控制器的信号传输。当信号传送中断时，变桨系统自动转到顺桨状态。

每个叶片的变桨角度由两个独立的传感器的测量。

每一个叶片都各自通过一个四点接触式变桨轴承安装在轮毂上，轴承圈连接叶片、外圈连接轮毂上。变桨轴承齿圈与变桨驱动的变桨齿轮啮合。变桨驱动包括变桨齿轮箱和变桨电机，变桨电机通过法兰盘与变桨齿轮箱连接。控制变桨的电动机是直流电动机，还有绝对值传感器和电动机制动器，所有这些驱动部件都

装在轮毂部。

轴箱装有半导体闸流管控制叶片变桨电动机的电流消耗量，除此之外，轴箱还包含一电池组，在断电时向直流电动机供电。

变桨控制箱的同步控制器在正常控制操作中控制三个独立变桨驱动电机的同步运转。

向轮毂部电气设备供电的动力电缆及与控制系统计算机相连的控制电缆都通过滑环及变速箱的空心主轴连接、布线。

2.3.2 高速轴制动器

高速轴制动器使用圆盘形制动器，它有两种功能：一方面它能加快制动过程，另一方面能保证在断电之后使风力发电机全部停止。

高速轴制动器的刹车盘安装于齿轮箱的高速输出轴上，刹车盘的直径为670毫米，高速轴制动器直接安装在齿轮箱上，通过液压系统控制制动器夹紧刹车盘制动，液压系统卸压后制动器通过弹簧复位。如果液压系统出现故障，由蓄能器提供动力。

2.4 机械锁定装置

2.4.1 风轮

主轴锁定装置安装在前轴承座上，在对传动链进行任何维护和修理工作之前，风轮锁都要锁定。通过对低速轴上的转子进行机械闭锁，控制系统便不能启动风力发电机。

2.4.2 偏航驱动

偏航驱动器与机座相连，驱动机舱对准风向。

MY1.5se 风力发电机组装有四个偏航驱动器，偏航齿轮箱将偏航电机的力矩传递到偏航轴承的齿上。

偏航轴承外圈通过螺栓连接与塔架顶部法兰连接。

2.4.3 变桨驱动

直流驱动电动机的力矩通过变桨齿轮箱传递到变桨轴承的齿上。

变桨电机配有电磁马达制动器。

2.5 传感器

2.5.1 转速传感器