1.5MW风机变桨说明
运达1.5MW风力发电机组技术手册
运达1.5MW风力发电机组技术手册运达1.5MW风力发电机组技术手册1、技术手册说明 (3)2、万用表使用方法 (3)3、绝缘表的使用方法 (3)4、直流电阻测试的使用方法 (3)5、偏航电机的更换方法 (4)6、SSB直流变桨系统L+B的更换方法 (4)7、SSB直流变桨系统Converter说明书 (4)8、SSB直流变桨系统Converter更换说明书 (4)9、SSB交流变桨系统MPC说明书 (4)10、SSB变桨系统MPC 地址更改说明书 (4)11、交流变桨MPC参数导入操作说明 (5)12、Gateway使用说明 (5)1、技术手册说明本手册为售后服务部内部技术文件，此文件结合现场各反应回来问题汇总，特此编写此文件。
希望能给现场故障处理等问题提供一定的指导，提高现场服务人员的技能水平。
2、万用表的使用方法产品名称：钳形万用表产品型号： VC3266A※相序指示正相、负相、缺相及相电压。
※独特的火线判别电路，LCD符号显示。
※采用3节7号电池和独立的电池门，更换方便。
※功能选择采用拨盘开关，便于单手操作。
※数据保持功能，便于数据观察和记录。
※厚度仅为22mm掌握与携带更方便。
※ 20A/200A/600A交流电流量程选择，分辨力0.01A。
VC3266A采用大规模集成电路和独特的功能转换电路，使整机完成交直流电压测量、交直流电流测量、电阻、二极管及通断测量，配以相序指示火线判别电路，使之成为一台优越的电工专用钳形万用表。
最大显示：1999自动极性显示测量方法：双积分A/D转换器采样频率：每秒2次过载显示：仅最高显“1”1。
1.5MW风电机组变桨系统(SSB) PPT
六、常见故障分析处理
故障现象
原因解释
解决办法
（pitch angle diff) 变桨角度 有差异
(Blade angle discrepan) 叶片角度不符合要求
主控界面检查A 、B 编码器是否同步 ，B编码器固定螺丝松 动，A编码器连轴器螺丝松动。
（pitch endstop switch)变桨限 位开关故障
（pitch 3 current err ) 1#变桨电机无电流测 量
S16 电机无电流测量，电流互感 器坏、L插头问题、EL3112模块 损坏
Slipring 11 是主控系统与变桨系统+24VDC信号传输的零位参考点。
Slipring 13 是主控系统提供给变桨系统的旁路顺桨命令。
Slipring 14，15 由主控系统通过Slipring 14提供给变桨系统+24VDC信号，当变桨系统内部各电控柜之间相关重 载插头连接好后，+24VDC信号才通过Slipring 15传送给主控系统。这就是安全链回路。
230VAC Control voltage、UPS，供电
400V
230V Control voltage
24V
当环境温度低于5度C 时，加热器加热，2K1 不动作。当加热器达 到5度C时，延时继电 器开始计时一小时， 计时完成后2K1动作。 230VAC 控制电压、 UPS电源送入
9
轴柜8K2
温度到达启动要求
充电指示灯
sensor ok—电池箱温度传感器连接正常，
如果没有传感器信号，充电器假定温度
为20度
UV/OV ok—电池电压正常，灯灭时表示
电池欠压（156-166V）或过压（255-
1.5MW风机故障解释说明(verteco变流、高澜水冷、Freqcon变桨、硬件安全链)(080903)
ICS新疆金风科技股份有限公司企业标准Q/JF金风1500kW 风力发电机组风机故障解释说明手册（verteco 变流、高澜水冷、Freqcon 变桨、硬件安全链）版 本：A0 编 制： 校 对： 审 核： 标准化： 批 准：新疆金风科技股份有限公司 发布目次前言 (3)Error_acceleration_nacelle_global----------机舱加速度故障 (4)Error_water_cooling_global---------------------冷却系统故障 (4)Error_ converter_global------------------------变流器故障 (14)Error_hydraulic_global-----------------------液压系统故障 (19)Error_yaw_mechanism_global---------------偏航故障 (20)Error_generator_global-----------------------------发电机故障 (22)Error_grid_global-----------------------------电网故障 (22)Error_fuse_global------------------------------------熔断器故障 (26)Error_ups_global-------------------------------------ups故障 (27)Error_profibus_global------------------------profibus总线故障 (29)Error_pitch_global----------------------------变桨故障 (33)Error_generator_speed_global------发电机转速故障 (50)Error_wind_measurement_global-----------风速仪和风向标故障 (56)Error_init_file_global-----------------------------初始化文件故障 (57)Error_stop_global-------------------------------停机故障 (57)Error_system_cpu_global------------------------------------ cpu故障 (58)error_ambient_temperature_global----------------------环境温度故障 (58)前言本解释说明只是对各个故障的进行简单的讲解，使人明白故障是在什么条件下发生的，发生后会有什么样的动作要求，对故障的处理起到一定的指导作用。
1.5MW变速变浆风机基本参数
国电联合动力技术有限公司1.5MW变速变浆风机基本参数2007-10-12目录1 主要部件的基本参数 (1)2 功率曲线 (1)2.1 37.5m叶片机型 (1)2.2 40.2m叶片机型 (3)3 极限载荷 (4)3.1 载荷坐标系 (4)3.2 主轴极限载荷 (7)3.2.1 37.5m叶片机型 (7)3.2.2 40.2m叶片机型 (7)3.3 塔筒极限载荷 (8)3.3.1 风载下的极限载荷 (8)3.3.2 地震载荷 (9)3.4 地基极限载荷 (10)3.5 叶片极限变形 (11)4 共振特性 (13)4.1 37.5m叶片机型 (13)4.2 40.2m叶片机型 (14)1 主要部件的基本参数部件名称数量单重（t）总重（t) 尺寸（m）机舱 1 61.6 61.6 9*3.6*3.8 轮毂 1 14.3 14.3 3.16*3.16*3.1叶片 3 6.1 18.3 长度37.5，叶根直径1.8塔架底段 1 51.13 51.13 Φ4.000*16.9 塔架中段 1 40.9 40.9 Φ3.654*21.8 塔架顶段 1 27.12 27.12 Φ3.210*23.22 功率曲线2.1 37.5m叶片机型表2 37.5m叶片机型转速与功率随风速变化表风速[m/s] 转速[rpm] 功率[kW]3 9.680.004 9.7043.025 10.56118.086 12.64230.957 14.77391.298 16.84612.809 17.40885.9110 17.411175.9911 17.401460.9712 17.401510.0025 17.401510.0005101520259101112131415161718风速(m/s)转速(r p m )05101520252004006008001000120014001600风速(m/s)功率(k W )2.2 40.2m 叶片机型风速[m/s] 转速[rpm] 功率[kW] 3 9.70 7.54 4 9.70 57.18 5 9.82 137.45 6 11.79 261.02 7 13.78 445.50 8 15.59 693.75 9 17.27 999.22 10 17.40 1321.49 11 17.39 1510.00 12 17.40 1510.00 251510.0005101520259101112131415161718风速(m/s)转速(r p m )05101520252004006008001000120014001600风速(m/s)功率(k W )3 极限载荷3.1 载荷坐标系N 坐标系：原点位于主轴与轮毂连接法兰盘的中心，Z 轴沿着主轴方向，X 轴向下，Y 轴水平T坐标系：原点位于塔筒与地基连接法兰盘中心，Z轴与风向一致，X轴为垂向，Y为水平向。
金风1.5MW Vensys变桨系统
金风 1.5MW Vensys变桨系统摘要：本文通过对变桨系统作用，组成及驱动原理进行了简单的介绍，分析了一些主要元器件充电器NG5、逆变器AC2和超级电容常见故障的原因及处理方法，最后对一个综合例子进行分析。
关键词：金风1.5MW 变桨 NG5 AC2 超级电容1.引言变桨系统作为风力发电机组核心系统，也是机组故障率最高的系统，它很大程度上决定了机组是否能够平稳运行，维护好变桨系统是我们工作的重中之重。
根据这段时间对机组维护所得的一点知识，总结出上述机组变桨系统的一点经验，希望能对现场消缺提供一些经验和帮助。
2.变桨系统作用2.1功率控制金风1500kW风力发电机组功率控制线方式为变速变桨策略的控制方式。
风速低于额定时，机组采用变速控制策略，通过控制发电机的电磁扭矩来控制叶轮转速，维持最佳叶尖速比运行，使机组始终跟随最佳功率曲线，从而捕获最大风能。
当风速大于额定时，机组采用变速变桨控制策略，通过变速控制器即控制发电机的扭矩使其恒定，从而恒定功率。
通过变桨调节发电机转速，使其始终跟踪发电机转速的设置点，使机组维持稳定的功率输出。
2.2气动刹车金风1500kW风力发电机组变桨系统是目前系统唯一的停车机制，通过将桨叶迅速顺至停机位置来完成气动刹车。
主控的所有停机指令，包括正常停机，快速停机和紧急停机，最后都是通过总线发给变桨系统来执行。
机组的安全链的最后输出也是给变桨，任意一个安全链节点断开后，安全链系统送给变桨系统的高电平都会丢失，变桨系统会根据内部程序立即执行紧急停机。
3. 变桨系统主要元器件介绍3.1 直流充电电源NG5NG5充电器将三相交流400V经过NG5充电电源整流输出60V，80A，给超级电容和变桨逆变器AC2提供电源。
现场NG5主要有两种，一种意大利生产的，型号为Zivan Battery Charger NG5，其工作的投入与切出完全取决于超级电容的电压，控制器检测到超级电容电压低于58V时开始充电，电容电压达到60V停止充电。
1.5MW风力发电机组变桨系统安装工艺分析
酒泉职业技术学院毕业设计（论文）2012 级风能与动力技术专业题目： 1.5MW 永磁直驱风力发电机组变桨系统安装工艺分析毕业时间：二〇一五年六月学生姓名：孙斌指导教师：张康班级：2012级风能与动力技术（3）班2014年6月21日酒泉职业技术学院2015 届各专业毕业论文（设计）成绩评定表说明：1、以上各栏必须按要求逐项填写.。
2、此表附于毕业论文(设计)封面之后。
目录摘要： (2)一、永磁直驱风力发电机组概述 (2)（一）永磁直驱风力发电机组的特点 (2)（二）变桨系统的工作原理 (4)（三）变桨系统的部件结构分析 (4)二、变桨系统部件安装工艺流程分析 (5)(一)变桨盘的安装 (6)(二)安装凸轮开关挡块和接近开关感应块 (8)（三）安装变桨轴承 (10)（四）变桨减速器和驱动轮的安装 (12)（五）变桨电机的安装 (17)（六）限位开关支架的安装 (18)（七）齿形带和变桨锁的安装 (19)三、技术改进 (21)四、总结 (22)参考文献： (23)致谢 (24)永磁直驱风力发电机组变桨系统安装工艺摘要：风力发电机组电控系统主要由变桨系统、变流系统、主控系统以及监控系统组成。
变浆系统是风力发电机的重要组成部分，其中变桨系统的主要作用是通过控制输出功率对风机速度进行调整，达到最理想状态。
当风速超过额定风速时，通过调整叶片的桨距角降低风机转速，使风机额定功率输出，从而防止发电机和逆变系统过载，保证风机正常稳定的运行。
当风速小于额定风速时，通过变桨系统改变桨距角，吸收更多的风能提高Cp（风能吸收系数），保证最高效的发电，提高风机的发电量。
而变桨系统中的变桨电机、变桨减速器、驱动支架等是永磁直驱风力发电机组中非常重要的机械部件，其决定着风能有效和最大化的被利用。
本文围绕风力发电机变浆系统的构成、作用及原理、安装工艺和常见故障分析等进行论述。
关键词:变桨系统; 变桨电机;变桨减速器;驱动支架;齿形带（一）永磁直驱风力发电机组的特点直驱式风力发电机（Direct-driven Wind Turbine Generators），是一种由风轮直接驱动发电机的风力发电机组，亦称无齿轮风力发电机组，这种风力发电机采用多极发电机与风轮直接连接进行驱动的方式，免去了齿轮箱这一传统部件。
1.5MW风机变桨说明
1.5MW风机机组风轮系统说明风轮系统风轮系统是机组的重要部件，其主要作用是吸收风能。
它由三片桨叶、轮毂以及变桨系统组成。
风轮参数桨叶桨叶采用玻璃纤维复合材料制成，表面覆盖有防护层，具有较强的抗低温和抗风沙性能，迎风缘也作了防磨损处理，桨叶除了支撑本身重量，抵抗一定的拉伸、弯曲变形破坏外，更重要的是要能最大限度的吸收风能，每片桨叶往往包含有多个翼型，他们是通过空气动力学研究结果来设计的，能保证风能利用率并优化机组所受载荷。
为了更好的保护机组免遭雷电破坏。
桨叶顶端装有接闪器，闪电电流可以经过预埋在桨叶内部的避雷线流向塔架。
机组内设有放电机构，并有可靠的防雷接地及浪涌保护装置。
轮毂轮毂是支撑桨叶、连接主轴的重要零件，它是按带有星型和球型相结合的铸造结构来设计、生产的。
这种轮毂的结构实现了负荷的最佳分配，同时具有结构紧凑，质量轻的优点。
轮毂的材料采用高等级球墨铸铁，它具有优良的机械性能。
轮毂主要参数及技术要求：材料：QT350-22AL(低温型)；QT400-18AL(常温型)涂层：HEMPEL 油漆轮毂采用整体、树脂砂模铸造，加工面饱满，非加工面光滑圆顺。
变桨系统1.5MW风力发电机组为了能合理利用风能资源采用变桨系统，同时能有效控制机组功率，在超过额定风速运行时，若不能进行相应的控制，会导致功率飙升，严重影响风机的损耗，变桨控制系统可以通过变桨的方式使机组功率限制在额定功率附近，且能使机组处于良好的受力状态，减小冲击载荷。
1.5MW风力发电机组的桨叶和轮毂通过变桨回转支撑连接，变桨传动设备及其控制装置集成在轮毂之中，变桨系统中还安装了一套世界先进的自动润滑装置提供变桨轴承的润滑，保证变桨可靠，运行平稳。
变桨的另外一个作用是制动，需要制动时，桨叶完全顺桨，不再产生强大的驱动风轮旋转的气动力，1.5MW风力发电机组采用三片桨叶独立变桨方式运行，即使有两片桨叶变桨机构失效，单个变桨机构也能是机组降低安全转速范围内，变桨系统中还采用了备用电池，即使电网失电，仍能顺利执行变桨动作。
1.5MW直流变桨系统介绍
1.5MW直流变桨系统介绍摘要：1.5MW直流变桨系统介绍关键词：直流;变桨控制；构成；原理。
一、简介整个风机控制系统可以分为三大系统分别为：机舱控制系统、变桨控制系统及变频控制系统。
其中整个风机系统的主控器安装风机控制系统中，因此机舱控制系统就好比风机系统的大脑，变桨控制系统与变频控制系统都是风机系统的执行机构。
变桨控制系统作为整个风机系统的重要执行机构之一，在风机系统运行与安全保护起到的十分重要的作用。
二、变桨控制系统的作用变桨控制系统是整个风机系统实现转速控制，获得最大风能利用率的重要保证之一。
变桨控制器通过接收风机主控器的控制指令，使风机系统可以稳定的吸收对应风况下的最大风能，这样风机系统就可以将最大的风能转换为动能并最终转换为电能。
另一方面变桨系统也是风机系统安全运行的重要保障之一，在超过风机系统正常运行范围的大风况下，变桨系统控制器可以接收风机主控器指令进行收桨，这样可以有效的保证风机的安全性。
三、变桨控制系统介绍（一）、系统的特点：1、系统为直流变桨系统。
2、整个变桨控制系统采用不锈钢全封闭结构及重载接插件连接结构，使得该变桨控制系统具有很高的防护等级，能适用于风机应用的各种恶劣场所。
3、系统采用三支叶片独立驱动结构，使每个叶片具有独立的变桨功能。
因此在任意一支叶片由于故障不能正常变桨的情况下，其它两支叶片也能按系统控制要求进行变桨，具有冗余保护的效果。
4、变桨控制系统具有冗余电源保护功能，机组在正常运行条件下采用风机系统提供的外部交流电源进行供电控制。
当电网故障或系统电源断电时，系统将自动切换到后备蓄电池供电模式，直接由蓄电池提供动力和控制电流，保证风机能及时安全回桨。
（二）、系统的构成：整个变桨系统的包括：7个柜体（1个中控柜、3个轴控柜、3个电池柜）、3台直流变桨电机及其它相关的附件。
1、中控柜(BVL)变桨控制系统的指挥机构,放置变桨控制器。
外部电源进入后通过一系列开关和变压器分配给轴控柜和电池柜。
1.5MW风机变桨系统故障分析及具体措施
1.5MW风机变桨系统故障分析及具体措施摘要风力发电作为现阶段电力能源供应系统的重要的构成部分，发电机组通常需要在高温、沙尘等恶劣环境下运行，风向、风速、风力与温度环境等特别容易受外力因素影响，所以其设计具有随机性、多变性与间歇性等方面的优点，风机系统在交变负载的影响下，容易出现故障问题。
变桨系统是风力发电的重要技术，分为液压变桨与电动变桨等形式，液压变桨系统的常见问题包括超限故障、不同步故障等；电动变桨运行系统主要的故障问题为电气回路、变桨电滑环以及后备电源等出现损坏，检修与管理人员应结合具体故障原因，采取针对性的处理方式。
1.变桨系统日常的巡检与维护1.1变桨轴承的基础保养(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)按运行规定定期润滑变桨轴承。
(5)定期紧固变桨轴承螺栓。
1.2变桨驱动电机的基础保养（1）定期检查变桨驱动器装置表面清洁度。
（2）定期检查变桨驱动器装置防腐涂层。
（3）定期检查变桨电机是否存在过热、有异常噪音等情况。
（4）定期更换变桨减速器齿轮箱油。
（5）定期紧固变桨驱动器螺栓。
（6）检查变桨电机接线是否存在老化1.3变桨限位开关的基础保养（1）定期检查限位开关灵敏性，是否存在松动现象。
（2）定期检查限位开关接线是否良好，并对其进行触发测试（3）定期紧固限位开关螺栓。
1.4变桨主控柜和超级电容柜的基础保养（1）定期检查变桨主控柜与轮毂之间的缓冲器是否存在磨损现象。
（2）定期检查变桨主控柜与动力电缆接头是否牢固、磨，电缆桥架是否变形、断裂。
（3）定期紧固控制柜与支架的螺栓。
（4）定期检测超级电容电压是否正常。
（5）定期检查变桨控制柜风扇是否正常运行，滤网有无堵塞。
（6）定期检查防雷模块接线有无松动，是否存在放电灼伤痕迹。
（7）定期检查控制柜门锁是否完好。
2.变桨类故障分析及处理方法2.1变桨角度不等同：由于B编码器是机械凸轮结构，与叶片的变桨齿轮啮合，精度不高且会不断磨损，在有大晃动时有可能产生较大偏差，因此先复位，排除故障的偶然因素;如果反复报这个故障,进轮毂检查A、B编码器,检查的步骤是先看编码器接线与插头，若插头松动，拧紧后可以手动变桨观察编码器数值的变化是否一致，若有数值不变或无规律变化，检查线是否有断线的情况。
金风1.5WM风力发电机组冲限位分析
金风 1.5WM风力发电机组冲限位分析摘要：经过了一段时间的现场的实习，我对MW机组有了一定的了解，对于一些故障，有了一些自己的看法，下面结合在北票现场处理故障的一点收获，对经常发生的冲限位问题进行一定的分析。
关键字：冲限位，旋转编码器，接近开关，齿形带一、变桨系统的基本组成（一）、变桨系统目的使叶片的攻角在一定范围（0度---90度）变化，以便调节输出功率，避免了定桨距机组在确定攻角后，有可能夏季发电低，而冬季又超发的问题。
在低风速段，功率得到优化，能更好的将风能转化电能。
（二）、它可以分为以下几个阶段：1、启动阶段：叶片从顺桨位置开始，直到叶轮转速增加到9RPM或10RPM，风机开始发电。
这个过程为变速、变桨过程；风机开始发电时叶片角度大小由风的状况决定，目前主控软件规定，在切入风速下，开始发电时叶片角度在1.5°.2、变速阶段：这个阶段在额定风速以下，叶轮瞬间转速低于变桨转速设定值，风机输出功率瞬时值也低于风机额定输出功率；要实现的主要目标就是让叶轮尽可能多的吸收风能。
由于额定风速以下风速较小，因此，此时没有必要变桨，只需要此时将叶片角度设置为规定的最小桨矩角。
3、恒速阶段：该阶段同样不会变桨。
虽然叶轮瞬间转速达到变桨转速设定值，但由于风机输出功率瞬时值低于风机额定输出功率，所以由GH控制策略计算出的变桨速率依然为负值。
而此时叶片当前角度同样是风机运行过程中，主控软件所规定的最小值，因此无法再继续减小叶片桨距角。
4、恒功率阶段：该阶段在额定风速以上，通过扭矩控制器及变桨控制器共同作用，使得功率、扭矩相对平稳；功率曲线较好。
二、影响冲限位的元件金风1.5MW机组变桨系统主要由：超级电容，A10模块，AC2变频器，NG5开关电源，变桨电机，接近开关，限位开关，旋转编码器，T1，变桨子站等组成元件。
下面对主要易造成冲限位的几个元件进行说明：（一）、接近开关工作原理：接近开关可以无损不接触地检测金属物体。
金风1.5MW机组变桨旋转编码器更换指导书
金风1.5MW机组变桨旋转编码器更换指导书金风1.5MW机组变桨旋转编码器位于轮毂内变桨电机的尾部，其功能为检测机组变桨角度和变桨速度，并反馈给机组主控系统以便主控系统根据风况及时调整桨距角，在变桨系统故障时及时顺桨停机。
由此可见旋转编码器的重要性，为了提高机组可利用率，我们不仅要掌握其维护方法，还要熟悉更换步骤。
1.准备工具5mm、4mm、2.5mm内六方各1个、8寸活动扳手1把、端子起1把、尖嘴钳1把、8mm-10mm开口1把、照明灯1个、扎带若干。
2.操作步骤2.1准备工作维护人员穿戴好个人劳动防护用品后进入风机，将机组维护钥匙打到“repair”处；登至机舱，打开机舱柜将滑环电源开关101F4断开；锁定叶轮后进入轮毂并架好照明设备；进入轮毂后将手自动转换旋钮 S1 旋到手动状态，将红色旋钮 Q1旋到OFF状态。
2.2拆除及安装用8mm开口扳手拆除变桨电机防护罩的四颗螺栓，取下防护罩，拆卸旋转编码器PG连接头；用 5mm 的内六方拆卸变桨电机风扇底座的3个螺栓和绑扎接线的扎带，将风扇和底座放置一旁；用5mm的内六方拆卸旋转编码器的4颗螺栓，将底座和旋转编码器取出；用4mm内六方拆卸固定旋转编码器底座的3颗螺栓，取出旋转编码器和连接头；用2.5mm内六方拆出旋转编码器连接头的1颗螺栓后，取出旋转编码器；安装步骤与拆卸步骤相反。
2.3旋转编码器清零在手动模式下将叶片变桨至机械零度位置。
将X3.14 上的导线取出并进行绝缘防护，避免带电后压引起设备损坏。
取事先准备好的导线做清零线，将导线的一端插入X3.14，另一端插入X2:8号端子的+24VDC。
清零操作结束后，取下清零线，将从X3.14上取出的导线重新插入到X3.14中。
2.4调试确保柜内各部分接线都已紧固，各元器件都恢复拆卸前状态。
合上变桨柜400V电源开关，检查变桨柜变桨模式为手动状态。
测试变桨正常后，将桨叶手动变桨至70°位置，S1旋到自动状态，如果桨叶自动停留在 87°位置说明操作正确。
变桨培训(MOOG)知识讲解
采集转换 5秒吸合一次 采集轴三 和轮毂温度
26
温度变送器
Pitchmaster X2:3、4
Pitchmaster X2:5、6
电压检测模块
电池柜:蓄电池
直流回路 供230V直流电
轴柜:Pitchmaster正常 轴柜:安全链闭合接触器 17
4、变桨回路
国电联合动力技术有限公司 国电风电设备调试所
直流回路
分流电阻 主控柜：主电400V
18
变桨电机
正常变桨
AC500输出直流电
国电联合动力技术有限公司 国电风电设备调试所
Pitchmaster: 主电断,维持一段时间
Pitchmaster 电子刹车
5
变桨系统结构原理图
国电联合动力技术有限公司 国电风电设备调试所
6
三、电气原理讲解
1、供电回路 2、PLC及通讯回路 3、安全链回路 4、变桨回路 5、其它重要电气回路
国电联合动力技术有限公司 国电风电设备调试所
7
1、供电回路
国电联合动力技术有限公司 国电风电设备调试所
滑环-轮毂400V
充电器AC500
4
二、变桨系统整体结构组成
国电联合动力技术有限公司 国电风电设备调试所
MOOG公司风力发电机组的变桨系统采用最先进电 动变桨控制，提高了系统的可靠性，降低了维护成本 。变桨的控制系统由七个柜体组成：三个轴柜，三个 蓄电池柜和一个主控柜，他们不仅实现风机启动和运 行时的桨距调节，而且能够在事故情况下担负起安全 保护作用，完成叶片顺桨操作，同时还完成故障诊断 、状态监测、故障状态下的安全复位功能、雷电保护 控制、电池管理功能等，确保了系统的高可靠性。
轴柜：变桨驱动器 pitchmaster
金风1.5MW变桨图纸070530加说明
F2
AUX1.C
3
AUX1:C /6.2
Brücke
2A
bl 0,75mm²
X1
7
8
Start/ Stop
AUX1
4
gr 0,75mm²
K5
7.4
11 14
AUX1.NO
AUX1:NO /6.2
bn 0,75mm²
gb/gn 0,75mm²
Start/Stop.1
5
R7
Temp.Sicherung
X6
4072.001.000
Auftr.Nr.: Stkl.Nr.: 4072.001.000
Bl.
3 8 Bl.
0
35mm²
1
2
3
4
5
6
7
8
9
3.9/ +60VDC
F4
ws 0,75mm²
K3 K4 K6 K8 K5 K7
BF
BECKHOFF
F1 F2 F4 F5
-K2
-X2
-X1 1
-X3 1
14 1
49
BECKHOFF
49
X10
X7u/X8o
X9
X6
X5
x10
9 01 8 2 7 3 6 4 5
oben X10c: Leistung mitte X10b: Profibus unten X10a: Safetyloop
extern
1
A1
X6
2
X1
A1 A2
A1 A2
gb/gn 0,75mm²
9
6
bn 0,75mm² X11 1
gr 0,75mm²
金风1.5MW风力发电机组的变桨系统介绍
90度限位开关 0度接近开关 变桨电机3 旋转编码器 电磁刹车 动力电源线 变桨柜1
线路连接
滑环
3× 2.5mm2
DP总线 (3)
安 全 链
DP总线 (3)
DP总线 (3)
安 全 链
DP总线 (3)
DP总线 （3）
3× 400V AC 供电 x5c 4× 2.5mm
2
x5b x5a
x10a x10b Pitchbox1 x10c x9 x8 x6 x7
BC3150有一个 PROFIBUS-DP 现场总线接口，可在 PROFIBUS-DP 系统中作为智能从站使用。 “紧凑型”总线端子控制器 BC3150 比较小巧而且经济BC3150 通过 K-BUS 总线扩展技术，可连接 多达 255 个总线端子。 KL1104 数字量输入端子从现场设备获得二进制控制信号，并以电隔离的信号形式将数据传输到 更高层的自动化单元。每个总线端子含 4 个通道，每个通道都有一个 LED 指示其信号状态。 KL2408（正极变换）数字量输出模块将自动化控制层传输过来的二进制控制信号以电隔离的信 号形式传到设备层的执行机构。 KL2408有反向电压保护功能。其负载电流输出有过载和短路保护功 能。每个总线端子含 8 个通道，每个通道都有一个 LED 指示其信号状态。 KL3404模拟量输入端子可处理 -10 V 和 +10 V 或 0 V 和 10 V 范围的信号。分辨率为 12 位，在 电隔离的状态下被传送到上一级自动化设备。在 KL3404总线端子中，有 4 个输入端为 2 线制型，并 有一个公共的接地电位端。输入端的内部接地为基准电位。
名称
开关电源
型号
ZIVAN
功能及端口定义
功能：将50HZ线电压400V(三相)交流电输入转换为60V直流电输出。 AUX1 C\AUX1 NO=开关电源正常输出信号
MY1.5MW机组变桨通讯系统介绍及常见故障处理基础知识讲解培训
8、轴控箱1PMC控制器输出过流 1.核对PMC参数是否正确； 2.检查PMC内部及输出端子处是否有烧毁现象； 3.检测电机相间电阻是否正常； 4.更换PMC或者电机进行测试；
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处理方法： 9、PMC电机侧接地短路故障 1.核对参数是否正确； 2.断电后检查PMC末级/电机对地是否短路，检查电机动力线缆接口是否短路； 3.调换PMC/电机进行试验； 10、变桨系统进线电源欠压 1.检测进线电源电压是否正常； 2.检查PE和N线是否接好； 3.检查马达保护断路器/K1接触器是否损坏； 4.检测中控箱防雷器是否保护动作； 5.检查PMM内部是否有烧糊痕迹或者有异响； 6.更换PMM进行测试； 11、PMM与PMC间的直流回路中断 1.检查熔断器是否损坏（熔断器一定要在放电至5V以下后进行更换）； 2.检查PMM和PMC间直流回路是否对地短路； 3.上电后检查直流母线电压是否正常，若正常则更换PMC，否则更换PMM；
MY1.5MW机组变桨通讯系统介绍及常见故 障处理基础知识讲解培训
目
录
一、变桨通讯系统工作原理 二、变桨通讯系统主要模块介绍 三、变桨通讯系统常见故障及处理方法
2
一、变桨系统工作原理
控制命令： •速度 •位置 •EFC •复位
3
状态信息：
•桨叶信息 •PMM状态 •PMC状态 •电池信息
实现功能： •功率调节 • 气动刹车 • 调节机械 载荷
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谢 谢！
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变桨系统具有两个功能，一个是作为主要制动系统； 另一个是作为风力发电机组额定输出运行的速度控制 器，在额定负荷范围内对风机转速进行调节。三个桨 叶系统互相独立，即使其中之一出故障，也能安全停 机，电动变桨，可靠性更强，维护量少。变桨系统备 用电源为超级电容，在保证机组在电网脱离时，仍能 实现桨叶调节，保证了风机的安全。
1.5MW风电机组变桨系统编码器安装、使用指导书
目录1. 编制目的 (1)2. 适用范围 (1)3. 安全注意事项 (1)4. 编码器工作原理 (1)4.1 旋转变压器 (2)4.2绝对式编码器 (2)5. 编码器安装 (4)5.1 机械安装 (5)5.2 电气安装 (8)1. 编制目的编码器作为变桨系统的重要组成部分之一，被用于测量变桨角度及变桨速度，并将测量值反馈至变桨控制器和变桨驱动器，参与变桨系统桨叶控制。
编码器作为一种精密设备，按照相应的安装使用规范仔细安装，能够降低故障率，保证编码器运行的长久性。
为指导现场服务人员对于变桨编码器的安装和使用，特编制本指导书。
2. 适用范围本指导书适用于东汽风力发电机组变桨系统编码器的安装使用工作。
编码器的安装、使用人员必须详细阅读本指导书，以便按照相应规范安装、使用编码器。
3. 安全注意事项●进入变桨系统安装编码器时必须锁定轮毂销！●进入桨叶处进行B编码器安装时必须关闭相应桨叶轴控柜的3*400V电源开关和电池供电开关！●更换编码器必须实在系统断电的情况下进行4. 编码器工作原理变桨系统采用A/B编码器的形式。
A编码器即变桨电机轴端编码器采用旋转变压器加绝对编码器，用以测量变桨电机的旋转速度和位置,旋变主要用于变桨伺服驱动器的速度控制。
B编码器通常采用绝对值式编码器，用以反映叶片的当前角度位置，主要作校对用。
4.1 旋转变压器旋转变压器是一种将转子转角变换成与之呈某一函数关系电信号的元件。
旋转变压器在结构上与绕线式异步电机相似，定转子均有冲有齿和槽的电工钢片迭成，为了获得良好的电气对称性，以提高旋转旋转变压器的精度，一般都设计成隐极式，定、转子之间的气隙是均匀的。
定子和转子槽中各布置两个轴线相互垂直的交流分布绕组。
定子绕组为变压器的一次绕组，转子绕组为变压器的二次绕组。
旋转变压器的工作原理和普通变压器基本相似，区别在于旋转变压器的原边、副边绕组随转子的角位移发生相对位置的改变，输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系。
变桨手持柄的使用方法
GE1.5MWsle风机的变桨手持柄的使用方法1、风机处于“STOP”状态，风机的叶轮的三个叶片处于“Y”字形，且手动机械锁已经锁好，保证叶轮不会转动。
2、进入轮毂，打开中央控制柜侧面的照明灯开关。
3、将变桨手持柄插到中央控制柜侧面的插口上，确定变桨手持柄工作（显示屏亮且有文字显示）后，将中央控制柜侧面的“aoto/man”开关打到“man”位置。
4、确认变桨手持柄顶部的红色“急停”按钮旋起。
5、根据变桨手持柄上显示的英文提示，输入“0”进入。
输入该风机的AEPC卡的IP地址，是“172.16.64.x（风机号）”。
6、按“F2”发送确认，进入变桨控制主菜单，如下：F1 输入IP地址F2 转动叶片菜单F3 叶片对零菜单F4 轴柜状态菜单7、按“F2”键进入“转动叶片菜单”。
显示如下：转动叶片菜单F8 返回主菜单F7 叶片对零F1 转动1＃叶片F2 转动2＃叶片F3 转动3＃叶片8、输入“F1”进入“转动1＃叶片”菜单（以1＃叶片为例）。
显示如下：转动1＃叶片F8 返回主菜单F7 叶片对零菜单F1 逆时针转F2 顺时针转F3 停止F4 快速逆时针转F5 快速顺时针转9、半按变桨手持柄侧面的黄色“Deadman（死人键）”并按住，按“F1”或“F2”或“F4”或“F5”转动叶片，按“F3”停止转动或松开“Deadman（死人键）”停止转动。
10、如果要执行“叶片对零操作”，要将叶片转动到0度，标准是轮毂上的三组线，分别是“一条线”、“二条线”和“三条线”；与变桨轴承上的三组线，分别是“一条线”、“二条线”和“三条线”对齐。
11、确认上述的三组线已经完全对齐。
12、半按“Deadman（死人键）”且按住，再按“F7”键选择“叶片对零菜单”，显示如下：在叶片对零整个过程中，“Deadman（死人键）”不可松开。
叶片1齿轮传动比F8 返回主菜单F7 转动叶片当前传动比：0.00000新的传动比：（）F3 修改F4 下一步13、按“F4”进入下一个菜单。
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1.5MW风机机组风轮系统说明
风轮系统
风轮系统是机组的重要部件，其主要作用是吸收风能。
它由三片桨叶、轮毂以及变桨系统组成。
风轮参数
桨叶
桨叶采用玻璃纤维复合材料制成，表面覆盖有防护层，具有较强的抗低温和抗风沙性能，迎风缘也作了防磨损处理，桨叶除了支撑本身重量，抵抗一定的拉伸、弯曲变形破坏外，更重要的是要能最大限度的吸收风能，每片桨叶往往包含有多个翼型，他们是通过空气动力学研究结果来设计的，能保证风能利用率并优化机组所受载荷。
为了更好的保护机组免遭雷电破坏。
桨叶顶端装有接闪器，闪电电流可以经过预埋在桨叶内部的避雷线流向塔架。
机组内设有放电机构，并有可靠的防雷接地及浪涌保护装置。
轮毂
轮毂是支撑桨叶、连接主轴的重要零件，它是按带有星型和球型相结合的铸造结构来设计、生产的。
这种轮毂的结构实现了负荷的最佳分配，同时具有结构紧凑，质量轻的优点。
轮毂的材料采用高等级球墨铸铁，它具有优良的机械性能。
轮毂主要参数及技术要求：
材料：QT350-22AL(低温型)；QT400-18AL(常温型)
涂层：HEMPEL 油漆
轮毂采用整体、树脂砂模铸造，加工面饱满，非加工面光滑圆顺。
变桨系统
1.5MW风力发电机组为了能合理利用风能资源采用变桨系统，同时能有效控制机组功率，在超过额定风速运行时，若不能进行相应的控制，会导致功率飙升，严重影响风机的损耗，变桨控制系统可以通过变桨的方式使机组功率限制在额定功率附近，且能使机组处于良好的受力状态，减小冲击载荷。
1.5MW风力发电机组的桨叶和轮毂通过变桨回转支撑连接，变桨传动设备及其控制装置集成在轮毂之中，变桨系统中还安装了一套世界先进的自动润滑装置提供变桨轴承的润滑，保证变桨可靠，运行平稳。
变桨的另外一个作用是制动，需要制动时，桨叶完全顺桨，不再产生强大的驱动风轮旋转的气动力，1.5MW风力发电机组采用三片桨叶独立变桨方式运行，即使有两片桨叶变桨机构失效，单个变桨机构也能是机组降低安全转速范围内，变桨系统中还采用了备用电池，即使电网失电，仍能顺利执行变桨动作。
除了控制电源输出外，变桨系统的机械装置为简单、安全可靠的刹车装置，对每片叶片的机械操作都是独立的，以保证每片叶片在大风的情况下可以独立转动到安全位置来保持叶轮的安全转速。
变桨系统包括变桨轴承、变桨齿轮箱、变桨控制系统、自动润滑系统。
电动变距系统布置在轮毂内，包括7个控制柜，即1个中央控制柜，3个轴控制柜和3个电池柜，这7个柜子通过其上的哈丁端子进行连线。
变桨系统的主要参数如下：
1、主控制柜
主控制柜是轴柜和塔顶控制器之间的结合界面
主控制柜和塔顶控制器之间的连接是通过滑环构成的，通过滑环、变桨系统的主柜得到电源供应和控制信号。
此外，一个串行的RS485连接的数据线连接了变桨系统的控制器和风轮机的CPU。
定位控制器被安装在主控制柜内，并起到控制叶片位置的作用，另外主控制柜的中央充电控制单元控制着给三个后备电池柜充电。
2、轴柜
变桨系统有三个轴柜。
每个叶片一个。
变流器以四象限方式运行来控制变桨电机的速度。
轴柜主控板上有6个LED灯（D18~D23）来显示当前运行状态
D19：相位
在L1，L2，L3相序错误或者有缺相的情况下灯亮。
需要检查相序，外部主线路的熔断体和内部主板上的主电路熔断体S1，S2，S3。
D21：
当相序、缺相、测速发电机故障，励磁电流和±15v电压检测未触发看门狗的情况下，灯亮。
D20：
当控制器没有进行外部使能的时候灯亮，或者是控制器由于看门狗触发的禁止运行的时
候灯亮（此时D21不亮）
D18：最大电流
当电流到达最大限制时灯亮，此时电枢电路打开或者当“pilot”触发控制没有被正确调整。
D22，D23：变流器
当变流器输出电流为正向或反向时，对应的灯亮。
3、电池柜
同轴柜，每个轴向有一个电池柜。
当供电故障或紧急顺桨信号（EFC）为低电平时，每片桨叶都将独立运行到顺桨位置。
4、变桨电机
变桨电机是串励直流电动机，也有交流电动机。
5、行程限位开关
行程限位开关的作用：91°行程限位开关盒95°行程限位开关是变桨系统的保护开关，当91°到达时使电驱动停止，当95°到达时执行刹车。
变桨系统控制原理图：。