Gamesa_850kW风力发电机组介绍

59
55
Gamesa 850kW机组介绍
目录
机组技术特点 机组整体介绍 叶片及变桨机构 传动系统 液压系统 偏航系统 电气系统
变频变速系统 机组运行状态 中央监控系统 设备日常维护和修理 日常检查的主要内容 定期维修的主要内容
机组技术特点
目前国内拥有的Gamesa公司产品为G52/58－ 850kW的机组，
叶片及变桨机构
液压缸安装在齿轮 箱后部，双作用缸
液压活塞中空，安 装有桨叶角度传感 器部分元件
液压缸 角度传感器
叶片及变桨机构
变桨杆
变桨杆从齿轮箱一 轴（空心轴）穿过， 经过主轴伸出，外 部有一保护性导向 套管，在主轴出口 处有一滑动轴承，
叶片及变桨机构
由于液压活塞杆在 工作过程中不允许 转动，因此必须保 证其不随叶轮转动 而转动。
➢ 水平轴 ➢ 三叶片 ➢ 上风向 ➢ 主动偏航
➢ 变桨距功率调节 ➢ 双馈式变速恒频控制
机组技术特点
机组示意图
机组技术特点
变桨距调节是沿桨叶的纵轴旋转叶片，通过叶 片迎风角度的变化来控制叶轮吸收的能量，保 持在高风速情况下输出功率在限制范围内；
优点：机组起动性能好，高风速下输出功率稳 定，机组结构受力小，停机方便安全；
缺点：增加桨距调节系统，增加了故障几率， 设备造价增加，控制程序比较复杂。
机组技术特点
桨距变化示意图
机组技术特点
变转速机组的优点
➢ 气动效率高，对风能的利用充分 ➢ 机械传动系统的冲击应力小 ➢ 功率输出相对变化率低 ➢ 机组结构重量小
变转速机组缺点
➢ 功率对电网波动敏感 ➢ 设备造价高 ➢ 维护量大，维护难度高
变桨轴承
叶片及变桨机构
变桨轴承剖面图
叶片及变桨机构
锁定杆
三角Leabharlann Baidu横梁
导向杆
轮毂
叶片及变桨机构
叶根轴承
三角形横梁
连杆
叶片及变桨机构
轮毂内部图片
叶片及变桨机构
变桨机构动作示意图
传动系统
传动系统包括：
➢ 主轴：由前后轴承、轴承支撑、传动轴组成 ➢ 收缩盘：两段式结构 ➢ 齿轮箱：可选用不同类型的齿轮箱，ISO VG320润
叶片及变桨机构
长度 材质
气动刹车系统
叶片轴承
翼型 扭角 叶片最大弦长 叶尖弦长 单只叶片重量
28.3米
玻璃纤维、聚酯、碳纤维、环氧树脂
全长叶片顺桨
4点接触球轴承
NACA 63.XXX+FFA–W3 16.4度 1.9米 0.4米 2.4吨
叶片及变桨机构
制作 叶片 矩形 梁
叶片及变桨机构 外 蒙 皮 制 作
单位
额定功率
850 kW
叶轮直径 扫风面积 轮毂中心高度 叶轮转速
52/58 m 2642 m² 44/55/65 m 14.5-25.8 rpm
允许运行的环境温度
-20＜T＜+40
℃
总重量
23(机舱)+11.5（叶轮）=34.5 T
机组整体介绍
机组整体介绍
叶片与变桨机构 传动系统 液压系统 偏航（对风）系统 电气系统 变频变速系统
千斤顶螺母
传动系统
主润滑过滤系统：机械轴输 出，温度控制冷却回路；
辅助冷却系统：电动泵，辅 助冷却；
辅助过滤系统：齿轮油过滤； 冷却器及风扇：双风扇分级
冷却 油加热器：低温加热
传动系统
齿轮油冷却系统各部件动作值
名称
启动温度
停止温度
机械泵2
无
无
恒温阀
45
60
风扇A
55
50
风扇B
61
55
辅助冷却泵19
安装在盘式制动器支座上； ➢ VOG传感器B430:为VOG（Vestas过速监测模块）
提供独立的转速信号；
传动系统
收缩盘：主轴与齿轮箱连接采用了两段式收缩 盘
传动系统
安装与拆卸收缩盘的注意事项：
➢ 安装时以正确序列分几轮依次 地锁紧所有的螺栓，不要依对 角线序列紧固螺栓！
➢ 拆卸时过程类似于安装，但是 顺序相反。一致且按顺序地松 开螺栓。最初每个螺栓仅松开 四分之一圈。不要完全卸下螺 栓！
G52/58区别在于G52适合于具有风能资源丰 富的地区（年均风速大约在8.5到10m/s），即 IEC标准的I和II级。 G58拥有更大的叶轮直径， 适合于具有风能资源较丰富的地区（年均风速 在7.5m/s以下），即IEC标准的III和IV级。
机组技术特点
G52/58机组为典型的“丹麦设计”风力发电 机组
机组技术特点
尖速比λ＝叶轮叶尖线速 度/设计额定风速
设计要求的尖速比，是 指在此尖速比上，所有 的空气动力学参数接近 于它们的最佳值，以及 叶轮效率达到最大值
目前风力发电机组一般 属于高速风力发电机组， λ取5～8。
尖速比 1～2 3～4 5～8 8～15
叶片数量 4－20 3－8 2－4 1－2
机组类型 低速 中速 高速 高速
机组技术特点
Cp
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0 0
转速r/min
24
16
8
尖速比λ
10 0
15
10
5
10 0
5
10
风能利用系数随风速变化曲线
5
10
转速随风速变化
5
10
15
15 15
20
20 20
V（m/s）
25
25
风速（m/s）
25
机组技术特点
700
功率
600
500
400
300
200
100
0
4
变转速
9
定转速
14
19 风速
机组技术特点
变转速的实现有双馈、直驱、同步机等多种， 双馈异步发电机 优点
➢ 使用标准绕线式发电机 ➢ 变流器容量仅为发电机额定容量的30-40%
缺点
➢ 控制系统复杂，维护工作量大 ➢ 转速变化范围相对较小
机组整体介绍
名称
技术参数
叶片及变桨机构 合 模
叶片及变桨机构 表 面 修 磨
叶片及变桨机构
变桨机构是由液压动力驱动的一套复杂的曲柄 连杆机构，将液压活塞的直线运动转化为叶片 的圆周运动，
主要组成部分：
➢ 液压缸：产生动力 ➢ 变桨杆：力矩传递 ➢ 变桨轴承：旋转与不旋转部件之间的连接部件 ➢ 曲柄连杆机构：力矩方向的转变 ➢ 导向杆：保证运动方向 ➢ 锁定装置：锁定动作机构
滑油，强制、飞溅混合润滑方式，强制冷却，传动 比约61.7:1， ➢ 联轴器：可选用不同类型的联轴器， ➢ 刹车盘及液压卡钳：安装在齿轮箱高速轴上的刹车 盘，液压卡钳3组，由液压装置提供动力，
传动系统
转速监测：
➢ 叶轮转速传感器B400:检测叶轮转速，安装在主轴 前端；
➢ Azimuth传感器S404:未使用 ➢ 发电机转速传感器B401:检测齿轮箱高速轴转速，