G52-850型风力发电机运行规程.doc

海量资料 超值下载 G52-850型风力发电机运行规程第一章 G52风机的概况及认识G52 850 kW风力发电机是三叶片、上风向的发电机，该发电机由一变桨距调整系统和一主动偏航系统控制。G52 850 Kw 特别适合于具有较大风能潜力（年均风速在大约8.5到10m/sec.）的地方，风力等级为Ia和IIa。然而，在其它地方风速可能要小一些（年均风速为6.5m/sec.），在这样的地方，具有更大直径的G58可以获取更多的能量，但它只限于风能潜力较小（IIIb级）的地方。G52 850 kW风力发电机的叶轮直径为52m，并且该风力发电机由能够使发电机在宽变速范围内工作的控制系统所控制。叶轮包括三个叶片、变桨轴承和铸铁轮毂。叶片的长度为25.3m，叶片是用预浸料坯技术由玻璃纤维制成。每块叶片包括粘到支撑梁上的两片壳体。特殊钢衬垫连接叶片到相应的轴承。叶片轴承包括4点接触球轴承，轴承用螺栓连接到叶片轮毂。通过机舱内的液压系统控制叶片的角度变化，允许从-5转到90。液压系统还给机械制动提供压力。发电机的变桨距调整系统部分地由Optitip系统控制。该系统可以在任何时候对影响动力输出和噪声情况的叶片工作角度提供非常精细的调节。在风速高时，无论空气温度和湿度如何，Ingecon系统和变桨系统都可维持动力输出为常值。在风速低时，通过选择转速（rpm）和桨距的优化组合，Optitip系统和Ingecon控制优化电量输出。主轴通过齿轮箱传送动力到发电机。齿轮箱包括3级变速：一级行星齿轮和三个平行轴斜齿轮。动力通过柔性联轴器从齿轮箱传到发电机。发电机是异步双馈绕线式发电机，它有使用滑环的绕线转子。发电机有2对电极，同步转速为1500rpm，但是，在转子电流的控制下，发电机可以工作在可变的转速下，转速的变化范围为从900rpm到1950rpm。风力发电机的主制动器是空气动力制动器。冗余的机械制动器是盘式制动器，它安装在齿轮箱的高速输出轴上，是通过液压系统进行操作。风力发电机的所有功能由PLC控制器监控并管理。风力发电机的控制系统安装在机舱内。偏航系统包括两个偏航电机和片行减速器，偏航马达由风力发电机的控制器根据安装在机舱顶部的风向标发来的信息进行操作。偏航系统的马达驱动偏航减速器齿轮，减速器输出齿轮与安装在塔的顶部的偏航齿圈的轮齿相啮合，因而，机舱在磨擦力的作用下开始转动。机舱外壳由聚合物玻璃纤维制成，它可保护机舱内部的各组件免受雨、雪、灰尘、太阳辐射等的破坏。从塔内有梯子可以到达机舱。机舱尾部有一台125Kg的维护吊车。对于G52和G58两种型号，风力发电机塔都提供有三种不同的高度（44m、55m和65m），且它的外形为向上逐渐变细的金属管状，且分成两到三段。用特殊的防腐蚀漆对塔筒内外表面进行保护。G52被设计用在年均风速达到10m/s且有高湍流（10分钟典型风力偏转，平均18%，达到15m/s），平均等级为IA的地点。环境温度在-20C到40C之间。风力发电机在风场中安装时，各风力发电机之间在主风向上的距离至少应该在5倍叶轮直径（260m）以上。相对湿度可达100%。防腐相当于ISO 12944-2的C5-M类腐蚀（外部）和C2到C3（内部）。风力发电机必须连接的电网的条件是690 V, 50 Hz。运行时的电流波动范围必须在额定值的+10到-10%以内。频率的变化范围是+2到-3Hz。电网在所述的范围内必须足够稳定，如果频繁的电压或者频率变化超过工作限度，那么可能导致设备机械部件的损坏。在风力发电机的整个寿命周期内，平均每个星期只能出现一次电力系统断电。对于独立的小电网，必须查验电网的实际状态。风力发电机的控制系统使功率保持在850KW，即便风速超过了额定风速（对于G52额定风速为大约15m/s）。在发电机的并网程序控制下，在所有工况下，从控制面板的输出都是单一的690V的且功率因数为1，并且从发电机输出到电网的平稳连接。必须有一个最大阻值为10的对地连接。而且，建议将风力发电机连接到TN网络。接地系统必须适应地形条件。接地中性阻抗必须符合当地有关管理部门的要求。G52_850KW是一有三个变桨距叶片的,且转速可变的风力发电机。由于发电机和变频器的组合形成一种被称为“双馈机”的组件，发电系统可以工作在可变的转速。在感应式发电机中，定子是唯一连接到电网的电路。转子电路被限制在风力发电机的旋转部分之中，被短接，与外部没有连接。双反馈机制通过控制转子电流的大小和频率，来建立起机械扭矩和旋转速度的理想值。为了可以调节转子系统，电力系统把感应式发电机和绕线转子组合起来，转子可经由滑环通电，滑环连接到控制转子电流的变频器。发电系统确保风力发电机的速度和机械扭矩能够一直供应稳定的电功率到电网。由于对发电机调节（有对转子电流的大小和频率的调节）的原因，对于电网来说它被看作感应式发电机。对转子电流进行控制的结果是，有可能通过定子进而通过功率因数控制电压和电流的相差，功率因数可通过控制系统作为一个可定义参数强加给系统。因此，没有必要用到无功功率补偿设备，在电网上的功率损耗就会下降。感应式发电的另一结果是，这种发电系统能够平滑地连接到电网中，这也是这种发电方式的一大特点。这种平滑的连接是通过一种“电网同步”程序得到的，由此，定子上产生的电压与电网中的电压大小相等、相位相同，因此，它以零连接电流和简单的接触器连接到电网，而不需要另外的设备。G52_850KW风力发电机的发电系统还有另外的优势。机械扭矩控制的结果是，可以减轻传动系统上的载荷，因而可以将突然的暴风所产生的多余能量贮存为转子的动能。同样，转子噪声水平相比风速比较低时由于转速低所产生的噪声也相应的可以降低，风速低时，由风力发电机引起的噪声相对于风引起的噪声，将会非常清晰。第二章 机组主要参数Gamesa52/850KW风力机.项目名称技术参数1、主要参数额定功率850kW叶轮直径52m扫风面积2122.64轮毂中心高度55m叶轮转速大约145-308rpm允许运行的环境温度-20T+40总重量24(机舱)+8.5（叶轮）=32.5T2、叶轮叶片数目3片直径52m扫风面积2122.64轮毂中心高度55m叶轮转速145-308rpm风力机仰角3功率调节方式变桨变速，双馈异步发电机对风方式上风向重量8.5T3、叶片长度263m材质玻璃纤维、聚酯、碳纤维、环氧树脂气动刹车系统叶片顺桨叶片轴承4-点球式轴承翼型NACA 63.XXX + FFA W3扭角164叶片最大弦长19m叶尖弦长04m单只叶片重量1.9T制造厂家Gamesa和Gamesa天津工厂叶片号：4、轮毂制造厂家Gamesa天津工厂类型球形、球磨铸铁材质EN-GJS-400-18U-LT, EN 1563标准轮毂号：5、机舱外壳尺寸6590X2240X2850m3材料玻璃纤维 - 聚酯树脂重量1600Kg6、主轴制造厂家Gamesa天津工厂材质34 Cr Ni Mo6, EN 10083-1标准7、主轴轴承制造厂家SKF类型圆柱滚子轴承轴承箱类型铸铁轴承箱8、主轴支座制造厂家Gamesa材质铸铁9、齿轮箱制造厂家Echesa型号GE850PL冷却系统油泵,冷却器；辅助泵类型1 级行星/2 级斜齿传动比1：61.966输入转速14.5-30.8rpm油量110L润滑油类型TEXACO Meropa 320重量5.68T油加热器的功率1.5kW齿轮箱号：10、齿轮油冷却器制造厂家油泵输出功率l/min最大工作压力bar冷却功率kW /C电机工作电压690VAC额定功率1.5kW11、机械刹车制造厂家Gamesa类型加压制动刹车盘直径600mm刹车盘材质SJV 300刹车蹄数量3个12、联轴器制造厂家KLEIN类型cardan-joint，524mm13、偏航系统制造厂家Gamesa类型外齿圈驱动，滑动偏航系统偏航控制主动偏航、风向仪对风偏航偏航刹车偏航滑块阻尼+偏航刹车（液压）偏航减速器数目2个偏航液压刹车数目2个14、偏航减速器制造厂家BONFIGLIOLI类型蜗轮蜗杆/行星齿轮减速比15、偏航电机电机类型和外壳ABB 电压690v Y VAC输出功率2.2KW16、发电机制造厂家Indar类型NCR-450-L/4额定功率850kW电压690V极数4极额定转速9001620rpm频率50Hz最大输出功率850kW定子接线方式Y(低速)/（高速）最大输出功率时的定子电流669A最大输出功率时的转子电流277A最大转速2007rpm噪音水平90Db (A)振动水平1.8mm/s空载时消耗的有功178kW空载时消耗的无功260kVAr空载时的电流216A发电机前、后轴承SKF-6326-M/C3重量4.5T防护等级IP54外壳连接B3允许运行的环境温度-20C T 50C绝缘等级F17、液压系统制造厂家HINE工作压力范围180-200bar溢流阀压力220bar油仓容积60L油型号CALTEX rando HDZ32电动机额定功率4kW电压690V泵容量0.567 9.45l/min18、风力机主控制柜制造厂家INGETEAM类型微处理器并网系统转子励磁，变频工作电压范围690VAC电网频率50Hz计算机通讯CAN总线芯片EPROM（flash）编程语言ST (IEC-1131)触摸屏Modicon触摸终端，320240像素，5.7英寸重量1（地面）+0.275（机舱）T地面控制柜尺m机舱控制柜尺寸16001350465mm地面控制柜允许温度0 60机舱控制柜允许温度0 35电缆的允许环境温度-20 50地面控制柜保护等级IP 43机舱控制柜保护等级IP 54控制柜号：19、塔架制造厂家青岛武晓、四州；金岗类型锥型管状塔塔架高度53m材质低合金结构钢热轧钢板Q345D塔体材质S235 JR，EN 10025标准法兰材质S355 NL，EN 10113-2标准第一层防腐 环氧漆SLGMA COATINGS第二层防腐高固态环氧云鉄漆第三层防腐可覆涂聚氧酯面漆焊接工艺氩弧埋焊登塔方式内部爬梯机舱入口塔架内的上平台第段塔筒长度：9610mm，重量：16200Kg第段塔筒长度：19185mm，重量：22500Kg第段塔筒长度：24448mm，重量：18100Kg塔架总重量： 56800Kg20、运行参数启动风速3m/s最大运行风速（10分钟平均）21m/s齿轮箱轴承温度高（停机）90齿轮箱油温高（停机）80齿轮箱油温低-5齿轮箱加热启动温度10齿轮箱加热停止温度15齿轮箱冷却一组风扇启动温度55齿轮箱冷却两组风扇启动温度61发电机最大转速2007Rpm发电机定子线圈温度高165发电机前轴承温度高100发电机后轴承温度高100环境温度底-20环境温度高40Y形发电最大功率500Kw形发电最小功率150kW液压油温度高（停机）65液压系统启泵压力180Bar液压系统停泵压力200bar第三章 机组运行控制一.运行基本控制操作（1）查看机组信息：通过远方监控系统代表风机的一个数字按钮，可以进入每一台风机的信息屏。风机所处的状态，以文字的颜色显示不同的状态：RUN（运行）：绿色READY（准备）：绿色PAUSE（暂停）：白色STOP（停机）：黄色MANUAL（手动控制）：白色EMERGENCY（紧急状态）：红色NO COMMUNICATION（无通讯）：红色显示风机的下列信息：瞬时功率（KW）风速（m/s）发电机转速（rpm）叶轮转速（rpm）叶片角度（%）效率（%）当按下BLOCK按钮时，使所选定风机的其他远程控制按钮无效，在这种状态下，这些按钮将显示为灰色。如果再一次按下按钮，远程控制按钮从新被激活。（2）查看总命令窗口：从这个窗口可以向风场的全部风机发送命令（运转、暂停、紧急停止、紧急状态、报警确认等）（3）查看环境信息：风速（m/s）风向（度）温度（）湿度（%）风向玫瑰图，每个方向对应一个45度的扇形区域。在基本方位附近的红色箭头显示当前的风向。（4）查看温度信息：机舱温度齿轮箱轴承温度齿轮箱油温环境温度液压