风力发电机的总体认识.doc

风力发电机的总体认识一.布局型式金风S43/600风力发电机组上使用SWC型整体叉头十字轴万向联轴器风机总体介绍第一节概述本章均以金风S43/600型风机为例风机型号金风S43/600的寄义：金风为公司品牌；S是Stall(掉速)的减写，表示该机型是掉速调治功率模式；43代表风机的叶轮直径为43m，600是指风机的额定功率是600kW金风S43/600风力发电机组是国产风机的典范之所以恁地说不仅仅因为它是国度九五重点科技攻关项目的优秀成果，同时也是因为：在引进克化吸收国外先进设计生产技术的基础上，集成应用了多年来海内外成长完善的风力发电技术，整体技术成熟可靠，更适合神州的国情具备如次特点：简单、成熟、可靠，安全，人性化的设计金风S43/600风力发电机组其总体方案采用丹麦成熟的设计理念：水平轴，三叶片，优势向主动对风，定桨掉速功率调治，双速异步发电机并网运行风机由计较机控制运行，数据自动收罗处置惩罚，自动运行并可远程监控金风S43/600风力发电机组具备可靠的安全包管，上限保障人员和设备的安全为基础来构建风机的安全体系互相自力的三个叶尖刹车和两个机械高速闸能在最恶劣的前提下包管风机最终能安全地停止运转金风S43/600风力发电机组的塔架内部附件齐全，机舱内部宽敞，在零器件的安插上尽量节省空间，在设计时尽可能考虑了运行人员的方便性金风S43/600风力发电机组的技术指标如次：机型：掉速型、带叶尖气动刹车、优势向、三叶片额定功率：125/600kW风轮直径：43m轮心中心高：40m,50m(根据塔架高度)起动风速：3m/s额定风速：15m/s(与气候前提有关)停机风速：24m/s(10分钟)最大抗风：70m/s(3秒)最大风能利用系数：CPmax0.4控制体系：计较机控制，可远程监控事情生存的年限：20年事情环境温度：-2045(普通型)-3045(寒带型)噪声：50dB(A)(距机组150m处)第二节图纸(外形尺寸、重量)一.整机外形图塔架上段重量约9680kg塔架中段重量约16250kg塔架下段重量约19570kg机舱重量约23000kg叶轮重量约13000kg二.机舱各零器件分布图1.布局简图1.导流罩2.叶轮3.机舱4.增速箱5.高速机械刹车6.连轴器及安全聚散器7.油散热装置8.发电机9.风速仪、风向标10.提升机11.发电机弹性支撑12.TB1控制器13.液压站14.偏航轴承15.偏航刹车16.偏航驱动17.塔架18.机舱底板19.齿轮箱弹性支撑2.事情道理：风力发电机是将风能转换成电能的装置，叶轮在风的效用下旋转，叶轮与齿轮箱钢性联接，叶轮换速通过齿轮箱增速后，转速达到发电机的额定转速，通过联轴器与安全聚散器与发电机联接，带动发电机旋转，发电机通过变压器与电网联接如次图风力发电机事情道理简图三.控制体系排布图第七章传动体系传动体系包括叶轮、增速齿轮箱、万向连轴器、安全聚散器及发电机等第一节叶轮一.叶片性能介绍：叶片的主要布局如图所示：叶片内部有两根U型梁，从叶根贯穿到叶尖形成叶片的主梁，上、下两半固定在主梁上，整体形成自支撑布局；叶根预埋有高强度内螺纹螺栓，便于与轮心用螺栓连接壳体、梁和叶根是由玻璃纤维聚酯制成，主要的强度性能已经通过测试预埋螺栓是由Cr/Mo钢制造叶尖闸部门运念头构由环氧碳纤维制成叶尖扰流器位于叶尖，长2687毫米，固定在碳/环氧树酯轴上在风机运行时期，叶尖由置于叶根处的液压缸通过一个不锈钢丝绳与叶尖连接，将叶尖保持在正常运行位置叶尖刹车动作时，液压压力被释放，由于离心思的效用，使叶尖轴向位移大约180毫米后打开叶尖甩开时，由一个花键轴导向旋转大约74角液压油回路联接了一个限流阀，因此叶尖在展开时受到阻尼，使叶尖的机械部门不致受损叶片截面图NACA634和FFAW3系列翼型已经被证明是高效、对脏物敏锐性较低的优良翼型，同时具备良好的掉速性能，纯粹能满足功率控制的需要每个叶片都举行了均衡试验，一组三个叶片，叶根和叶尖重量的公役都在规定的范围内，不能互换二.叶尖1.叶尖闸布局花键轴(008705)的轴端预埋在叶尖内，花键端与叶片内的导向块(128201)配装，在叶尖释放或者回位时导向；花键轴结尾与钢丝绳(128901)连接，钢丝绳另一端与液压缸(127901)配接，提供叶尖闸动作的动力，或者在叶片转速升高时将压力传递到液压体系，钢丝绳套装在PVC管(009501)内叶片上有2个尼龙圆锥体(064801)，在运行述态时，导入两个叶尖的母锥中定位当叶尖释放时由导向块(内螺纹)(126201)导向，小弹簧(128401)包管导向块孕育发生轴向位移大约26mm，确保尼龙圆锥体(064801)与母锥的配合；大弹簧(128701)提供叶尖释放的动力2.叶尖功效在正常运行述态下，叶尖通过效用在钢丝绳上的液压张力与叶片对齐，与叶片成为一个整体，并不变地包管在运行位置在过速状态下，离心思通过钢丝绳使液压缸上压力增加，导致储压罐(20)压力升高；当压力跨越11.3的设定值时，11.3发信号停机；当压力跨越防爆膜的设定值时，防爆膜被冲开，体系泄压，叶尖闸动作停机当液压体系压力降落时，叶尖的液压压力减小，叶片在离心思和弹簧机构的共同效用下，叶尖被甩出并沿转轴旋转大约74度，孕育发生阻尼力矩，从面使叶轮的转速迅速降落三.掉速贴条由于叶片在使用过程当中，风速跨越1718m/s(掉速区特殊情况孕育发生挥动标的目的的振动，容易使叶片后缘损坏，为防止这种有害的叶片振动，叶片一般配置有掉速贴条，掉速贴条是截面为三角学形的长条，粘贴在叶片的前缘点，位置在叶尖扰流器之后它的机理是增加叶片的气动阻尼，使振动的发生点从1718m/s延来晚25m/s之后，即运行风速之外同时，金风s43/600风力发电机组还采用了TAC84振动监测仪举行控制，防止这种振动对叶片孕育发生粉碎掉速贴条的不利之处是减低了整机的出力，但可以通过增大叶片安装角的办法来填补凡是安装角需增加0.51四.布局阻尼风力发电机组在运行时，叶片处于非定常流场中，会受到较为复杂的气动载荷，另外，在低温环境(-20)前提下，由于叶片自身布局阻尼降落，此时叶片运行在掉速区时，气动阻尼不不变，可能会发生随机振动现象，这种振动是有害时，会对叶片和机组孕育发生不利影响，严重特殊情况损坏叶片为了削减这种振动，在叶片内部设计有附加布局阻尼，它是一种粘弹性材料，效用是增加叶片的布局阻尼，吸收振动能量由于这种布局阻尼是在叶片原有布局上设计的，不影响叶片的布局强度，而且生存的年限与叶片相同五.涡电流发生器为提高风机的出力，金风S43/600kw风力发电机组叶片配置有涡电流发生器，如次图所示：涡电流发生器是一些小的三角学翅片,安装在叶片违风侧的入流端,并相互之间有一定的角度摆列是当风经过时,在其后端会孕育发生旋涡,在叶片出流端,旋涡之间相互效用变成统一的标的目的,削减了效用在叶片上的阻力,防止了掉速的过早发生涡电流发生器在415m/s风速段增加了叶片的气动阻力,但915m/s风速段的正面影响更大,能提高风机年产量约46%六.防雷掩护风力机的轮心高度一般都在40米高，叶片的高度跨越60米，很容易遭到雷电的袭击风力发电机组特别是叶片需要大好的防雷掩护叶片采用内置式的雷电接闪器见下图：这种防雷装置经过试验室测定：可禁受1600KV的雷击电压和200KA的电流该装置简单精巧，与叶片的生存的年限一样如果需要，可以很方便的改换七.轮心和延长节轮心为固定式布局，轮心、延长节和叶片之间为钢性连接轮心为传统的三岔管形式，铸造布局大好地包管了曲面过渡，在手孔的四周采纳加厚的凸缘，制止应力集中的粉碎延长节使风轮的直径增大，从而提高吸收的风能，但保持了较低的成本第二节：齿轮箱一、齿轮箱的布局：金风S43/600风力发电机组的齿轮箱是一个针对风力发电而专门设计的三级增速齿轮箱，它由一级大扭矩的行星齿轮副和两级平行轴斜齿轮副构成主轴通过两个遐龄命、高强度的球面轴承固定在齿轮箱前箱体上，主轴由优制铬钼合金整体锻造，与齿轮传动部门通过鼓形花键联接1、齿轮箱的布局如图所示：对应的布局简图：齿轮箱传动简图2.主要技术参数：额定输入功率：645kW额定输入转速：26.8RPM额定输出转速：1517RPM速比：56.6效率：97%旋转标的目的(面临桨叶)：顺时针环境温度：-4040事情温度：80噪声：85dB(A)振动：30m齿轮箱重量：10000kg 3.润滑品的选用由于风机的使用生存的年限是20年，作为风力发电机的主要器件，润滑对齿轮箱的生存的年限影响很大，根据海内外风机齿轮箱的损坏来看，大多数的损坏都是由于齿轮和轴承的润滑不当造成的因此润滑品的选用极为重要1)润滑的主要效用抗磨耗-削减磨耗，削减阻力，好的润滑品在齿轮牙齿咬紧过程当中容易形成一层匀称的油膜，齿轮与齿轮间通过油膜接触，而不是刚性接触，油膜削减了齿轮啮应时的磨擦和牙齿咬紧阻力冷却：齿轮箱在运转过程当中会孕育发生大量的热能，这些个热能如果不及时带走，温度上升到一定程度会引起齿轮烧结，润滑通过在齿轮牙齿咬紧过程当中与齿箱外部循环带走大量的热能，从而包管齿轮箱的正常运转清洁：润滑的清洁度对齿轮和轴承的使用生存的年限也长短常重要的抗腐蚀/防锈2)润滑品的选用原则主要从以下几个方面考虑：载荷：载荷与润滑的粘度有关一般来说，载荷大选用粘度较大的润滑，载荷较大时，高粘度的润滑可以缓和冲突牙齿咬紧过程的效用力速率：速率与润滑的粘度有关一般来说，高速运转的设备选用粘度较小的润滑，粘度较小的润滑在运转时阻力较小运行温度：众所周知，润滑的粘度随着温度的升高而减低，因此在选用润滑时要根据设备的运行温度，选择合适粘度的润滑其他运行环境风机的运行工况广泛的温度范围：风机的事情环境温度为-20-45(普通型)-30-45(寒带型)水和外来物的污染：风机一般都安装在前提较为苛刻的地方，西北地域严寒，干燥，沙暴大而沿海地域则是多盐雾的气候前提较长的服务期风机运行工况对润滑品的要求较长的润滑使用期良好的氧化不变性好的低温特性微点蚀掩护特性优胜的抗泡性能和抗乳化能力根据以上的选用原则，金风S43/600kw风力发电机组齿轮箱润滑采用如次方案：油品选用Mobilgear齿轮油SHC XMP 320该产品对微点蚀、委顿磨耗具备大好的掩护，高温降解抵抗力较强润滑体式格局：采用强制润滑，润滑由一套自力的泵站提供润滑与同类产品相比，润滑流量加大，提高过淋精度(20m)装有强迫风冷外循环冷却器，可在40的环境下使油的温度保持在65以下以上技术措施，提高了齿轮箱运行的可靠性和安全性，提高了润滑的使用生存的年限4.润滑体系元器件介绍1)齿轮油泵齿轮油泵由一个2.2KW的电机驱动当循环油路压力跨越规定范围时，一个集成旁路体系可以掩护电机防止过载压力控制阀在压力跨越10bar时打开，将吸出的油直接送回油箱技术参数：油泵排量45L/min电压690V频率50HZ电机功率2.2kw防护等级IP 54 2)压力开关紧跟着齿轮油泵出口管路后边的是一个用于安全监控循环润滑体系压力的压力开关制造商设定的开关动作压力为0.2bar不允许转变开关的压力设定值当润滑压力小于或者等于0.2bar时，润滑的压力太低，已无法包管对齿轮箱的正常润滑，这时压力开关动作，计较机拍发指令，齿轮箱停止事情在齿轮箱重新投入运行前，润滑压力低的故障必需被排除技术参数：压力设定范围0.2 bar至2 bar连接负荷220 VAC/2 A24 VDC/2 A防护等级IP 65 3)中压微粒滤清器带有旁通阀的中压微粒滤清器串联在循环润滑路体系中，确保持续过淋齿轮油利用20m的滤清器，使齿轮箱内循环的润滑始末保持清洁，有效地使所有接触转动的器件不致因润滑中的杂质受到损坏这种过淋器的维护只能使用一次性滤芯，由一个嵌入式的压差传感器来监测过淋器的状态当滤清器进油口和出油口之间的压力差达到3bar时，滤清器上的污染发讯器拍发信号，同时污染发讯器上也有灯光显示，此时应及时改换滤蕊，如果改换滤蕊不及时，滤油器进出口压差达到4.5bar时，滤油器旁通阀将会开启，此时滤油器将掉去滤清效用技术参数：滤芯型号0660D020BN3HC滤芯精度20m污染发讯器报警压力：3bar旁通阀4.5bar(P)4)油位开关齿轮箱润滑规定油位的监测，是依靠一个安装在掩护管中的磁电位置开关来完成的，以制止油槽内扰动引起开关的误动作同时设定一个浮动开关点，使得齿轮油温度转变引起的齿轮油的粘度和体积波动不致使油位开关误动作如果润滑的油平面低于规定油位的高度，油位开关动作，计较机报警，这时需要加注润滑，体系处置惩罚器拍发停机指令(允许滞后时间最多不跨越5分钟)5)电阻式温度传感器(PT100)监测齿轮箱油槽内润滑的温度在齿轮箱高速轴所处的位置的最低点，安装了一个2根导线的电阻式温度传感器PT 100铂金薄膜电阻式温度传感器，0时对应电阻100当润滑的温度低于0时，体系处置惩罚器拍发指令，齿轮油加热器开始事情，润滑被加热到10后加热器停止加热；技术参数：型号90.280-F56运行温度范围-60200硅电缆20.35 mm2/2.5m二、齿轮油泵的运行根据齿轮箱的运行环境，由计较机来控制切换齿轮油泵的运行体式格局齿轮箱的运行分为以下形式：部门和全负荷运行空载停机齿轮油温0齿轮箱在部门或者全负荷下运行时，齿轮油泵必需一直保持运行述态在齿轮箱开始运转前，齿轮油泵应至少运行60秒在空载状态时，齿轮油泵必需按期的投入运行以包管轴承和齿轮能得到充实的润滑其运行体式格局为：60秒运行时间和45秒停机时间在空载运行时，这个运行周期必需被包管当风机处于停机状态且刹车处于抱闸状态时，齿轮油泵必需按期的开启和封闭这一措施确保当叶轮受到风冲击而使侧面有间隙的器件发生相对移动时，齿轮可得到润滑其运行体式格局为：30秒运行时间和30分钟停机时间在纯粹停机状态时，这个运行周期必需被包管如果润滑的温度低于10，齿轮油泵开始事情，直至油温高于20；如果润滑温度低于-20，齿轮油泵停止事情1.齿轮箱的事情环境为了冷却齿轮箱，必需包管机舱内有良好的空气流通使齿轮箱孕育发生的热可以通过空气的对流被带走如果空气冷却不能使齿轮箱得到足够的冷却，在润滑温度达到60-70时，则必需通过一个安装在机舱外部的风冷式集油散热装置来强制冷却润滑在不允许空气流通的弥缝机舱内，这种集油散热装置的散热能力必需达到21KW为了包管随着润滑温度的凹凸，集油散热装置能够可靠的投入和断开，在润滑循环回路中安装了电磁阀安装在齿轮箱上部的空气过淋器，要包管其排气畅达，不要有物品笼罩在空气过淋器上在极度的环境前提下，如：环境温度特别高环境温度特别低环境温度波动很大需要采纳特殊措施，并且在某些特殊环境下，需要向齿轮箱制造商咨询2.综合申明随着齿轮箱运行地点的不同，齿轮箱的运行体式格局、润滑的选择、维护的间隔等也会随着变化，风机制造商将根据本地的气候前提做调整在齿轮箱初次运行时，润滑体系的管路必需要举行泄漏测试在齿轮箱的保质期内，末经制造商允许，不得打开齿轮箱，且外部元件不得举行改动润滑的事情环境必需作按期的查抄如有违违，制造商承担的质保无效三、齿轮箱的维护1、换油频率第一次齿轮油改换的时间和其后的时间间隔与运行述况有关，因此齿轮油的改换时间是无法精确预定的齿轮箱润滑的维护间隔和使用生存的年限与温度孕育发生的老化变质程度和杂质的含量有关另外，运行温度过高、空气湿润程度大，环境空气的剥蚀和高灰尘水平都是很重要的因素，它们对油的润滑能力都将孕育发生巨大的影响为了安全运行，在齿轮箱初次投入运行程中经过过2000运行小时之后必需对油的品质举行检测，如果运行过程当中风机出现异样声响或者发生飞车，齿轮油的采样分析可随时举行油样的检测应由油品的供应商或者可以胜任的实验室来举行采样时，应在风机已运行较永劫间之后，且要在压力循环体系运行时期取油样,以包管杂质未沉在油槽底部二、齿轮油滤清器的维护该滤清器的维护主要是改换阻塞的过淋器芯，过淋器芯的精度为20m改换过淋器芯的时间间隔不固定，它依赖于过淋器芯的饱和程度当滤清器进油口和出油口之间的压力差达到3bar时，申明过淋器芯已经处于饱和状态，再没有能力过淋齿轮油，滤清器上安装的压差传感器动作，向体系处置惩罚器拍发信号，计较机显示91 Gear oil filter，表示过淋器芯需要改换(如果润滑的温度低于55，显示正告信息，而油温高于55表示是故障)，必需在出现故障后的120小时内举行改换，如果超出120小时的完成期限，齿轮传动体系会自动封闭，只有当故障断根后齿轮传动体系才气再次开启为了安全运行，滤芯使用12个月后必需改换三、目测试检查抄齿轮传念头构每次到机舱都必需对齿轮传念头构举行一次目测试检查抄，完成以下事情：所有的外部元件或者从外部可见的器件都必需查抄是否有泄漏如有须要应紧固连接螺母或者螺栓在齿轮箱停止时，必需查抄油位(油窗的中间位置，温度20时)如需要，须将油位恢复正常由于油温度的变化，油位可能上下移动查抄油漆是否剥落，如需要则补上查抄为监测装置和齿轮油电机提供电源的路线有无损坏如须要则举行不错的维护通过中间轴串联两个万向联轴器组成双万向联轴器主、从动轴轴线可以相交也可以平行布局形式见图1由于制造及安装偏差、零件受载后的变形、振动、机座下沉和温度变化等因素，齿轮箱与发电机两轴的轴线会孕育发生某种形式的偏移，因此，联轴器所联接的两轴往往不能包管严格的对中，联轴器对此具备足够的补偿能力万向联轴器两头的万向节可转动，与中间传动轴成一定角度，当齿轮箱与发电机轴线有径向偏移或者角度偏移时，万向节在规定轴线折角度内转动，仍能保持正常的传动联轴器的最大轴线折角为30度万向联轴器的中间传动轴为两部门组成，用花键联接，外花键可在内花键内作轴向移动，在事情过程当中，若两轴发生轴向相对位移，可自动调治传动轴的长度以补偿轴间距离的变化在安装过程当中，也可以补偿因制造和安装偏差带来的轴间距的变化联轴器的最大伸缩量为80mm图1第二节安全连轴器系列BWL 80液压安全联轴器为高速式法兰联结安全联轴器，基本布局型式如图1所示主要零器件如表1所示图1表1 BWL 80安全联轴器主要零器件器件号数量名称型号DIN-Nr材料重量(kg)9150 2沉头螺钉610 7984 8.8 9170 2弥缝垫7.3-10.2-1-N-SA DST/NBR 9236 1法兰套ST 52-3 12 9281 1法兰轴ST 52-3 12 9311 1剪断环ST 52-3 0.5 9380 1轴弥缝B2FUD14016013 3760 72NBR 9420 1盖子13012 NB.AL 9430 1滚珠轴承105/13013 61821RZ 0.32 9431 1滚珠轴承100/12513 61820RZ 0.31 9550 1挡圈1003 471 FCD.ST 9710 1剪断销L 78 9720 1注油嘴9725 1掩护箍540302 NBR二、事情道理安全联轴器适用于联接两同轴线的传动轴系，可起到限制转矩及安全过载掩护效用BWL 80液压安全联轴器是用液压压力设定转矩的转矩限制联轴器通过转变液压压力可以调治滑动转矩滑动转矩是安全联轴器主、从端孕育发生相对滑动瞬时所传递的转矩如果设定的转矩被跨越，联轴器将在轴上出溜直至剪断销的顶部被剪断环剪断，液压压力将在几微秒内被释放，联轴器然后自由转动直至停止图2三、维护保养1.润滑在给联轴器加压前按照规定给其润滑，在润滑剂没有被加注前，联轴器是不能使用的用M8的内六方螺丝旋入注油嘴中的塑料堵头，将堵头拔出挡住注油嘴和剪断销以接住剪断销松开时漏出的油，用5mm六方扳手松掉两个润滑孔的螺丝堵头，并且旋转联轴器使每个润滑孔与平行线成45度用润滑泵往一个润滑孔里注油，直至达到规定的油量此时，联轴器被加注了50%的油用螺丝和弥缝垫弥缝润滑孔查抄是否容易将联轴器转动，查抄联轴器是否损坏或者是安装错误2.加压用30-35Nm的力矩将剪断销旋紧，然后逆向旋转1/4圈将其旋松用M8的内六方螺丝旋入注油嘴中的塑料堵头，将堵头拔出然后将高压手泵的连接头插进去注油嘴将油打进联轴器直至压力计上显示出所需的压力值联轴器申明书附带的标定图上给出了设计滑动转矩所对应的油压力值用30-35Nm的力矩将剪断销旋紧，这样联轴器的压力就纯粹弥缝了，封闭高压手泵并将其从注油嘴上卸下将塑料堵头塞入注油嘴中将掩护箍安装在剪断销和注油嘴上3.标定联轴器金风S43/600风力发电机组的安全联轴器的标定压力为100Mpa安全联轴器BWL 80力矩(Nm)压力(MPa)3800 38 4000 39 5000 46 6000 54 7000 61 8000 68 9000 76 10000 83 11000 90 12000 100 13000 104 四、润滑的加注量以下是安全联轴器所需润滑的加注量因为加工偏差的原因润滑的加注量可能会有轻微的变化BWL 80加注量12cm3注意：该值不是为特殊设计而提供的，这些个是按一般要求提出的提议五、润滑和压力油用于联轴器的油也可以用于高压泵和润滑下面所开列油可以使用BP HLP 3二、ESSO UNIVIS J13(提议使用)、MOBIL DTE 2四、CASTROL HUSPIN AWS3二、SHELL TELLUS 37(in GB，32 in D)、VALVOLINE ULTRA MAX AW 32；六、释放之后当风力机发生异样环境时(如发电机抱死)，液压安全联轴器在转矩达到标定值时(12000Nm)，液压压力释放，联轴器出溜，起到掩护齿轮箱的效用按底下步聚使安全联轴珍视新投入运行：取下掩护箍，将已剪断的剪断销卸下，改换新的剪断销后按前边的申明加压，使联轴珍视新投入运行7、维护间隔在大约每15次释放后，或者最多12个月后，改换润滑查抄剪断环的不错固定8、安全规定当给联轴器加注液压油时，必需戴上防护眼镜联轴器必需在安装完成后在有压力的环境下举行设定随着联轴器的释放，剪断销的器件和液压油会甩掉因此，在联轴器投入运行前必需将掩护箍装上联轴器在安装完成后，必需查抄在释放状态下且没有剪断销时是否容易将其转动在给联轴器加压前按照规定给其加注润滑9、新型注油连接第四节发电机一.概述1.主要技术参数型号YJ50名称三相异步风力发电机额定功率600/125 kW额定电压690 V额定电流546/118 A频率50 Hz额定转速1519/1013 r/min功率因子0.92/0.89绝缘等级F级(真空压力浸漆)冷却体式格局IC41(机壳表面自然透风冷却)布局形式IMB3(卧式底脚安装)防护等级IP54(防尘、防水溅)旋转标的目的顺时针(面临轴伸端)事情制S1/S1持续事情制定子线圈允许温升105K轴承无上允许温度95重量3800kg 2.布局形式及适用范围定子绕组两个散嵌绕组(/)冷却体式格局IC411机壳表面冷却(用四周环境介质)，一次冷却介质在闭合回路内循环，并通过机壳表面把热能逸散到四周介质；自循环，冷却介质运动依靠转子的电扇效用或者直接安装在转子轴上的电扇布局安装型式IMB3卧式底脚安装在基础构件上；端盖式轴承两个外壳防护等级IP54防尘、防水溅：能防止触及或者接近机内带电或者转动器件，不纯粹防止尘埃进入，但进入量不完全可以影响电机的正常运行；任何标的目的的溅水应无有害影响线圈绝缘等级F级(真空浸漆)发电机绕组的绝对温度无上限值155运行环境温度-30+40海拔不跨越1000m当运行地点的海成心抬高度和环境温度与上述规定不同时，按GB755-87旋转电机基本技术前提之规定对容量举行批改温湿润程度最湿月月均等无上空气相对湿润程度位90%，同时该月月均等最低温度不高于+25二.主要布局及事情道理1.主要器件介绍异步发电机的主要器件有：定子、转子、轴承、端盖、出线盒及电扇、风罩等，其基本布局如次所示：定子及其器件定子中主要器件有：机座、定子铁心、线圈等异步发电机的机座采用铸铁带散热筋布局定子铁心由相互绝缘的冷扎矽钢片迭压而成，在铁心的两头及违部由端板和扣片将其固定在中间，构成定子铁心的整体组件定子线圈由两套自力绕组构成，两套绕组零丁事情预先制造好的定子线圈被安放在定子铁心槽内，线圈端部门别用端箍和绑绳固定在一起，并在真空和高压前提下举行整浸，以便经得住电机起动时或者在某种变乱状态下所孕育发生的强大电磁力冲击转子及其他器件转子为鼠笼型，其主要器件有：转子铁心、轴、转子绕组、电扇转子铁心由相互绝缘的冷扎矽钢片迭压而成，圆周均等分布有透风槽，转子铁心迭压后直接套在轴上转子绕组采用笼型铜条焊接布局，由置于转子槽中的导条及两头的端环组成闭合回路，整个转子形成一坚实的整体，布局简单安稳电机转子的非轴伸端装有内电扇、外电扇各一个，电机内部的热能在转子透风槽、气隙、机座透风槽间循环，由定子铁心及电机内部冷却介质传给电机机座及端盖，再由外电扇强迫风冷将热能带至四周空气中，使机壳温度减低牢牢记住不成将风机内的消音道、挡风罩及风机机舱进风口、出风口等设备随心变更，否则将影响发电机的散热其他器件：a.轴承发电机为单轴伸布局，两头采用滚珠轴承，在发电机轴伸端与非轴伸端外侧各使用一只单列向心球轴承，轴承型号为NU2226C3(SKF)非传动端内侧轴承型号为6226C3(SKF)b.加热器电机内部装有两个加热器，额定电压：交流220V，功率：500Wc.温度传感器(PT-100)4极和6极电机每相绕组内各装设一只铂热温度传感器，共6只，其安装位置按照类似按60分布；轴伸和非轴伸端的轴承上各装设一只铂热温度传感器，共2只，安装在轴承座圈内距离轴承外圈10mm以内这种温度传感器具备0对应电阻100的特性d.出线盒发电机共有两个出线盒：主出线盒和副出线盒，从轴伸端看，两个出线盒均位于电机右侧主出线盒内共10个接线端子，4极电机有6个接线端，6极电机有3个接线端，另外还有1个接地端子；副出线盒内是由8个温度传感器、两个加热器引出的接线端子2.事情道理与电网并联运行，定子绕组接到电压和频率都恒定的电网，利用原动力把异步电机转子加速到跨越同步转速，是转差率s为负值，异步电机即在发电状态下运行，输出电功率异步发电机要从电网吸收滞后的无功电流来励磁，使电网的功率因子减低三.使用及维护1.运行前的查抄由于中型电机在制造厂内已将各部门间隙等纯粹调整好后整件出厂，所以采用滚动轴承的电机在就位、找正调整好后可直接转入开机前的准备：测量绕组的热态绝缘电阻：用1000V兆欧表(摇表)测量，所测得之值不得低于下式求得的数值：式中：RM热态绝缘电阻(M)UN发电机额定电压(V)P电机的额定功率(kW)可类似按如次简略公式计较：一般电机尺度中都没有电机在冷态时绝缘电阻的考核尺度，凡是只标明：在查抄试验时，电机的绝缘电阻可以只在冷状态下举行测定和考核，但因包管电机在热态时的绝缘电阻值不低于上述计较式的计较值但现实事情中一般测试的是电机在冷态时绝缘电阻，它与电机测试时的环境温度、相对湿润程度，和电机绝缘材料的性能、质量、状态等很多因素有关，可按照底下的经验公式的计较值作参考：式中：RMC冷态绝缘电阻(M)t测量时的绕组温度(一般用环境温度)()UN绕组额定电压(V)查抄供给的电压、频率是否与铭牌上规定的一致引出线按主出线盒内相序标记的顺序依次与电网的相序可靠的联接，确认安全后即可此时电机运转后其旋转标的目的从驱动端看为顺时针2.维护申明运行时期的查抄电机在运行时要注意它的清洁，绝不允许有水、油或者其他杂物进入电机内滚动轴承应在累计使用2000h时后，改换润滑脂，鉴于风力发电机的运行特点，每隔半年加一次润滑脂，润滑脂的牌号及油脂用量见第二章润滑脂的加油量不宜过多或者过少，润滑脂过多将导致轴承的散热前提变差，而润滑脂过少则会影响轴承的正常润滑，这两种环境都将使轴承的温升较高，如果温度过高会引起润滑脂的分解，不利于轴承的运行每次加油之后需清理溢出的旧润滑脂，注意观察油脂的色彩，如果色彩异样要及时采纳处置惩罚措施运行人员每次上至机舱内，如果发电机正在运转，须仔细凝听发电机及其前后轴承的声响，如有异样声响要及时提出版面报告，如果轴承需要加注润滑脂必需及时举行如果轴承用燃料或者专用洗濯液举行了洗濯，在加油前必需举行烘干，否则加注润滑脂后形成不了匀称的油膜，不利于轴承的润滑，发电机运行很短时间就要重新加注新油每逢风机检修，必需查抄所有螺栓的紧固程度，加意发电机轴头与安全聚散器和安全聚散器与万向联轴器等转动部门的连接螺栓注意观察发电机的负载环境，如果电机长期过电流运行将会影响电机的生存的年限，以致损坏电机定时做好运行记录及记录成果的分析详细、体系的记录是尽早发现电机故的有力措施，因此风机的运行记录及记录成果分析长短常重要的一般故障处置惩罚a.不起动原因多是接线有误、线间电压不符、定子绕组故障应查抄控制部门接线是否不错，查抄电机接线端子线间电压是否为690V或者是在690V的95%105%范围内，查抄过载掩护(保险丝)是否断开，查抄电机定子线圈是否开路、短接或者有接地现象，查抄电机的转子、齿轮箱(原念头)和发电机和齿轮箱的连接部门是否有锁住现象，查抄发电机起动控制部门是否有故障b.绕组过热发电机的温度监测有发电机绕组和发电机轴承两方面，而发电机过热凡是指的是发电机绕组温度过高，跨越电机绝缘等级对应的无上绝对温度值发电机侧线间电压过高或者过低、电机过载、冷却介质量不足、冷却介质温度过高(运行环境温度跨越40)、线圈匝间短路等都可能导致发电机过热应查抄电压是否与电机铭牌不符，查抄发电机负荷巨细，查抄三相电压是否均衡，查抄环境温度是否跨越尺度值，查抄风口(电扇)相近是否有发热体，查抄绕组三相电阻是否均衡c.轴承过热原因多是润滑脂牌号不对或者轴承损坏润滑脂过多或者过少，润滑脂内混有杂物，转轴弯曲，轴向力过大、轴电流通过轴承油膜、轴承毁伤等都会造成发电机轴承过热应查抄润滑脂牌号是否与维护手册规定的相符，查抄润滑脂量是否合适，查抄润滑脂质量，查抄转轴是否弯曲，查抄联轴器有否孕育发生轴向力；前提允许的环境下测试轴电压巨细、分析轴承运转声响、查抄轴承d.振动过大原因多是机组轴线没有对准，电机在基础上位置不正，转轴弯曲，联轴器不均衡，转子鼠笼条断开等应查抄电机安装质量，查抄电机转子与联轴器的不均衡程度，前提允许的环境下查抄电机转子鼠笼条是否损坏e.绝缘电阻低原因多是绕组表面不洁净，空气湿润程度大，因气温变化大而使绕组表面凝聚水点，绝缘老化等应给加热器供电烘干发电机内部、前提允许则清洁电机内部，查抄电机绕组有否机械毁伤注意事项：当在现场对定，转子绕组举行修理时，修理后的定子绕组应举行耐压试验，时间为1min，试验的耐压值可按下式举行：U=(2UH+1000)0.75式中：U耐压试验值(V)UH定子额定电压(V)第八章偏航体系偏航传动体系是指从偏航电机、偏航减速器到偏航齿轮之间的机械传动装置其中的偏航电机、偏航减速器与偏航小齿轮安装在机舱底座上偏航传动的功效是将偏航电机输出的动力和运动传递到偏航小齿轮上，通过小齿轮与固联在塔架顶端的大齿轮的牙齿咬紧，差遣机舱偏航偏航体系在设计时考虑了以下环境并能可靠事情：待机状态下出现50年一遇的风速(10min.均值)/50年一遇的暴风(5sec.均值)正常运行述态下，主风向转变运行述况下出现年暴风和主风向转变手动偏航安全故障状态下离开正道主风向90安装维护状态偏航体系布局设计为减小偏航过程当中冲击载荷引起的振动，采纳了以下设计：偏航轴承采用零游隙，带一定的阻尼力矩偏航刹车闸保留1530bar的余压，使的偏航过程当中始末有阻尼存在，保持平稳采用较低的旋转角速率一、布局型式：1、偏航驱动：金风s43/600风力发电机组的每套偏航驱念头构包括1个偏航电机，1个减速比为1590的4级行星减速齿轮箱、一个用于调整牙齿咬紧间隙的偏心盘和1个齿数为14的偏航小齿轮偏航电机有热继电器掩护，防止偏航时偏航力矩过特使电机过载偏航电机带有电磁刹车装置，采用安全掉效掩护电磁刹车的电压取自电机两相之间的相电压，整流后向线圈供电偏航时，电磁刹车通电，刹车释放偏航停止时，电磁刹车断电，刹车释放将电机锁死附加的偏航电机的手动刹车装置，在长期停机的环境下，将锁定销插进去电机的销轴孔中，将偏航驱动锁定附加的电磁刹车手动释放装置，在需要时可将手柄抬起刹车释放二、偏心盘为了包管偏航驱动的安装精度，同时减低机舱的机加工难度，金风s43/600风力发电机组巧妙地采用了偏心盘布局，使得偏航小齿轮与偏航轴承内齿圈的牙齿咬紧精度调整变得比力容易偏航减速器通过偏心盘与机舱底座相连在偏心盘上，偏航减速器的安装螺栓孔分布圆与机舱安装孔分布圆之间存在2.5mm的偏心距这样，通过转动偏心盘调整其方位，可使偏航小齿轮与内齿圈的中心距最大变化5mm，从而方便地调整牙齿咬紧间隙到要求的数值三、偏航轴承：偏航轴承采用四点接触球转盘轴承，由于转盘轴承滚子数量多，直径大，容易预紧，故而具备更大的负荷能力和刚性机组通过偏航轴承可以在360范围内转动，跟踪风向偏航轴承采用内齿圈布局，在布局设计时考虑到了在风机运转其间，蒙受的动载荷，特别是因风轮的不均衡所造成的冲击载荷因此运行可靠性非常高二、安全掩护：偏航体系的掩护包括偏航过载掩护、扭缆掩护等偏航过载掩护采用热继电掩护，防止偏航电机过载(详细风容可见机组电控部门申明)扭缆掩护由偏航凸轮记数器和扭缆继电器组成当扭缆圈数达到设定值时，扭缆掩护动作其中，当扭缆圈数到3圈时，偏航凸轮记数器发响应的动身信号，使风机反转动身为防止出现意外，风机扭缆跨越3.5圈，扭缆继电器动作，风机紧急停机1偏航凸轮记数器偏航凸轮记数器是防止风机持续朝一个标的目的偏航而使风机的电缆孕育发生扭缆故障，控制偏航的时序凸轮记数器由一个与偏航轴承的齿相牙齿咬紧塑料齿轮(10齿)、蜗轮蜗杆减速机构(减速比1：100)和三个可调整相对角度的凸轮，分别对应一个微动开关三个微动开关动作分别表示顺时针扭缆极限、中间位置、逆时针扭缆极限表示顺偏和逆偏的凸轮与中间位置凸轮之间的角度=3圈108/101/100360=116.64偏航凸轮记数器布局示意如图所示2偏航刹车闸偏航刹车闸为液压卡钳形式，在偏航刹车时，由液压体系提供约120140bar的压力，使与刹车闸液压缸相连的刹车片紧压在刹车盘上，提供制动力偏航时，液压释放但保持1530bar的余压，这样一来，偏航过程当中始末保持一定的阻尼力矩，大大削减风机在偏航过程当中的冲击载荷使齿轮粉碎第九章液压体系一、组成部门：液压传动是以液体作为事情介质来传递能量，依靠压力能来传递动力主要由以下四个部门组成：1：能源装置：把机械能转换成液压能的装置，最多见的形式是液压泵2：执行装置：把液压能转换成机械能的装置，它可所以作直线运动的液压缸，也可所以作反转辗转运动的液压马达3：控制调治装置：对体系中的油液压力、流量或者流动标的目的举行控制或者调治的装置(溢流阀、节流阀、换向阀等)4：辅助装置：油箱，滤油器，油管等二、各元器件的布局和功效1、液压泵：金风S43/600风力发电机组采用的是齿轮泵，其事情道理如图所示，当齿轮按照图示标的目的旋转时，右侧吸油腔由于相互牙齿咬紧的轮齿逐渐脱开，弥缝事情腔容积逐渐增大，形成部门真空，油箱中的油液被吸进来，将齿间槽充满，并随着齿轮旋转，把油液带到左侧压油腔去，在压油区一侧，由于轮齿在这里逐渐进入牙齿咬紧，弥缝事情腔容积不断减小，油液便被挤进去吸油区和压油区是由相互牙齿咬紧的轮齿和泵体他隔开的2.单向阀单向阀主要的效用是使液体只能沿一个标的目的流动，不容吧它逆向逆流其布局形式如图所示3.手阀：布局如图所示，可以手动调治举行泄压，凡是在维护保养特殊情况用到手阀，在检修偏航油管和高速刹车时使用4.压力开关(压力继电器)：主要功效是在液压体系的压力上升或者降落到一定数值时，拍发电信号民，操纵电气元件，实现顺序动作或者起安全掩护效用5.溢流阀：布局如图所示，当油从P口进入，通过阻尼孔后效用在导阀上，当进油口的压力较低，导阀上的液压效用力不完全可以克服导阀右面的弹簧效用力时，导阀封闭，没有油液流过阻尼孔，所以主阀芯两头的压力相称，在较软的主阀弹簧效用下，主阀处于最下端位置，溢流阀阀口P和O隔断，没有溢流当进油口的压力升高到效用在导阀上的液压力大于导阀弹簧效用力时，导阀打开，压力油就能够通过阻尼孔、经导阀流回油箱由于阻尼孔的效用，使主阀芯上端的液体压力小于下端当这个压力差效用在主阀芯自重时，主阀芯打开，油液从P口流入，经主阀阀口由O口流回油箱，实现溢流效用6.减压阀：事情道理：P1为进油口，P2为出油口，阀不事情时，阀芯在弹簧效用下处于下端位置，阀的进、出口是沟通的，亦即阀是常开的如出口压力增大，使效用在阀芯下端的液压力大于弹簧力时，阀芯上移，关小阀口，这时阀处于事情状态出口压力基本维持在某一定值调定值上这时如出口压力减小，阀芯下移，开大阀口，阀口处阻力减小，压降减小，使出口压力回升到调定值反之，如出口压力增大，则阀芯上移，关小阀口，阀口处阻力加大，压降增大，使出口压力降落到调定值7.储压罐：储压罐的主要功效如次：1)在短时间内供应大量压力油在体系不需要大量油液时，可以把液压体系输出的骈枝压力油储存在蓄能器内，到需要时再由蓄能器快速释放给体系2)维持体系压力在液压泵停止向体系供油的环境下，蓄能器把储存的压力油供给体系，补偿体系泄漏或者充任应急油源，使体系在一段时间内维持体系压力，制止停电或者体系发生故障时油源突然间断所造成的机件损坏3)减小液压冲击和压力脉动蓄能器能吸收体系在液压泵突然启动或者停止、液压阀突然封闭或者换向、液压缸突然运动或者停止时所出现的液压冲击，也能吸收液压泵事情时的压力脉动，大大减小其幅值8.换向阀：换向阀利用阀芯相对阀体的相对运动，使油路接通、关断、或者变换油流的标的目的，从而使液压执行元件启动、停止或者变换标的目的其事情道理：当阀芯向左移动一距离时，由液压泵来的压力油从阀的P口经A口输向液压缸左腔，液压缸右腔的油由阀的B口回油箱，液压缸活塞向右运动反之，如阀芯向右移动某一距离时，液流逆向，活塞向左运动电磁换向阀则是依靠电磁力牵引活塞运动三、金风S43/600风力发电机组液压道理图：图解：编号名称编号名称1油箱13.1溢流阀2油位观察窗13.2减压阀3.1齿轮泵13.3溢流阀3.2联轴器14储压罐3.3锥形壳体15电磁换向阀3.4电念头16.1电磁换向阀4过淋器16.2电磁换向阀5回油过淋器16.3电磁换向阀6油位传感器17防爆膜7空气过淋器(加油孔)20储压罐8单向阀21电磁换向阀9.1压力计23限流管9.2压力计24偏航闸油缸10.1手阀25旋转接头10.2手阀26油分配器11.1压力开关27叶尖闸油缸11.2压力开关28圆盘闸1油缸11.3压力开关29圆盘闸2油缸12溢流阀四：功效介绍1、体系压力压力开关(11.1)用来控制液压站的体系压力当体系压力减低到120bar以下时，压力开关(11.1)动作，液压泵开始事情建压，直至体系的压力达到140 bar时，压力开(11.1)动作，液压泵停止事情如果液压泵建压时间跨越最大限制时间(90秒)，计较机拍发停机指令，风机正常停机压力开关(11.1)的设定值可以根据现实环境手工整定二、叶尖压力减压阀(13.2)用来调定叶尖的正常事情压力(82 bar)体系压力经减压阀(13.2)减压后达到叶尖设定的事情压力溢流阀(13.3)用来控制叶尖的正常事情压力不跨越规定的范围(85 bar)在建压过程当中，叶尖的压力在达到规定压力(82 bar)后仍继续上升，在达到85 bar时溢流阀(13.3)打开，压力油通过溢流阀(13.3)流回油箱，叶尖压力再也不上升减压阀(13.2)和溢流阀(13.3)的设定值都可以手工整定，可以根据现实环境的变化调整叶尖的事情压力压力开关(11.2)用来监控叶尖压力不低于规定压力(75 bar)当叶尖压力低于规定压力(75 bar)时，压力开(11.2)动作，风机正常停机液压压力开关(11.3)是通过监控叶尖压力来防止过速的当叶轮的转速达到30RPM时，叶尖压力升高，当达到规定压力(100 bar)时，压力开关(11.3)动作，安全链动作，风机紧急停机压力开关(11.2)和压力开关(11.3)的设定值可以随现实环境的变化手工整定三、偏航压力偏航刹车的压力由体系压力提供，溢流阀(13.1)用来控制偏航余压四、过压掩护一个设定值为160bar的溢流阀用来掩护液压体系的压力不跨越160bar如果液压泵在体系压力达到设定值后没有停止事情(体系设定压力由压力开关(11.1)调治)，体系压力继续升高，当体系压力达到160bar时，溢流阀打开，压力油通过溢流阀流回油箱，体系压力再也不升高当油泵事情时间达到最大限制时间(90秒)时，计较机拍发停机指令，风机正常停机五、防爆膜防爆膜(17)是根据爆裂压力来选定型号的特定金属膜，是一个机械的过速掩护当叶尖压力达到