风机安全保护系统(华锐).ppt

华锐风电始终坚持 安全第一 预防为主 原则 将利于安全生产作为宗旨之一贯穿于产品设计的全部过程 风电机组的设计是在安全 可靠 高效的前提下进行的 因此 只要风力发电机组的安装 维护及运行遵照华锐风电的各相关手册的要求来进行 就不会出现设备安全问题 人员要求在风力发电机组中进行有关工作的人员必须符合 风力发电场安全规程 中风电场工作人员基本要求 并得到切实可行的保护 只有读过并理解说明书要求 并且由制造商指定 经过培训的专业人员 才可以进行风力发电机组的安装运行及维护工作 专业人员是指基于其接受的技术培训 知识和经验以及对有关规定的了解 能够完成交给他的工作并能意识到可能发生的危险的人员 高于地面的工作必须由经过塔筒攀爬训练的人员进行 正在接受培训的人员对风力发电机组进行任何工作 必须由一位有经验的人员持续监督 安全注意事项原则上 必须至少有两人同时进入风力发电机组工作 工作人员除了对机组设备了解外 还必须具备下列知识 了解可能存在的危险 危险的后果及预防措施在危险情况下对风力发电机组采取何种安全措施能够正确使用防护设备能够正确使用安全设备熟知风电机组操作步骤及要求熟知与风力发电机组相关的故障及其处理方法熟悉正确使用工具的方法 安全必备设备在对风力发电机组进行工作之前 每个工作人员必须理解如下设备的使用说明 攀登塔筒的工作人员必须使用合格的安全带 攀登用的安全辅助设备或者适合的安全设施 如果风力发电机组位于近水地点 应穿救生衣 攀登塔筒并进入机组时应穿戴下列用品 1 安全带及相关装备 如安全钢丝绳 快速挂钩 安全带用肩带 胸带 肚带和腿带系在人员的身体和两条腿上 2 在风力发电机组内部工作时 要戴上有锁紧带的安全帽3 防护服可以防止受伤和油污 4 手套可以防止手受伤和油污 5 橡胶底防护鞋 6 耳塞 防止大风和设备噪声的影响 7 手电筒 应急时使用8 护目镜 特殊工作时需要9 在室外低温条件下 要穿保暖衣服 在运行风力发电机组时 应遵守有效的健康卫生规范 劳动安全规程 事故防范规定 防火及环保规范 风力发电机组的工作人员必须熟悉这些规定 在对风力发电机组执行任何操作之前 必须告知负责风力发电机组控制的人员该风力发电机组的准确位置和将要执行的操作或者工作内容 在开始工作之前 操作员必须知道当地的紧急事件处理电话号码以备紧急情况下要用到 在风力发电机组上工作必须小心谨慎 执行任何操作时 在风力发电机组组内必须至少有两个人 工作人员必须备有急救箱和通讯设备 开始任何工作之前 必须确保工作人员和安全及防护设备符合要求 如果风力发电机组的工作状态有异常变化 必须立即切断电源 确保安全后再重新启动 机械危险身体部分有被卷入的危险 以下移动部件有卷入身体部分造成伤害的危险 风轮与齿轮箱连接处 联轴器和制动器 叶片变桨驱动器 偏航驱动器工作人员必须将长发扎起 禁止衣服松散或佩带饰物 以避免卷入危险 风力发电机组内使用的材料和润滑剂可能具有侵蚀性 应避免接触到皮肤或者衣服 注意事项当风力发电机组处于运行状态时 如果要检查齿轮箱的噪声等级 机械部件和发电机时 只可进入机舱 由于机舱的布局及空间狭小的原因 在机舱内移动时必须特别小心以防倒地 未经授权的人员在任何情况下都不可去掉电气或者旋转元件的外罩 在风力发电机组组中工作时 注意不要让绳索接触到转动着的轴上 发现机舱及轮毂内的油污渍必须立即清除 以免发生危险 电气保护打开开关柜和对任何带电部件工作前 风力发电机组组必须处于断电状态 为此风力发电机组上符合IEC要求的主电源开关和控制系统电源开关将被断开 必须确保遵守以下六项安全规定 实现断电 1 切断风力发电机组的电源 2 上锁防止意外启动 在开关柜上要有禁止重新启动警示标记 3 检查是否断电 4 检查接地和是否存在短路 5 盖上或隔离临近的带电元件 6 不良连接和损坏的电缆要立即拆除 油液造成的危险油液是一种在长时间接触皮肤后会导致过敏反应的化学物质 接触眼睛可能会导致失明 系统在工作时 油液可能会加热至约90 避免接触到灼热的油液 并注意不要吸入热油的蒸气 在开始检查维护及修理工作前 要使油液充分冷却 油液如果泄露会造成很严重的环境危害 并且会有滑倒危险 工作结束后必须将设备表面液压油擦拭干净 这是非常重要的 安全设备功能如下编号安全设备数量功能27止动螺栓2固定吊车28吊车操作装置上的紧急停止按钮1立即停止吊车并切断电流29紧急停止开关4使风力发电机组组停机并切断电流30保护罩1防止进入偏航齿圈31保护罩1防止进入制动连轴器32叶轮锁2锁定风轮33带有踢脚板和活门的平台2防止站在下方的人员被掉落物体砸伤34防坠夹2防止攀爬人员掉落无图紧急下降辅助装置1在紧急情况下从机舱中逃出 19 15 55 16 主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成 Training1500ControlTraining1500YawTraining1500BrakeTraining1500OilTraining1500WaterTraining1500ConverterTraining1500pitchTraining1500BatteryTraining1500SafetyChainTraining1500Other Control 通讯回路 Control 控制面板 优点只有一个接口位于控制柜NCC310柜门连接到PLC位于控制柜TBC100柜门连接到塔基主PLC不需要额外的操作软件简单 使用 可靠 Control 控制面板 可以操作的对象 风机的启动 停止变桨的启动 停止刹车的启动 停止变频器的相关操作偏航的操作油冷系统的操作水冷系统的操作加热系统的操作 Control 控制面板 可以查看的参数信息风机所处的状态例如 运行 停机 故障查看即时的故障信息例如 故障代码 简单描述各个设备的即时参数例如 温度 电压 角度各个设备所处的状态例如 启动 停止信息的记录例如 发电量 发电时间 耗电量 Control 控制面板 登陆操作面板 先按 登陆 按钮 然后在数字小键盘处输入密码0 8 1 5 机舱面板操作的优先级要比塔基面板操作的优先级高 因此当登陆机舱面板操作时 在塔基则不能登陆 退出登陆时 先按 登陆 按钮 然后按方向导航键中的确定按钮 19 15 55 23 主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成 Training1500ControlTraining1500YawTraining1500BrakeTraining1500OilTraining1500WaterTraining1500ConverterTraining1500pitchTraining1500BatteryTraining1500SafetyChainTraining1500Other 偏航 偏航系统 偏航系统的功能是什么 在安装时配合叶轮吊装调整机舱方向 最大限度的吸收风能组成风速风向仪偏航变频器偏航电机旋转编码器 工作概况 SL1500风力发电机组目前使用的是超声波风速风向测试仪 风速仪可以测量风速 风向 和外界温度 通过防雷模块 串行通讯数据线传给PLC 通过对风向的测试 确定风力发电机组与正风向之间的夹角 通过对风速的检测 从而限制风力发电机组的工作状态 工作原理 19 15 55 28 偏航变频器 偏航变频器与PLC连接 PLC通过CAN总线与偏航变频器通讯 偏航变频器内部有独立的程序 PLC内对偏航变频器有设置程序 偏航变频器需要380VAC 经过PLC的程序要求 控制偏航电机动作 19 15 55 29 旋转编码器 旋转编码器主要执行两个任务第一 检测机舱偏航超出工作位置 第二 计算偏航旋转角度 19 15 55 30 主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成 Training1500ControlTraining1500YawTraining1500BrakeTraining1500OilTraining1500WaterTraining1500ConverterTraining1500pitchTraining1500BatteryTraining1500SafetyChainTraining1500Other 19 15 55 31 Brake 19 15 55 32 为什么我们需要制动器 应用于以下情况 过速紧急停机风机进行维护时为了锁上叶轮锁 Brake 主要功能 19 15 55 33 Brake 传感器 刹车压力传感器刹车调整传感器刹车打开反馈刹车调整反馈刹车警告传感器刹车片磨损报警 19 15 55 34 Brake 19 15 55 35 主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成 Training1500ControlTraining1500YawTraining1500BrakeTraining1500OilTraining1500WaterTraining1500ConverterTraining1500pitchTraining1500BatteryTraining1500SafetyChainTraining1500Other 19 15 55 36 OilCooling 19 15 55 37 Oil 原则 油冷的目的是什么 为齿轮箱润滑冷却齿轮油组成齿轮箱油冷泵 过滤器 温度传感器油冷风扇工作情况到齿轮箱的润滑和冷却系统分两套回路由参数的设定而决定油路 19 15 55 38 主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成 Training1500ControlTraining1500YawTraining1500BrakeTraining1500OilTraining1500WaterTraining1500ConverterTraining1500pitchTraining1500BatteryTraining1500SafetyChainTraining1500Other 19 15 55 39 Water 19 15 55 40 Water 为什么要有水冷系统 对发电机 变频器 机柜进行冷却 组成水泵 温度感应模块没有风扇的冷却器没有过滤器传感器 冷水温度 热水温度 水压力 19 15 55 41 19 15 55 42 水管分布 19 15 55 43 主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成 Training1500ControlTraining1500YawTraining1500BrakeTraining1500OilTraining1500WaterTraining1500ConverterTraining1500pitchTraining1500BatteryTraining1500SafetyChainTraining1500Other 19 15 55 44 Converter 19 15 55 45 SL1500中变频器功能介绍 变频器具有以下特点 系统元件按20年使用寿命设计 系统可在恒定的转矩下工作 突变转矩和作用在机械部件上的合力被有效地减到最小 因此使用寿命更长 变频器可以通过控制柜上的按钮 PC机或者自动控制系统来操作 紧凑 体积小 功率变频器内部通过位于柜侧的空气 水换热器进行冷却 此外在功率变频器内有一套专门冷却功率半导体的空气 水换热器 有效散热 防止变频器温度过高 保护器件和系统 19 15 55 46 SL1500中变频器功能介绍 功率变频器发电机力矩控制功率因数调节发电机同步速度监视Crowbar触发控制DC母线预充电线路滤波同步处理电网监视 19 15 55 47 变速恒频发电机组具有以下优点 双馈异步发电机只处理转差能量就可以控制电机的力矩和无功功率 变频器的最大容量仅为总机组容量的1 3左右 降低了变频器的造价 在最大输出功率时 转子和定子共发出1 5MW的电能 降低控制系统成本 减少系统损耗 提高效率 功率因数可调 发电机组具有无功功率控制能力 功率因数可恒为1 根据需要 在额定电压下 功率因数在容性0 95 感性0 95可调 低风速时能够根据风速变化 在运行中保持最佳叶尖速比以获得最大风能 高风速时储存或释放风能量 提高传动系统的柔性 使功率输出更加平稳 先进的双PWM变频器 实现四象限运行 变速恒频技术大幅延长了核心部件的使用寿命 同时显著提高发电量 采用双馈异步发电机 DFIG 只在发电机转子侧使用相当于发电机容量1 3的变频器风机转速随风速变化得到最优控制消除紊流对机器和设备的影响 大幅提高关键部件寿命采用IGBT变频器 可调节发电机输出功率因数系统损耗小 发电量高并网时冲击小 适合弱电网 作用与工作原理 编码器编码器轴与发电机主轴必须绝缘 编码器壳体与发电机壳体必须绝缘 4 发电机附件 集电环单元的操作和维护集电环单元是专为风力发电设备的发电机开发的 共4个集电环 其中第4个为接地集电环 以实现轴接地 允许极限值是 最大转速 2400rpm 每分钟转数 最大检验电压 5kv 最大持续电流负荷 500A 最高冷剂温度 50 集电环系统的维护周期为半年 每半年打开盖板和底板 吹静碳粉并把碳刷取出来检查其磨擦面 5 运输 贮存及维护 19 15 55 51 主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成 Training1500ControlTraining1500YawTraining1500BrakeTraining1500OilTraining1500WaterTraining1500ConverterTraining1500pitchTraining1500BatteryTraining1500SafetyChainTraining1500Other 19 15 55 52 Pitch 主要功能 为什么要有变桨系统 在风速小于目标风速时 通过调整叶片角度 来得到最佳的发电功率 当风速大于目标风速时 变桨系统调节叶片角度 控制风机的速度和功率维持在一个最优的水平 当安全链断开的时候 把叶片转到顺桨位置 安全运行 把风轮当成一个空气动力学的刹车来使用 利用风和叶轮的相互作用 减小摆动从而将机械负载最小化 变桨系统是如何实现的 PLC发出命令电气变桨系统 3个由变频器控制的变桨伺服电机间接变速装置 机舱内的电池系统 19 15 55 53 结构 变桨制动器 轮毂 极限工作位置撞块 轮毂罩 分隔壁 导流帽 变桨控制原理与功能 19 15 55 54 滑环系统每个叶片一个配备 变桨机柜 变桨驱动 齿轮箱 补助马达间接变速装置 编码器 飞轮单元 刹车 接近传感器 工作位置开关变桨机柜包括 变桨变频器 刹车断路器 总开关 230VAC工组插头 机柜加热器 继电器 Pitch 19 15 55 55 与其他类型的风力发电机组相比 减少了元件的数量 刹车系统有完整的空气动力学故障保护 轮毂内没有电池 Pitch 19 15 55 56 变桨用变频器为伺服系统 硬件上 变桨用变频器采用了一公共整流 三个变桨变频器通过逆变控制电机 软件上 变桨用变频器采用矢量控制 并进行位置控制 从而对桨叶角度进行快速 准确的调节 Pitch 19 15 55 57 两个独立的刹车系统 电气 机械 Pitch 19 15 55 58 Pitch 电缆的固定 19 15 55 59 主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成 Training1500ControlTraining1500YawTraining1500BrakeTraining1500OilTraining1500WaterTraining1500ConverterTraining1500pitchTraining1500BatteryTraining1500SafetyChainTraining1500Other 19 15 55 60 Battery 为什么要电池单元 确保在电网短时间掉电的时候风机可以正常运行在掉电后 变桨系统可以安全停机掉电后 为控制系统提供24V电源 19 15 55 61 Battery 19 15 55 62 Battery 19 15 55 63 用途电池通过整流桥连接到普通的直流电源供电单元 确保变桨系统供电不会中断 风机在自动运行时 首先要检查电池系统是否正常 Battery 19 15 55 64 主要内容 电控部分主要由以下几个方面组成 Training1500ControlTraining1500YawTraining1500BrakeTraining1500OilTrai