Gamesa 850kW机组介绍

1 Gamesa 850kW 机组介绍机组介绍 机组技术特点机组技术特点 目前国内拥有的 Gamesa 公司产品为 G52 58 850kW 的机组 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 机组技术特点机组技术特点 G52 58 机组为典型的 丹麦设计 风力发电机组 水平轴 三叶片 上风向 主动偏航 变桨距功率调节变桨距功率调节 双馈式变速恒频控制双馈式变速恒频控制 机组技术特点机组技术特点 机组示意图 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 2 桨距变化示意图 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 尖速比 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 取 5 8 尖速 比 叶片数 量 机组类 型 1 24 20低速 3 43 8中速 5 82 4高速 8 1 5 1 2高速 3 0510152025 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 Cp V m s 风能利用系数随风速变化曲线风能利用系数随风速变化曲线 转速转速r min 051 01 52 02 5 1 0 8 1 6 2 4 风速 风速 m s 转速随风速变化转速随风速变化 尖速比尖速比 051 01 52 02 5 1 0 5 1 0 1 5 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 使用普通绕线式发电机 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 在满足风力机系统无故障 风速持续 10 分钟达到偏航风 速 电网电压 和频率持续 10 分钟无异常情况下 可实现主动对风 首先采样 30s 的风向 通过 30s 内风向在某一方位的频率来判断风力机 是否已对风 或是需要顺时针偏航或逆时针偏航 变频变速系统变频变速系统 在忽略电机部分损耗时 异步电动机运行中功率关系如下 Pem m1 U1 I1 cos 1 Pmec 1 S Pem Ps S Pem Pem Pmec Ps 式中Pem 电磁功率 Pmec 机械功率 Ps 转差功率 2 超同步发电区 S 0 此时的电磁功率 Pem 0 由转子绕组经变频器将其馈入电网 电机实际发电功率为 1 S Pem 如图 4 3 同步运行区 此时 S 0 Pem Pmec 机械能全部转化为电能并通过 定子绕组馈入电网 转子绕组仅提供电机励磁 4 Crowbar 的工作原理 当电网发生故障时 电网电压跌落 导致转子侧过流 同时由于转子电流的上升使直 流侧电压升高 为保护变流器 当直流侧电压达到允许最大值时 可控硅导通实现转子侧 短路 同时转子回路与转子侧变频器断开 与 Crowbar 回路连接 保持短路状态 直到定 子回路与电网断开为止 设备的日常维护和检修是保证设备的性能指标和可靠性 提高设备使用 寿命 维持生产 提高设备使用效能的重要途径 作为风电设备 自动化程度高 设备系统种类多 设备工作环境恶劣 要达到一个高的可靠性要求 设备设计制造水平固然重要 日常维护和检修的水平 是至关重要的因素 有数据显示 相同地区的同类型机组 可利用率分别为 88 和 96 相 差到 日常维护是对设备进行清扫 检查 清洗 润滑 紧固 调整和测试等 一系列工作的总称 又称日常保养 修理是指设备出现故障或技术状况劣化到某一临界状态时 为恢复其规 定的技术性能和完好的工作状态而进行的一切技术活动 由于修理往往以设备检查结果为依据 在工作中又与检查相结合 所以 又称检修 风电设备的日常维护一般执行计划检修 主要由定期的维修 定检 和日常维护相结合的模式 修理则由于设备单机容量小等因素 故障多属于偶然性且规律不清楚 多采用的是一般事后维修 又称 故障维修 的方式 状态检修 基于设备状态监测基础上的维修简称状态检修 即根据设备 的实际情况来确定维修的时机和内容 通常设备状况由监测和诊断装置预报 按照监测得到的状况来实施维修 该种方式是一种最有效的维修方式 有效的避免了维护不足和过度维修现象的发生 风电设备实行状态检修的关键是如何对设备状况实施有效的监测和诊断 设备日常维护内容 检查 对设备的运行状况 运行参数 润滑 振动 声音 温度等 进行检查 以个人感官或简单仪表进行检查 可通过查阅设备运行参数记 录对设备状况进行详细了解 润滑 检查设备的润滑状况 润滑油脂的温度 压力 润滑油的颜 色变化 液面高低 油路是否正常 有无渗漏 对润滑油 尤其是齿轮油 定期化验 添加补充润滑油脂 清洁 对设备及周边环境进行清扫 使设备保持原有面目和光泽 紧固 对设备的紧固螺栓进行力矩抽检 重要部分螺栓进行 100 的检查 在设备维护过程中注意的几点 定时定量 根据设备的实际状况和结构 妥善安排检查时间和检查 的内容 定标准 确定统一的工作标准 使设备维护的质量能够统一 定记录 风电设备数量多 工作人员相对不固定 因此设备记录的 5 重要性尤其重要 设备清扫 设备的清扫在保证设备良好状况前提下 也同时是对设 备的一次详细检查 有助于发现一些不易察觉的隐患和泄漏情况 基础与接地部分 基础外露部分混凝土是否风化腐蚀 接地扁铁的防腐是否良好 搭接焊缝是否正常 与基础环相接部分混凝土有无裂纹 大风后检查基础周边土层有无不正常的裂缝出现 塔架部分 检查电缆支架和电缆表面有无磨损和薄弱环节 检查梯子 平台 门 灯的安装支架 仔细检查塔门 中门和塔壁焊接情况 如果发现有裂纹 腐蚀和锈 迹说明开始发生断裂 必须在 检查报告 中记录 以便迅速控制焊接质量 检查并测试安全装置 检查塔架内外的防腐层 如有必要进行修复或记录以便以后处理 控制柜部分 检查触摸屏状态 清洁表面痕迹 检查风力机状态 检查电网参数 检查各输入 输出信号 检查各接线端子有无松动 检查加热器和风扇工作情况 检查动力电缆和铜排有无发热痕迹 检查并清洁梯子表面的污物 机舱电气部分 测试紧急按钮工作是否正常 检查各输入 输出信号 检查各接线端子有无松动 检查加热器和风扇工作情况 检查动力电缆和铜排有无发热痕迹 检查光纤接头连接状况 主轴部分 主轴轴承润滑脂无较多泄漏 油脂也 颜色正常 与轮毂连接螺栓正常 旋转时无异常声音 齿轮箱部分 齿轮箱油位在合适位置 齿轮箱及油循环系统无泄漏 油管无老化 裂纹 检查 清洁齿轮箱油冷却风扇及其电机 齿轮箱油泵运转正常 滤清器指示器正常 检查齿轮转动时有无异常声音 箱体有无摆动 6 必要时检查齿面 提取齿轮油样 刹车部分 刹车盘无划痕 裂纹 色变 磨损等缺陷 刹车盘无轴向位移 厚度不小于 20mm 曲度最大不得超过 0 2mm 刹车片无裂纹 信号线脱落等缺陷 刹车片最小厚度不小于 3mm 刹车片与刹车盘两侧的间隙之和小于 0 8mm 刹车蹄应无晃动 裂纹等缺陷 联轴器部分 外观检查 轴承无位移 润滑油脂无泄漏 低速旋转时无噪音 检查时必须注意不能戴手套 并防止衣物绞入 发电机部分 发电机电缆无磨损 接线端子无发热痕迹 后部滤网清洁 碳刷高度合理 必要时更换 后部编码器联轴器无磨损 晃动 接地良好 风扇噪音正常 前后轴承无异常声音 润滑良好 偏航部分 偏航减速器无渗漏油 偏航时声音正常 各滑块状态正常 无窜动 各润滑表面润滑良好 必要时补充润滑 各滑动面无划痕 磨损 大齿圈和小齿轮啮合良好 无点蚀出现 液压部分 液压管路无泄漏 液压油位正常 阀体 集成块表面清洁油迹 液压泵无频繁启动 工作声音正常 各阀体上的电缆无腐蚀现象 液压单元固定良好 无较大的晃动 建议条件允许时在检查过程将系统压力降低至 0 叶轮部分 目视检查叶片表面 边缘应无裂纹和破损 如有及时修补 叶片旋转时无大的哨音 导风罩上应无裂纹 支