FD82B风机变桨系统介绍

1、1.5MW1.5MW直流变桨系统综合介绍直流变桨系统综合介绍简介 整个风机控制系统可以分为三大系统分别为：机舱控制系统、变桨控制系统及变频控制系统。其中整个风机系统的主控器安装风机控制系统中，因此机舱控制系统就好比风机系统的大脑，变桨控制系统与变频控制系统都是风机系统的执行机构。变桨控制系统作为整个风机系统的重要执行机构之一，在风机系统运行与安全保护起到的十分重要的作用。变桨控制系统的作用 变桨控制系统是整个风机系统实现转速控制，获得最大风能利用率的重要保证之一。变桨控制器通过接收风机主控器的控制指令，使风机系统可以稳定的吸收对应风况下的最大风能，这样风机系统就可以将最大的风能转换为动能并最终

2、转换为电能。 另一方面变桨系统也是风机系统安全运行的重要保障之一，在超过风机系统正常运行范围的大风况下，变桨系统控制器可以接收风机主控器指令进行收桨，这样可以有效的保证风机的安全性。变桨控制系统介绍变桨控制系统介绍1、系统的特点2、系统的构成3、系统的主要器件介绍4、系统的原理5、变桨系统的主要工作回路1 1、系统的特点：、系统的特点：1）系统为直流变桨系统。2）整个变桨控制系统采用不锈钢全封闭结构及重载接插件连接结构，使得该 变桨控制系统具有很高的防护等级，能适用于风机应用的各种恶劣场所。3）系统采用三支叶片独立驱动结构，使每个叶片具有独立的变桨功能。因此 在任意一支叶片由于故障不能正常变桨

3、的情况下，其它两支叶片也能按系统控制要求进行变桨，具有冗余保护的效果。4）变桨控制系统具有冗余电源保护功能，机组在正常运行条件下采用风机系统提供的外部交流电源进行供电控制。当电网故障或系统电源断电时，系统将自动切换到后备蓄电池供电模式，直接由蓄电池提供动力和控制电流，保证风机能及时安全回桨。 2 2、系统的构成：、系统的构成：整个变桨系统的包括：7个柜体（1个中控柜、3个轴控柜、3个电池柜）、3台直流变桨电机及其它相关的附件。中控柜(BVL)变桨控制系统的指挥机构,放置变桨控制器。外部电源进入后通过一系列开关和变压器分配给轴控柜和电池柜。 轴控柜(BVU)变桨动作的实际执行机构,按照变桨控制器

4、指令进行变桨动作。放置一系列变桨控制需要的器件，其中伺服驱动为轴控柜内的主要部件之一。 电池柜(BVA)为变桨控制系统提供后备电源。在外部电源中断的情况下提供电源,以支持变桨控制系统完成收桨动作。变桨系统各个柜体连接图：变桨系统各个柜体连接图：轮毂轴面安装示意图轮毂轴面安装示意图3 3、系统主要元器件介绍：、系统主要元器件介绍：变桨控制器 变桨控制器DMPCL003位于中控柜内，是变桨控制系统的核心部件。变桨控制器控制原理如下图所示，控制器根据风机主控制器给定的桨叶位置参数产生模拟电压信号，驱动电机伺服系统，并通过编码器反馈桨叶角度值形成闭环控制，整个控制过程采用PID控制。变桨控制器的主要控

5、制流程1、蓄电池充电控制流程；2、超速保护控制流程；3、桨叶调整控制流程；E1、E2、E3、E4为数字量输入端口；E5为PT100输入端口；E6为0-20ma与0-10V输入端口；A1、A2、A3、为数字量与模拟量输出端口；Z1、Z2、Z3为编码器输入端口。变桨控制器端口图：变桨控制器的操作面板图变桨控制器的面板操作画面：变桨充电器： 充电器主要实现3个蓄电池柜充电功能，输入电压220VAC、频率50HZ，输出电压244VDC，输出电流1.08A。 充电器外形图如下：变桨系统充电回路控制继电器变桨系统充电器回路共有三个继电器，通过它们按照控制要求切换来完成变桨系统三个后备电源的循环充电工作。2

6、00DC直流变压器为变桨系统的三个变桨电机提供刹车电源防雷模块红色模块为电源防雷，黄色模块为信号防雷。中控柜内加热器输入电压230VAC、150W断路器变桨电机： 变桨电机为风机变桨机构的最终执行结构，它可以根据伺服驱动器输出电压大小完成系统的变桨速度要求，同时也可以在紧急情况下利用蓄电池能量完成快速回桨动作。三相电压检测模块：主要用于400V电网电压的测量，确保变桨系统在电网电压短时间波动内可以顺利完低电压穿越工作。伺服驱动器： 它作用是：根据变桨控制器输出的转速控制电压值，输出相应的电压值驱动变桨电机完成系统所需的变桨角度。伺服控制器是变桨系统轴控柜柜呢核心部件。单相电压检测模块： 该模块

7、用于检测系统后备电源的电压，确保后备电源电压能满足系统紧急回桨时候的能量需求。电流互感器： 电流互感器的作用是检测变桨电机的运行电流。A、B编码器： 每台变桨电机都要安装一个A编码器，每个桨叶的变桨轴承内都要安装一个B编码器，因此1套变桨系统共有3个A编码器和3个B编码器。限位开关保证变桨模式的准确，可靠顺浆停车,确保风机的可靠运行及安全性。4 4、系统的原理：、系统的原理：变桨控制系统作为风力发电机组控制系统的重要组成部分，通过调节叶片角度使风机达到最大的风能利用率，并在各种风况下控制功率与转速的平衡，同时在大风情况下能及时回桨，保证风机的安全。 变桨控制系统的主要目的是在风机主控制系统的协

8、调控制下，接收风机主控系统的变桨控制指令。在低于风机额定风速的情况下使桨叶稳定控制在0附近，保持风能的最大可利用率。在风速高于额定风速的情况下，调整叶片角度大于0，保持风机功率为额定值，同时保持风机稳定可靠地运行。当风速超过切出风速时能按照主控系统的指令及时回桨。变桨系统工作原理图变桨系统工作原理图5 5、变桨系统的主要工作回路、变桨系统的主要工作回路整个系统的外部供电电源有400VAC、230VUPS、230VAC、24VDC。变桨系统有三个个变桨工作回路包括：电网供电回桨回路、蓄电池回桨回路、低电压回桨回路。400V供电： 1、给变桨伺服驱动器供电。 2、给系统提供230AC供电，包括各个

9、柜体的加热器供电、轴控柜的插座供电。 3、中控柜400VAC-200VDC变压器供电。 4、给变桨电机风扇与加热器供电。230UPS供电： 1、给中控柜内的电源模块供电。 2、给轴控柜内电压检测模块供电。 3、给接触器线圈供电。24VDC供电： 1、变桨系统24V控制信号供电。变桨系统的维护项目及注意事项1叶片1.1外观检查：表面、叶尖、雷电接闪器等用望远镜目视检查叶片是否有裂纹、鼓包、破损、凹坑等，若有则做好相关记录， 同时拍照存档，并进行相关汇报和处理，对出现过上述现象的叶片重点关注。 如果在叶片根部或者叶片承载部分找到裂纹或裂缝，机组必须停机；发现一条裂纹超过 5cm 或者有多条裂纹风电

10、机组必须停机。 用望远镜目视检查雷电接闪器是否腐蚀或发黑， 雷击损伤可能存在如下现象: 在叶尖附近防雷接收器处可能产生小面积的损伤； 叶片表面有烧黑的痕迹，远距离看像油脂或油污点； 叶尖或边缘裂开；检查叶片挡雨环与轮毂导流罩壳体间是否摩擦或破损。1.2异响检查： 机组运转时是否异响，如哨鸣声等机组运转时检查叶片是否有异响,叶片的异常噪音通常是由于表面不平整或叶片 边缘不平滑造成，也可能由于叶片内部存在脱落物。查找叶片噪音来源,并进行处理。1.3内部检查：大梁、粘合面等（每年） 打开叶片人孔盖板， 进入叶片内部外观检查大梁、粘合面等是否有玻璃钢表面发 白、分层、粘合面开裂、透光等情况。 若有则做

11、好相关记录，同时拍照存档，并 进行相关汇报和处理。注意事项：在对轮毂部分进行维护保养前，首先应注意安全。将主轴前端两侧的轴锁锁住，然后将主 控 柜 上 的叶片维护开关打到“ 1”位置，此时，机 组刹车程 序200，同时变桨控制柜内 L+B 操作面板即可使用 。在取出盖板时将固定螺钉按顺序放好，防止掉入轮毂中，进入叶片中必须带口罩。 1.4 避雷引线的检查 检查避雷连接线安装是否牢固、有无断裂或腐蚀现象、是否可靠接地。1.5 清除叶片内残渣（每年） 将叶片内部掉落的叶片残渣物进行清理。1.6叶片与轴承连接螺栓力矩检查 叶片与轴承连接的螺栓 M30，力矩 1340N.M ，套筒 46hh、50hh

12、。叶片连接螺栓的检查：用合适的记号笔在螺母的最初位置作标记，然后按规定拧紧螺母。 第 1 只叶片螺栓靠近变桨电机， 它是从 92向 0变桨时，图中红色洞内第一个被看到的螺栓，该螺栓永久被定义为1#螺栓； 当变桨再次向 0负角度方向调整时，可依次看到第 2 只至第54 只螺栓。 须按此顺序检查螺栓。注意事项： 在检查叶片连接螺栓时，必须关闭轴控柜上蓄电池开关，防止误动作引发安全事故！ 每只叶片必须垂直朝下紧固螺栓。2、变浆轴承2.1变浆轴承与 轮 毂 连 接 螺 栓 M30，力矩 1340N.M ，套筒 46hh、50hh。2.2 变桨轴承密封检查目测检查是否有裂纹、气孔和泄露。注意事项：清洗剂

13、有腐蚀，不能用来清洗密封圈、叶片表面，使用抹布进行清洁！2.3清理溢出的油脂、清理/更换集油袋3、齿轮表面检查：润滑情况、磨损等 检查变桨轴承和变桨驱动齿轮表面润滑情况，确保自动润滑系统对齿面 0-90 范围内可全部润滑到位，如发现油脂中有残留物或颗粒，清洁齿轮表面。 检查变桨轴承和变桨驱动齿轮表面是否有磨损、腐蚀或异物， 若发现齿轮表面有 严重磨损、腐蚀，应拍照记录并填写故障报告表，进行相关汇报和处理。4、 齿面、轴承手动润滑 在变桨轴承齿轮表面 0-90范围内进行手动润滑，润滑油脂型号以风场实际使 用油脂为准。 在变桨轴承齿轮表面 92-360范围内手动全部涂抹润滑油脂进行防腐保护。5、注

14、油小齿轮支架与轮毂的连接螺栓力矩检查 使用合适的力矩扳手按规定要求检查注油小齿轮支架与轮毂的连接螺栓。6、轮毂 6.1变桨齿轮箱与轮毂连接螺栓力矩检查变桨齿轮箱与轮毂连接的螺栓M16，力矩 200NM套筒 24h。6.2轴箱（轴控制柜、蓄电池柜）与轮毂连接螺栓力矩检查 轴箱与轮毂的连接螺栓(注意检查弹性支撑情况)力矩 135NM，套筒 24h。6.3变桨主控柜与轮毂连接螺栓力矩检查主变桨控制箱与轮毂的连接螺栓 M16，力矩 135NM，套筒 24h。6.4轮毂与主轴连接螺栓力矩检查 轮毂与主轴的连接螺栓 M36，力矩 2320NM，套筒 55hh。6.5导流罩与轮毂连接螺栓力矩检查导流罩与轮毂

15、的连接螺栓 M24 ，力矩 475NM套筒 36hh。6.6导流罩与导流角支架连接螺栓力矩检查 导流罩与导流角支架的连接螺栓M16，力矩 135NM套筒 24hh。6.7导流罩与导流角支架连接螺栓力矩检查导流架与角支架的连接螺栓M20力矩 ，275NM套筒 30hh。7、变桨控制机构7.1照明检查检查变桨照明是否工作正常，若不正常及时处理。7.2变桨电池柜检查 外观检查：目视检查蓄电池是否有鼓包、漏液等现象，若有则更换电池。 记录蓄电池出厂日期，检查蓄电池是否到达更换寿命，更换周期为蓄电池出厂后 3.5 年。 测量蓄电池电压是否正常，正常值为 230VDC 左右，注意测量点必须在电池柜端子排处

16、。 检查蓄电池组在柜内的紧固情况，检查电池组间短接线的紧固情况。 检查蓄电池柜排气孔盖是否打开，若没有则打开 8、A/B 编码器插头紧固、 B 编码器齿轮盘螺钉紧固8.1检查并紧固 A/B 编码器插头。8.2检查并紧固 B 编码器齿轮盘螺钉。9、校正叶片零位 在 L+B控制器面板上手动转动叶片从 92至 0位置后，使用叶片调零专用工具校正，校正过程中使轮毂铸件上面的 0刻线与叶片上标记的 0刻线达到一致即可（轮毂铸件、叶片上的 0刻线均是唯一的),当机械 0调整完成后，在 L+B控制器面板上进行零位校准即可。注意：每支叶片调整完毕并确认回到限位开关位置后，方可进行下一支叶片零位调整！10、变桨

17、润滑系统（ 每 3 个月检查） 10.1检查润滑系统是否正常工作手动触发润滑油泵，检查油泵是否正常 工作。 10.2检查油泵、管路、分配器是否堵塞、泄露检查润滑油泵安全阀上的红色指针是否弹出，若弹出则证明润滑系统被堵塞，必 须查明堵塞点并进行处理。10.3检查润滑管路、分配器是否堵塞、泄露， 固定是否牢靠， 若有则及时进行处理并 清理泄露油脂。10.4检查润滑系统润滑时间设置 检查润滑油泵润滑时间设置是否正确。 林肯：出油量 2.8ml/min，油泵设置为 2min/12h（红 1 蓝 C） 贝克：出油量 2.55ml/min，油泵设置为 3 行程/4h（一个行程约出油 0.62ml） SKF：出油量 2.5ml/