风电机组与调试 5

项目一兆瓦级风电机组的认知湖南电气职业技术学院王艳目录1风电机组的概念243风电机组的工作原理风电机组的结构风电机组的分类1兆瓦级风电机组车间电气装调2兆瓦级风电机组的现场电气装调一风电机组的原理与结构1、风电机组的概念一风电机组的原理与结构1、风电机组的概念什么是风力发电？将风能转换为电能什么是风电机组(turbine)？将风能（windpower）转换为电能(electricalpower)的装置统称为风力发电机组，简称风电机组。一风电机组的原理与结构2、风电机组的工作原理一风电机组的原理与结构2、风电机组的工作原理风能机械能电能叶轮（风轮）发电机一风电机组的原理与结构2、风电机组的工作原理一风电机组的原理与结构3、风电机组的结构：直驱型风电机组一风电机组的原理与结构3、风电机组的结构：双馈型风电机组一风电机组的原理与结构3、风电机组的结构：直驱型风电机组①②③④机舱部分发电机风轮部分塔筒⑤测风系统一风电机组的原理与结构3、风电机组的结构：直驱型风电机组1243561轮毂

2发电机3测风系统4机舱5塔筒6爬梯①①①②②②②②②③一风电机组的原理与结构3、风电机组的结构偏航电机偏航制动器偏航轴承偏航系统：与控制系统相配合，使风轮始终保持迎风状态。上风向一风电机组的原理与结构3、风电机组的结构：双馈型风电机组①②③④⑤⑥⑦⑧①叶片②轮毂③齿轮箱④制动盘⑤发电机⑥测风系统⑦偏航电机⑧动力电缆一风电机组的原理与结构3、风电机组的结构：双馈型风电机组1234567891011一风电机组的原理与结构3、风电机组的结构：双馈型风电机组BladeHubMainShaftGear-BoxTransmissionBrakeHigh-SpeedShaftGeneratorHousingTower一风电机组的原理与结构4、风电机组的分类：根据主轴的安装方向垂直轴型风电机组水平轴型风电机组一风电机组的原理与结构4、风电机组的分类：根据主轴的安装方向垂直轴型风电机组水平轴型风电机组一风电机组的原理与结构4、风电机组的分类：根据风电机组叶片数量单叶片风机(640kW,D=56m,德国,Jade1989)

双叶片风机(100kW,D=34m,

德国1958)三叶片风机第一个海上风电场

丹麦(1991)一风电机组的原理与结构4、风电机组的分类：根据功率控制方式失速型（定桨距）变桨型一风电机组的原理与结构4、风电机组的分类：根据叶轮转速是否恒定根据叶轮转速定速型风机：叶轮转速恒定变速型风机：叶轮转速可调定桨恒速型机组变桨变速型机组一风电机组的原理与结构4、风电机组的分类：根据驱动方式根据驱动方式齿轮驱动式（双馈机组）半齿轮驱动式（半直驱型机组）直接驱动式（直驱型机组）一风电机组的原理与结构4、风电机组的分类：根据驱动方式（齿轮驱动）兆瓦级风电机组采用的双馈发电机，其额定转速一般大于1000rpm兆瓦级风电机组叶轮的额定转速一般在十几~几十rpm。+齿轮箱一风电机组的原理与结构4、风电机组的分类：根据驱动方式（直接驱动）+兆瓦级直驱风电机组采用的同步发电机，其额定转速一般也为十几~几十rpm。兆瓦级风电机组叶轮的额定转速一般在十几~几十rpm。无齿轮箱一风电机组的原理与结构4、风电机组的分类：根据驱动方式（半齿轮）一风电机组的原理与结构4、风电机组的分类：根据对风方式上方向：叶轮迎风下方向：叶轮背风二风电机组电气装调任务认知二风电机组电气装调任务认知1、车间电气装调：电气装配

电气装配，也即电气元件的装配与接线。对于整机制造商而言，电气元件的装配内容较少，重点内容集中在电气接线环节。二风电机组电气装调任务认知1、车间电气装调：电气装配

电气装配工程师必须要熟悉风电机组的电气工艺规范，能看懂电气接线图，能选取合适的物料按照电气装配标准进行装配，在装配完成之后可以对成品进行基本的检测，确保其连接的正确性。在风电机组车间机械装配以及电气元件装配完成之后，根据电气工艺要求和风电机组的对应电气接线图将机舱总成（包含发电机及其冷却系统、齿轮箱及其冷却系统和气象站）、轮毂总成、主轴承总成、所有控制柜以及变流器内部的所有电气接线完成。部件总成相互之间的电气接线暂不连接，除非要进行调试或其他特殊要求。二风电机组电气装调任务认知1、车间电气装调：电气装配

变流器内部、控制柜内部的元器件之间的电气接线由其制造商完成电气接线。二风电机组电气装调任务认知1、车间电气装调：电气调试车间调试主要是为了尽可能地模拟现场的情况，将风机控制系统内的所有问题在车间内的调试中发现、处理，并将各系统的工作状态按照设计要求协调一致。

现场调试非常重要，尽管已经进行了车间调试并验证合格，由于车间调试条件的限制与现场的实际情况有差异，现场调试的情况与车间内不完全一样，非常重要的差别是机组的驱动由叶片进行，因此关于安全的要求必须完全遵守。二风电机组电气装调任务认知1、车间电气装调：电气调试此时应完全按照机组的操作说明书的安全要求进行，特别注意的是关于极端情况下机组失去控制时，人没有办法使机组安全停机的情况下，应遵守人身安全第一的原则紧急撤离所有人员。在暴雷天气、结冰、大风等情况下不能进行机组的调试。调试人员必须熟悉机组各部件的性能，知道在危急情况下所应采取的停机措施，熟悉所有紧急停机按钮的位置及功能。二风电机组电气装调任务认知1、车间电气装调：电气调试风电机组调试的主要调试内容就是机组的各种控制功能，手动控制、自动控制、通信、数据传输功能等，这些控制功能的实现都是由控制器与一些辅助开关、按钮、继电器等相互配合来共同实现的。控制器与辅助的开关、按钮、继电器等构成了风电机组的控制系统。二风电机组电气装调任务认知2、现场电气装调：风电场电气系统组成二风电机组电气装调任务认知2、现场电气装调：风电场电气系统组成

风电场电气系统是由风电场、电网及负荷构成的整体，是用于风电生产、传输、变换、分配和消耗电能的系统。风电场是整个风电系统的基本生产单位，风电机组生产电能，变电站将电能变换后传输给电网。电网是实现电压等级变换和电能输送的电力装置。电网按电压等级划分为6kV、35kV和110kV等。我国的电网额定电压等级分为0.22kV、0.38kV、3kV、6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、220kV、330kV、500kV等。习惯上称10kV以下线路为配电线路，35kV、60kV线路为输电线路，110kV、220kV线路为高压线路，330kV以上线路为超高压线路。二风电机组电气装调任务认知2、现场电气装调：风电场电气系统组成

一次系统：由直接参与电能生产、变换、传输和使用的设备及装置构成的系统被称为一次系统，如风电机组、继电系统、升压变压站、厂用电系统。二次系统：对一次系统起测量、监视、控制和保护作用的系统被称为二次系统，如一次电气设备：断路器、隔离开关、负荷开关、互感器等。二风电机组电气装调任务认知2、现场电气装调：现场电气系统组成（一次系统）

风电机组，除了风力机和发电机以外，还包括电力电子换流器（有时也称为变频器）和对应的机组升压变压器（有的文献称之为集电变压器）。集电系统将风电机组生产的电能按组收集起来。分组采用位置就近原则，每组包含的风电机组数目大体相同。每一组的多台机组输出（经过机组升压变压器升压后）一般可由电缆线路直接并联。二风电机组电气装调任务认知2、现场电气装调：现场电气系统组成（一次系统）

升压变电站的主变压器将集电系统汇集的电能再次升高。厂用电包括维持风电场正常运行及安排检修维护等生产用电和风电场运行维护人员在风电场内的生活用电等，也就是风电场内用电的部分。二风电机组电气装调任务认知2、现场电气装调：现场电气系统组成（二次系统）

二次系统通过CT、PT同一次设备取得电的联系，是对一次系统的工作进行监测、控制、调节和保护的电气设备，包括测量仪表、控制及信号器件、继电保护和自动装置等。二次系统及其相互连接的回路称为二次回路，二次回路是电力系统安全生产、经济运行、可靠供电的重要保障，是风电场不可缺少的重要组成部分。二风电机组电气装调任务认知2、现场电气装调：电气安装二风电机组电气装调任务认知2、现场电气装调：电气调试

风电机组现场电气调试是风电机组