變槳距系統(tǒng)培訓(xùn)(整理)

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變槳系統(tǒng)(xìtǒng)介紹主講人：Shakar日期：2012-02-07第一頁，共67頁。

1變槳系統(tǒng)(xìtǒng)1、概述(ɡàishù)2、變槳原理(yuánlǐ)3、系統(tǒng)功能4、與其它產(chǎn)品比較5、變槳系統(tǒng)故障判斷PitchSystem第二頁，共67頁。

21、概述(ɡàishù)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)1.1變槳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)1.2變槳系統(tǒng)分類1.3第三頁，共67頁。

31.1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(xìtǒng)總體結(jié)構(gòu)把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械動(dòng)能，再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電力動(dòng)能，這就是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是3m/s的速度，便可以(kěyǐ)開始發(fā)電。第四頁，共67頁。

41.1風(fēng)力發(fā)電(fādiàn)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)雙饋異步風(fēng)力(fēnglì)發(fā)電機(jī)直驅(qū)式風(fēng)力(fēnglì)發(fā)電機(jī)第五頁，共67頁。

51.1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)總體(zǒngtǐ)結(jié)構(gòu)18724691035變槳系統(tǒng)所在位置1.葉片2.輪轂3.變槳系統(tǒng)4.發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子5.發(fā)電機(jī)定子6.偏航電機(jī)7.風(fēng)速儀、風(fēng)向標(biāo)8.基座9.塔筒10.提升機(jī)Vensys直驅(qū)風(fēng)(qūfēnɡ)機(jī)第六頁，共67頁。

61.1風(fēng)力發(fā)電(fādiàn)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)雙饋風(fēng)機(jī)(fēnɡjī)第七頁，共67頁。

71.2變槳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變槳系統(tǒng)的工作模式(móshì)：A)正常工作模式(móshì)B)正常停機(jī)模式(móshì)C)緊急模式(móshì)第八頁，共67頁。

81.2變槳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變槳是指讓風(fēng)機(jī)(fēnɡjī)的槳葉自動(dòng)旋轉(zhuǎn)到主控制器設(shè)定的角度，以控制葉片的迎風(fēng)角始終保持在最正確位置，從而更好地利用風(fēng)能。變槳距系統(tǒng)接收主控發(fā)來的控制指令，通過控制算法輸出一個(gè)電壓形式的速度值，這個(gè)(zhège)值通過伺服驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)以帶動(dòng)槳葉。同時(shí)，變槳控制器對(duì)備用電源進(jìn)行管理，以保證緊急情況下能快速收槳。第九頁，共67頁。

91.2變槳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變槳控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的變槳控制，在額定功率以上通過控制葉片槳距角使輸出功率保持在額定狀態(tài)。每個(gè)葉片的變槳控制柜，都配備一套備用電源，儲(chǔ)藏的能量，在保證變槳控制柜內(nèi)部電路正常工作的前提下，足以使葉片從0°順槳到90°。當(dāng)來自滑環(huán)的電網(wǎng)電壓掉電時(shí)，備用電源直接給變槳控制系統(tǒng)供電，仍可保證短期內(nèi)整套變槳電控系統(tǒng)正常工作，實(shí)現(xiàn)低電壓穿越(chuānyuè)〔LVRT〕功能。第十頁，共67頁。

101.3變槳系統(tǒng)分類1.3.1按柜體數(shù)量分類1.3.2按執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力形式分類1.3.3按驅(qū)動(dòng)器輸出電壓類型分類第十一頁，共67頁。

111.3.1按柜體數(shù)量(shùliàng)分類變槳系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有很多種，有7柜式、6柜式、4柜式、3柜式。但都包括：1、驅(qū)動(dòng)柜〔7柜式多一個(gè)中控柜〕2、電池柜3、變槳電機(jī)4、編碼器5、限位開關(guān)(kāiguān)6、減速機(jī)7、潤(rùn)滑泵第十二頁，共67頁。

121.3.1按柜體數(shù)量(shùliàng)分類第十三頁，共67頁。

131.3.1按柜體數(shù)量(shùliàng)分類第十四頁，共67頁。

141.3.2按執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)力(dònglì)形式分類1.3.2.1電動(dòng)變槳1.3.2.2液壓變槳第十五頁，共67頁。

151.3.2.1電動(dòng)(diàndònɡ)變槳電動(dòng)變槳距系統(tǒng)〔ElectricPitchControlSystem〕一般包括變槳距伺服電機(jī)、控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、UPS、減速箱、傳感器等。圖中只畫出了一個(gè)槳葉(jiǎnɡyè)的變槳距執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其它兩個(gè)槳葉(jiǎnɡyè)與此完全相同。每個(gè)槳葉(jiǎnɡyè)分別采用一個(gè)帶位移反響的伺服電機(jī)進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)，位移傳感器采用光電編碼器，安裝在電動(dòng)機(jī)輸出軸上，采集電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度。電動(dòng)變槳距系統(tǒng)電機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)原理圖：第十六頁，共67頁。

161.3.2.2液壓變槳液壓變槳距系統(tǒng)〔HydraulicPitchControlSystem〕主要由推動(dòng)桿、支撐桿、導(dǎo)套、防轉(zhuǎn)裝置、同步盤、短轉(zhuǎn)軸、連桿、長(zhǎng)轉(zhuǎn)軸、偏心盤、槳葉法蘭等部件(bùjiàn)組成。各局部作用如下(rúxià):推動(dòng)桿:傳遞動(dòng)力，把機(jī)艙內(nèi)液壓缸的推力傳遞到同步盤上;支撐桿:是推動(dòng)桿輪毅端徑向支撐部件;導(dǎo)套:與支撐桿形成軸向運(yùn)動(dòng)副，限制支撐桿的徑向運(yùn)動(dòng);同步盤:把推動(dòng)桿的軸向力進(jìn)行分解，形成推動(dòng)三片槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力;防轉(zhuǎn)裝置:防止同步盤在周向分力作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，使其與輪毅同步轉(zhuǎn)動(dòng)。其中同步盤、短轉(zhuǎn)軸、連桿、長(zhǎng)轉(zhuǎn)軸、偏心盤組成了曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，將推動(dòng)桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成偏心盤的圓周運(yùn)動(dòng)。該機(jī)構(gòu)的工作過程如下:控制系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前風(fēng)速，以一定的算法給出槳葉的槳距角信號(hào)，液壓系統(tǒng)根據(jù)控制指令驅(qū)動(dòng)液壓缸，液壓缸帶動(dòng)推動(dòng)桿、同步盤運(yùn)動(dòng)，同步盤通過短轉(zhuǎn)軸、連桿、長(zhǎng)轉(zhuǎn)軸推動(dòng)偏心盤轉(zhuǎn)動(dòng)(zhuàndòng)，偏心盤帶動(dòng)槳葉進(jìn)行變距。第十七頁，共67頁。

171.3.2.2液壓變槳國內(nèi)傳統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓變槳距執(zhí)行機(jī)構(gòu)均采用曲柄連桿機(jī)構(gòu)的方式，液壓站和液壓油缸放在機(jī)艙內(nèi)，通過一套曲柄連桿機(jī)構(gòu)同步推動(dòng)三片槳葉旋轉(zhuǎn)(xuánzhuǎn)，這種方案的變距力有限，而且不能對(duì)槳葉獨(dú)立控制，已不能滿足兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的要求。在對(duì)國內(nèi)進(jìn)口風(fēng)電機(jī)組液壓變槳距機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)研的根底上，設(shè)計(jì)了獨(dú)立液壓變槳距機(jī)構(gòu)。國外先進(jìn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般都采用獨(dú)立液壓變槳執(zhí)行機(jī)構(gòu)的方式，如以下圖。槳葉由油缸驅(qū)動(dòng)，油缸安裝于輪轂內(nèi)，液壓油通過液壓滑環(huán)進(jìn)入輪轂。圖中，1為輪轂殼，2為偏心塊，3為活塞桿，4為槳葉，5為回轉(zhuǎn)支撐，6為油缸，7為油缸座，8為閥塊，9為內(nèi)壓板。該機(jī)構(gòu)的工作過程如下：主控系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)到的功率，以一定的算法(suànfǎ)給出槳距角參考信號(hào)，通過電滑環(huán)送給輪轂控制器，輪轂控制器根據(jù)主控指令驅(qū)動(dòng)伺服比例閥使油缸活塞桿到達(dá)指定位置，偏心塊將液壓缸活塞桿的直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成使槳葉旋轉(zhuǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)槳距角的控制。由于風(fēng)電機(jī)組的每個(gè)槳葉都由一套獨(dú)立的液壓伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，一個(gè)槳葉出現(xiàn)故障時(shí)，其他兩個(gè)槳葉仍能正常工作，增加了系統(tǒng)的平安性。這種執(zhí)行機(jī)構(gòu)尤其適用于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。第十八頁，共67頁。

181.3.2.2液壓變槳項(xiàng)目電動(dòng)變槳液壓變槳結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，冗余性好。由電動(dòng)機(jī)、控制模塊、蓄電池與執(zhí)行機(jī)構(gòu)減速器、齒輪等組成。液壓變槳結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由動(dòng)力源液壓泵站、控制模塊、蓄能器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)油缸等組成。槳距調(diào)節(jié)基本無差別。電路的響應(yīng)速度比油路略快。電動(dòng)變槳技術(shù)成熟，數(shù)控驅(qū)動(dòng)容易，控制簡(jiǎn)單。基本無差別。油缸的執(zhí)行（動(dòng)作）速度比齒輪略快，響應(yīng)頻率快扭距大。液壓控制較為困難，因?yàn)楦魑恢玫牡乃俣群图铀俣榷疾煌?。緊急情況下的保護(hù)功能基本無差別。功能基本無差別。低溫下，蓄電池儲(chǔ)存的能量降較大。低溫下，蓄能器儲(chǔ)存的能量降較小。蓄電池儲(chǔ)存的能量不容易實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。蓄能器儲(chǔ)存的能量通過壓力容易實(shí)現(xiàn)監(jiān)控。使用壽命主要損耗件蓄電池的使用使命大約3年液壓變槳結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元器件壽命較長(zhǎng)。主要損耗件蓄能器的使用使命大約6年外部配套需求占用空間相對(duì)較大。輪轂、軸承可相對(duì)較小。需對(duì)齒輪進(jìn)行集中潤(rùn)滑。無需對(duì)齒輪進(jìn)行潤(rùn)滑，減少集中潤(rùn)滑的潤(rùn)滑點(diǎn)。環(huán)境清潔機(jī)艙及輪轂內(nèi)部清潔。容易存在漏油，造成機(jī)艙及輪轂內(nèi)部油污。維護(hù)電動(dòng)變槳漏電，需漏電保護(hù)。電機(jī)碳刷（永磁無刷直流電機(jī)除外）、蓄電池需定期維護(hù)。液壓變槳漏油，液壓油要求清潔度高。需定期對(duì)液壓油、濾清器進(jìn)行更換。代表廠商GE、Nordex、Suzlon、Repower和金風(fēng)、華銳、東汽等。Vestas、Gamesa、Acciona和Dewind、三菱重工、上海電氣等。第十九頁，共67頁。

191.3.3按驅(qū)動(dòng)器輸出(shūchū)電流類型分項(xiàng)目直流變槳交流變槳電機(jī)直流電機(jī)的價(jià)格貴，而且有電刷，維護(hù)不方便。交流電機(jī)體積小，效率高，價(jià)格也比直流電機(jī)便宜。維護(hù)3MW機(jī)組的變槳電機(jī)功率約在8kW～10kW，若用直流電機(jī)，體積龐大，安裝非常不變，如果電機(jī)燒了，要換電機(jī)，一個(gè)人是抱不動(dòng)了，輪轂空間又小，維護(hù)工作量很大。大型機(jī)組采用異步電機(jī)，又輕又苗條，問題相對(duì)要小了。安全性直流伺服壞了，直流電機(jī)能實(shí)現(xiàn)順槳。最后一個(gè)安全環(huán)節(jié)，直流更勝一籌。在國外5MW機(jī)組上，電動(dòng)變槳多采用直流方案。交流伺服如果壞了，機(jī)組就無法順槳了。第二十頁，共67頁。

202變槳原理(yuánlǐ)原理簡(jiǎn)介2.1智能變槳2.2第二十一頁，共67頁。

212.1原理(yuánlǐ)簡(jiǎn)介第二十二頁，共67頁。

222.2智能(zhìnénɡ)變槳目前全球(quánqiú)僅有美國的Moog和西班牙MLS兩家系統(tǒng)集成商提供智能變槳距控制系統(tǒng)的解決方案。智能變槳距技術(shù)對(duì)大功率、海上(hǎishànɡ)型風(fēng)機(jī)實(shí)施控制是未來風(fēng)機(jī)的開展趨勢(shì)，國際國內(nèi)市場(chǎng)需求十分迫切：1、大型風(fēng)機(jī)疲勞載荷是傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)機(jī)械的幾十倍，特別是海上型大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組需要通過控制系統(tǒng)補(bǔ)償才能獲得較長(zhǎng)的有效生命周期；2、大型風(fēng)力機(jī)組只能通過智能控制補(bǔ)償?shù)竭_(dá)機(jī)組設(shè)計(jì)目標(biāo)，并通過有效保護(hù)來彌補(bǔ)由此帶來的平安隱患。第二十三頁，共67頁。

232.2智能(zhìnénɡ)變槳1、葉片上的載荷，主要是葉根處的載荷情況(qíngkuàng)；2、輪轂上的載荷；3、塔架上的載荷，主要是塔頂和塔基的載荷情況(qíngkuàng)等。作用在風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的載荷按照(ànzhào)載荷的來源可以大致分為：1、空氣動(dòng)力載荷：這是與風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，平均風(fēng)速，湍流強(qiáng)度，葉片輪廓和空氣密度等有關(guān)的載荷；2、重力載荷：這是由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相關(guān)的重力引起的載荷；3、慣性載荷：包括離心力和科氏力等；4、工作載荷：這是來源于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的操作和控制的載荷；5、其他載荷：安裝位置的特殊條件等帶來的載荷，如波浪載荷和結(jié)冰載荷。按照風(fēng)力發(fā)電機(jī)的部位來分，一般關(guān)注以下載荷：以上三部位的載荷是設(shè)計(jì)階段和風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中所要關(guān)注的根本載荷，其他部位的載荷可以由這些根本載荷推算出來。第二十四頁，共67頁。

243、系統(tǒng)(xìtǒng)功能3.1通信(tōngxìn)3.2槳葉(jiǎnɡyè)定位3.3備用電源管理3.4保護(hù)3.5變槳調(diào)試3.6局部關(guān)鍵器件介紹第二十五頁，共67頁。

253.1通信(tōngxìn)根據(jù)客戶需求，可為客戶提供多種通訊方式和現(xiàn)場(chǎng)(xiànchǎng)總線解決方案:RS485、TCP/IP、PROFI-BUS、CANopen、DivceNet、Modbus等。公司變槳產(chǎn)品中已使用2種通信方式。1RS4852CANOpen第二十六頁，共67頁。

263.2槳葉(jiǎnɡyè)定位本局部用于實(shí)現(xiàn)主控的控制(kòngzhì)指令，即槳葉位置。有2種控制(kòngzhì)方式：速度環(huán)控制(kòngzhì)、位置環(huán)控制(kòngzhì)。L+B控制器定位精度可達(dá)0.03°，Bachmann控制器定位精度可達(dá)0.005°。第二十七頁，共67頁。

273.3備用電源(diànyuán)管理在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行過程中，備用電源起著至關(guān)重要的作用(zuòyòng)。當(dāng)平安鏈斷開、通信異常、風(fēng)速過大或電網(wǎng)掉電等緊急情況下，備用電源用于將槳葉收回92°，直至撞限位開關(guān)，以防止風(fēng)機(jī)倒塌，保證風(fēng)機(jī)平安。備用電源管理(guǎnlǐ)主要有2大功能：1、充電測(cè)試：當(dāng)調(diào)試變槳時(shí)，可手動(dòng)按下充電測(cè)試按鈕，變槳控制器將對(duì)3支槳葉的備用電源進(jìn)行一次充電，從第一個(gè)備用電源開始到第三個(gè)備用電源結(jié)束，時(shí)間間隔1s。當(dāng)?shù)谌齻€(gè)電源充電完成后回到第一個(gè)電源進(jìn)行正常充電。2、正常充電：對(duì)變槳備用電源進(jìn)行循環(huán)充電，時(shí)間間隔15m。第二十八頁，共67頁。

283.4保護(hù)(bǎohù)平安(píngān)鏈上包含如下信號(hào)：1、軸控柜1230VAC供電〔1F4〕；2、軸控柜2230VAC供電〔1F5〕；3、軸控柜3230VAC供電〔1F6〕；4、油泵(yóubèng)230VAC供電〔1F7〕；5、200VDC剎車電源1〔3F4〕；6、200VDC剎車電源2〔3F5〕；7、200VDC剎車電源3〔3F6〕；8、充電器230VAC供電〔5F1、5F2〕；9、驅(qū)動(dòng)器1故障信號(hào)〔驅(qū)動(dòng)器1X2：23、24；軸控柜1：1F2、2F5〕；10、驅(qū)動(dòng)器2故障信號(hào)〔驅(qū)動(dòng)器2X2：23、24；軸控柜2：1F2、2F5〕；11、驅(qū)動(dòng)器3故障信號(hào)〔驅(qū)動(dòng)器3X2：23、24；軸控柜3：1F2、2F5〕；第二十九頁，共67頁。

293.4保護(hù)(bǎohù)1超速收槳當(dāng)變槳控制器收到超速信號(hào)后，已設(shè)定的最大速度收槳至90°。2緊急收槳安全鏈斷開、通信失敗或電網(wǎng)掉電等緊急情況下，用備用電源收槳至92°。3狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要用于監(jiān)測(cè)變槳系統(tǒng)各個(gè)部分運(yùn)行狀態(tài)，并將狀態(tài)信息發(fā)送給主控系統(tǒng)。第三十頁，共67頁。

303.5變槳調(diào)試(diàoshì)3.5.1參數(shù)(cānshù)管理3.5.2編碼器管理(guǎnlǐ)3.5.3手動(dòng)變槳3.5.4槳葉校準(zhǔn)3.5.5低電壓穿越〔LVRT〕第三十一頁，共67頁。

313.5.1參數(shù)(cānshù)管理通過上位機(jī)調(diào)試軟件，客戶可以對(duì)變槳系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)和槳葉參數(shù)進(jìn)行讀寫操作。比方修改電機(jī)(diànjī)正反轉(zhuǎn)最大速度、編碼器參數(shù)、齒輪箱變比、大小齒輪齒數(shù)、槳葉最大誤差范圍、最大加速度、通信波特率及其校準(zhǔn)方式、數(shù)據(jù)位、停止位等信息。第三十二頁，共67頁。

323.5.2編碼器管理(guǎnlǐ)在調(diào)試情況(qíngkuàng)下，完成A、B編碼器切換功能。在變槳系統(tǒng)自主運(yùn)行情況(qíngkuàng)下，系統(tǒng)默認(rèn)激活A(yù)編碼器，當(dāng)A編碼器出現(xiàn)故障時(shí)，將自動(dòng)切換成B編碼器進(jìn)行控制，以完成槳葉順槳，保證風(fēng)機(jī)平安。同時(shí)，A、B編碼器所測(cè)得的風(fēng)機(jī)槳葉角度應(yīng)保持一致。假設(shè)二者相差一定角度，主控上將報(bào)“槳角不一致錯(cuò)誤〞。第三十三頁，共67頁。

333.5.3手動(dòng)變槳正向(zhènɡxiànɡ)慢轉(zhuǎn)循環(huán)(xúnhuán)變槳正向(zhènɡxiànɡ)快轉(zhuǎn)反向慢轉(zhuǎn)單向變槳反向快轉(zhuǎn)手動(dòng)變槳第三十四頁，共67頁。

343.5.4槳葉(jiǎnɡyè)校準(zhǔn)當(dāng)風(fēng)機(jī)吊裝完成后，要對(duì)槳葉角度進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)后風(fēng)機(jī)方能運(yùn)行(yùnxíng)發(fā)電。校準(zhǔn)有0°或92°校準(zhǔn)2種?？赏ㄟ^上位機(jī)調(diào)試軟件或控制器自帶的屏來完成校準(zhǔn)功能。假設(shè)通過程序進(jìn)行(jìnxíng)校準(zhǔn)，那么可將槳葉校準(zhǔn)為任意角度值。第三十五頁，共67頁。

353.5.5低電壓穿越(chuānyuè)〔LVRT〕低電壓穿越〔LVRT〕：當(dāng)電網(wǎng)故障或擾動(dòng)引起風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的電壓跌落時(shí)，在電壓跌落的范圍內(nèi)，風(fēng)電機(jī)組(jīzǔ)能夠不間斷并網(wǎng)運(yùn)行。根本要求：對(duì)于風(fēng)電裝機(jī)容量占其他電源總?cè)萘勘壤笥?%的省〔區(qū)域〕級(jí)電網(wǎng)，該電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)具有低電壓穿越能力(nénglì)。a)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組具有在并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌至20%額定電壓時(shí)能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行625ms的能力(nénglì)；b)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓在發(fā)生跌落后2s內(nèi)能夠恢復(fù)到額定電壓的90%時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的風(fēng)電機(jī)組能夠保證不脫網(wǎng)連續(xù)運(yùn)行。第三十六頁，共67頁。

363.5.5低電壓穿越(chuānyuè)〔LVRT〕實(shí)驗(yàn)室中EON測(cè)試：將400V電源(diànyuán)開關(guān)斷開時(shí)間低于3秒鐘，此時(shí)變槳系統(tǒng)繼續(xù)變槳不受影響；如果400V電源(diànyuán)斷開時(shí)間超過3秒鐘，系統(tǒng)會(huì)停止變槳。斷開400V電源開關(guān)時(shí)間變槳運(yùn)行情況993ms保持原狀1986ms保持原狀2780ms保持原狀2995ms保持原狀3000ms保持原狀3008ms電機(jī)減速至停止轉(zhuǎn)動(dòng)，不抱閘3600ms電機(jī)減速至停止轉(zhuǎn)動(dòng)，不抱閘第三十七頁，共67頁。

373.6局部關(guān)鍵(guānjiàn)器件介紹充電器電壓監(jiān)測(cè)器電池收槳局部串講(chuànjiǎng)溫度傳感器加熱器風(fēng)扇變壓器驅(qū)動(dòng)器編碼器浪涌保護(hù)器變槳電機(jī)控制器備用電源其他局部第三十八頁，共67頁。

383.6.1充電器風(fēng)場(chǎng)經(jīng)常使用的充電器有雷奧、北京(běijīnɡ)亞安及LUST的充電器AC500。3個(gè)品牌的充電器功能大同小異。充電器內(nèi)部有2個(gè)繼電器。充電器用于給備用電源充電，以保證備用電源在任何情況下皆有足夠的電壓來完成快速收槳。同時(shí)，充電器還可監(jiān)視電池柜內(nèi)的溫度。充電功能：1、充電測(cè)試；2、循環(huán)充電。亞安充電器局部參數(shù)：輸入額定電壓(diànyā)：230VAC；輸入電壓(diànyā)范圍：184～276VAC；輸入電流：<4.5A；橫流充電電流：1.08A±2%；第三十九頁，共67頁。

393.6.2電壓(diànyā)監(jiān)測(cè)器1、1A2：用于監(jiān)視(jiānshì)電池電壓〔216VDC〕是否正常；2、4U1：用于監(jiān)測(cè)電網(wǎng)電壓(diànyā)〔400VAC〕是否正常。第四十頁，共67頁。

403.6.3電池(diànchí)收槳局部1、3K3、3K4互鎖，正常情況下3K4線包有電，電池(diànchí)收槳時(shí)3K3線包有電，撞限位開關(guān)后3K3、3K4均不帶電；2、G3是主控控制(kòngzhì)電池收槳；3、G5是主控給出的旁路極限開關(guān)；4、3K2由變槳控制器程序控制電機(jī)剎車；5、4K2〔斷電延時(shí)繼電器〕用于低電壓穿越〔E-ON〕功能。第四十一頁，共67頁。

413.6.4溫度傳感器1、輪轂(lúngǔ)溫度傳感器；2、電池(diànchí)柜溫度傳感器；3、電機(jī)(diànjī)自帶溫度傳感器；第四十二頁，共67頁。

423.6.5加熱器1、電池(diànchí)柜中的加熱器；2、電機(jī)自帶加熱器；3、中控柜中的加熱器。第四十三頁，共67頁。

433.6.6風(fēng)扇(fēngshàn)主要是電機(jī)自帶風(fēng)扇。一般情況下電機(jī)溫度超過(chāoguò)75℃時(shí)風(fēng)扇啟動(dòng)，溫度低于55℃時(shí)風(fēng)扇停止。第四十四頁，共67頁。

443.6.7變壓器1、中控柜中的變壓器〔3G2〕：主要將400VAC轉(zhuǎn)換為200VDC作為剎車(shāchē)電源。2、軸控柜中的變壓器〔1T1〕：主要是將400VAC轉(zhuǎn)換為275VAC供給驅(qū)動(dòng)器完成(wánchéng)正常的控制功能。第四十五頁，共67頁。

453.6.8驅(qū)動(dòng)器輸入電源：3Φ×400VAC±15%，50/60Hz額定電流：40A額定溫升：<20K最大電流：90A超載時(shí)間：10s連續(xù)工作時(shí)間：＞5000hour控制電源：24VDC±10%輸入差分信號(hào)：-10V~10V反響方式：旋轉(zhuǎn)變壓器和測(cè)速發(fā)電機(jī)故障保護(hù)：過壓、過流、過載保護(hù)，電源緩沖保護(hù)，電機(jī)超溫報(bào)警(bàojǐng)通信方式：RS485、CanOpen第四十六頁，共67頁。

463.6.8驅(qū)動(dòng)器1、X2：3、4腳(±10V信號(hào))，用于接受變槳PLC速度(sùdù)指令；2、X2：10腳，是驅(qū)動(dòng)器使能信號(hào)(xìnhào)，由變槳PLC控制；3、2R1：泄放電阻。當(dāng)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行(jìnxíng)剎車制動(dòng)時(shí)，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)，會(huì)向驅(qū)動(dòng)器直流功率母線上并接的電容回饋電能。如果回饋的電能導(dǎo)致電容上的電壓超過設(shè)計(jì)的門檻值時(shí)，驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部的泄放保護(hù)電路將動(dòng)作，通過泄放電阻將電容上的能量放掉。注：當(dāng)泄放功能動(dòng)作時(shí)，必須斷開驅(qū)動(dòng)器所有電源，直到15min后才能進(jìn)行接線操作！！第四十七頁，共67頁。

473.6.9編碼器1、A編碼器：安裝在變槳電機(jī)尾部(wěibù)，用于反響槳葉角度給控制器。2、B編碼器：安裝與輪轂大齒輪胖。用于反響槳葉角度給控制(kòngzhì)器。假設(shè)A、B編碼器反響的角度相差過大〔一般大于1°〕，主控會(huì)報(bào)錯(cuò)。A、B編碼器均可控制(kòngzhì)槳葉，一般默認(rèn)用A編碼器。當(dāng)A編碼器故障時(shí)，程序會(huì)自動(dòng)切換為B編碼器，繼續(xù)完成槳葉控制(kòngzhì)。也可人為選擇編碼器。第四十八頁，共67頁。

483.6.10浪涌保護(hù)器1、1R1：并接于400VAC；2、2R1：并接于230VAC。第四十九頁，共67頁。

493.6.11變槳電機(jī)(diànjī)額定功率：6.3kW額定轉(zhuǎn)矩：30Nm額定轉(zhuǎn)速：2000rpm最大轉(zhuǎn)矩：90Nm額定電壓：250V額定電流：31A制動(dòng)(zhìdònɡ)轉(zhuǎn)矩：100Nm絕緣等級(jí)：F防護(hù)等級(jí)：IP54散熱方式：風(fēng)冷變槳電機(jī)采用直流電機(jī)或永磁電機(jī)，變槳速率(sùlǜ)由變槳電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。采用直流電機(jī)調(diào)速的變槳控制系統(tǒng)，有啟動(dòng)力矩大，調(diào)速平滑，過載力矩大,控制簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。第五十頁，共67頁。

503.6.12控制器目前(mùqián)東汽1.5MW變槳中控制器上輸入輸出信號(hào)有：DI：充電狀態(tài)、電池電壓OK、限位開關(guān)、電機(jī)風(fēng)扇、驅(qū)動(dòng)器OK、充電器狀態(tài)、電機(jī)超溫過流、充電回路故障等信號(hào)；DO：電機(jī)松閘、驅(qū)動(dòng)器使能、充電信號(hào)；AI：電機(jī)電流、電機(jī)溫度、輪轂溫度；AO：變槳速度。第五十一頁，共67頁。

513.6.13備用(bèiyòng)電源風(fēng)力發(fā)電(fādiàn)變槳系統(tǒng)專用電池浮充期待壽命：25℃時(shí)6年；20℃時(shí)10年第五十二頁，共67頁。

523.6.13備用(bèiyòng)電源額定容量9.6F6個(gè)16V標(biāo)準(zhǔn)模組串聯(lián)成額定電壓90V浮沖電壓97.2V2.7V/單體過壓保護(hù)范圍15.6V-16.2V之間16V標(biāo)準(zhǔn)模組等效串聯(lián)內(nèi)阻(nèizǔ)(DC)120(Max.)m?額定電流30A靜態(tài)電流≤55@97.2VmA充電電流3～5A環(huán)境溫度-40~65℃存儲(chǔ)于-40~70℃環(huán)境濕度0~95%存儲(chǔ)于0~100%重量8kg長(zhǎng)290mm寬105mm高270mm第五十三頁，共67頁。

533.6.14其他(qítā)局部1、開關(guān)電源：230VAC轉(zhuǎn)換為24VDC；2、輪轂照明：滑環(huán)給的230VAC直接供電；3、1F2：熔斷器，防止電池電流(diànliú)過大燒毀電機(jī)；4、1P1：檢測(cè)電機(jī)電流(diànliú)；5、1F1：熱繼電器，電流(diànliú)大于22A斷開，保護(hù)電機(jī)；6、1G1：整流橋，運(yùn)用橋式逆變電路，將交流轉(zhuǎn)化為直流；7、3V2：二極管，防止反向電壓；8、壓敏電阻：暫定為泄能功能；9、電解電容：沈鼓變槳中與整流橋一起替代原東汽變槳軸控柜中的變壓器。第五十四頁，共67頁。

544、與其它產(chǎn)品(chǎnpǐn)比較定位精度4.1變槳振動(dòng)情況4.2響應(yīng)速度4.3系統(tǒng)兼容性4.4第五十五頁，共67頁。

554.1定位精度經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，本工程能到達(dá)0.005°的角度定位和控制精度，而現(xiàn)有技術(shù)只能(zhīnénɡ)到達(dá)0.02°的定位和控制精度，本工程在該項(xiàng)指標(biāo)方面大大優(yōu)于國內(nèi)外同類技術(shù)。第五十六頁，共67頁。

564.2變槳振動(dòng)(zhèndòng)情況國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)的變槳距控制系統(tǒng)，其電機(jī)設(shè)定速度在-3°/s～7°/s的情況下，電機(jī)空載時(shí)振動(dòng)比較(bǐjiào)大，控制曲線不夠平滑。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，采用本工程的變槳距控制系統(tǒng)的電機(jī)振動(dòng)較小，控制曲線比較(bǐjiào)平滑。在設(shè)定速度正轉(zhuǎn)大于8°/s，反轉(zhuǎn)大于3°/s情況下兩者控制相差不大，電機(jī)都無明顯振動(dòng)且控制曲線非常平滑。第五十七頁，共67頁。

574.3響應(yīng)速度本工程設(shè)計(jì)了更科學(xué)(kēxué)的算法，其算法決定了不需在軟件上進(jìn)行延遲處理，有效減小了系統(tǒng)的延遲時(shí)間，提高了響應(yīng)速度。同時(shí)，結(jié)合模糊PID控制技術(shù)，對(duì)系統(tǒng)算法進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)測(cè)算，本工程比國內(nèi)外同類技術(shù)在響應(yīng)速度方面提高了2-3倍。第五十八頁，共67頁。

584.4系統(tǒng)(xìtǒng)兼容性本工程：1〕支持多種通訊協(xié)議和現(xiàn)場(chǎng)總線:RS485、TCP/IP、PROFI-BUS、CANopen、DeviceNet、Modbus等；2〕支持多種語言及混合語言編程：IEC61131-3、C/C++、JAVA；3〕支持全面的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用：HTTP、SMTP、POP3、FTP等。而國內(nèi)外同類技術(shù)僅能支持少量的通訊協(xié)議和一、兩種語言編程，本工程在系統(tǒng)(xìtǒng)兼容性方面明顯優(yōu)于國內(nèi)外同類技術(shù)。國外：國內(nèi)外同類技術(shù)需要定制(dìnɡzhì)，貨期長(zhǎng)，效勞不便。第五十九頁，共67頁。

595變槳系統(tǒng)故障判斷(pànduàn)變槳系統(tǒng)故障可分為以下幾種:1變槳電機(jī)故障2變槳電池故障3驅(qū)動(dòng)器故障4變槳通信故障5葉片位置(wèizhi)比較故障6主電源故障7變槳位置(wèizhi)傳感器故障8收槳超時(shí)故障注意：一旦發(fā)現(xiàn)變槳故障，請(qǐng)注意收集保存故障現(xiàn)象，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。比方主控上報(bào)警(bàojǐng)信息，變槳部件燒毀后的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)〔最好先拍照，再查原因〕。第六十頁，共67頁。

605變槳系統(tǒng)故障判斷(pànduàn)前提：1〕、機(jī)艙人員斷開變槳系統(tǒng)400VAC、變槳UPS〔230VAC〕供電；2〕、變槳柜內(nèi)柜外所有開關(guān)均已合上；3〕、變槳使能已翻開；4〕、主控上維護(hù)開關(guān)已翻開或機(jī)艙屏上設(shè)置為手動(dòng)變槳?，F(xiàn)象：變槳系統(tǒng)送電〔230VAC、400VAC〕，3只槳葉(jiǎnɡyè)立即收槳。案例(ànlì)1：第六十一頁，共67頁。

615變槳系統(tǒng)故障判斷(pànduàn)最終查明(chámínɡ)原因：分析方法：機(jī)艙人員無意中將超速開關(guān)(kāiguān)翻開了。變槳收到超速信號(hào)后，立即收槳至90°。1〕、檢查電池開關(guān)是否關(guān)閉；2〕、假設(shè)電池開關(guān)本已翻開，檢查是否激活了快速收槳；3〕、假設(shè)電池開關(guān)本已關(guān)閉，那么檢查主控是否給出超速信號(hào)〔低電平為超速〕；4〕、假設(shè)未激活快速收槳，也未激活超速信號(hào)，那么用萬用表測(cè)量控制器AO信號(hào)，假設(shè)輸出電壓較大，那么控制器輸出異常，可能是控制器本身問題。案例1：第六十二頁，共67頁。

625變槳系統(tǒng)故障判斷(pànduàn)前提：1〕、變槳系統(tǒng)原本一起正常，可正常發(fā)電；2〕、只更換過控制器；3〕、變槳系統(tǒng)供電(ɡònɡdiàn)正常，所有24V控制信號(hào)正?！，F(xiàn)象：變槳控制器〔L+B〕上電〔2F6〕,變槳供電(ɡònɡdiàn)回路斷路器跳閘。案例(ànlì)2：第六十三頁，共67頁。

635變槳系統(tǒng)故障判斷(pànduàn)最終(zuìzhōnɡ)查明原因：分析方法：更換(gēnhuàn)控制器過程中，因用力不當(dāng)將控制器一高電平信號(hào)線的外皮壓破，使信號(hào)線銅絲與機(jī)殼短路。1〕、首先明確控制器上無強(qiáng)電；2〕、斷路器跳閘先檢查是否短路；3〕、因只更換過控制器，檢查是否接線錯(cuò)誤；4〕、假設(shè)接線無誤，按照電氣原理圖檢查跳閘斷路器所在線路。案例2：第六十四頁，共67頁。

645變槳系統(tǒng)故障判斷(pànduàn)前提：1〕、變槳系統(tǒng)供電正常；2〕、經(jīng)過(jīngguò)滑環(huán)的控制信號(hào)正?！，F(xiàn)象：維護(hù)人員進(jìn)入輪轂調(diào)試，手動(dòng)變槳時(shí)變槳速度過大，變槳方向錯(cuò)誤。案例(ànlì)3：第六十五頁，共67頁。

655變槳系統(tǒng)故障判斷(pànduàn)最終查明(chámínɡ)原因：分析方法：A編碼器線上的航插引腳接錯(cuò)。1〕、首先檢查編碼器線路是否正常；2〕、假設(shè)編碼器線路正常，用萬用表檢查控制器輸出電壓(diànyā)〔AO信號(hào)〕；3〕、假設(shè)控制器輸出電壓(diànyā)正常，檢查驅(qū)動(dòng)器輸出電壓(diànyā)或觀察驅(qū)動(dòng)器上轉(zhuǎn)速顯示是否正常〔假設(shè)有轉(zhuǎn)速信息〕。案例3：第六十六頁，共67頁。

66日期：2021-08-25ThankYou!第六十七頁，共67頁。