风机系统技术参数表
风机螺栓力矩表
目录 引言 (2) 一、风力发电机组简介 (2) 风力发电机原理 (2) 风力发电机组结构 (3) 二、风力发电机组传动系统 (5) 风力发电机组齿轮箱的概况 (5) 风力发电机组中的联轴器 (10) 三、风力发电机组的分类特点 (11) 垂直轴风力发电机组 (11) 水平轴风力发电机组 (12) 直驱型风力发电机 (12) 双馈式风力发电机 (12) 四、风力发电控制系统简述 (13) 风电控制系统基本功能 (13) 五、参考文献 (13)
风力发电机组传动系统设计 引言 随着科技的不断进步，社会的不断发展，能源问题将会成为未来人类必须解决的问题之一，同时可再生能源结构会成为未来能源的倾向之一。现如今风能作为一种无污染的可再生能源备受人们的关注，在一定程度上，风力发电将会成为未来最具潜力的新能源之一。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；我国也在大力提倡。 一、风力发电机组简介 风力发电机原理 风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。 风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护
作业指导书 Operation Guidance Book 文件名称：《风电机组现场调试作业指导书（试行）》 文件编号：GP/WI-003-010 编 制： 审 核： 批 准： 生效日期：2009年8月1日 受控编号： 国电联合动力技术有限公司 国电风电设备调试所
目录 1．目的 (1) 2．适用范围 (1) 3．职责 (1) 4．调试工作原则 (2) 5．调试准备工作 (3) 5.1 接线检查 (3) 5.2 上电顺序 (4) 5.3 其他要求 (5) 6．静态调试 (5) 6.1 通讯测试 (6) 6.1.1通讯状态指示 (7) 6.1.2通讯故障的处理 (8) 6.2 风机静止条件下安全链各环节的动作测试 (13) 6.2.1 安全链端子状态检查 (13) 6.2.2 塔底柜复位按钮测试 (15) 6.2.3 塔底柜急停测试 (15) 6.2.4 机舱柜急停测试 (16) 6.2.5 PLC急停测试 (16) 6.3 液压站静态测试 (16) 6.3.1 液压泵的启动 (16)
6.3.2 系统压力的检测 (17) 6.3.3 转子刹车压力的检测 (17) 6.3.4 转子刹车的检测 (18) 6.3.5 偏航压力的测试 (18) 6.3.6 转子自动刹车测试 (19) 6.3.7液压油加热器测试 (19) 6.4 齿轮箱系统的静态检测 (20) 6.4.1 温度检测 (21) 6.4.2 油泵的调试 (21) 6.5 偏航系统单独测试 (23) 6.5.1 偏航旋转方向测试 (24) 6.5.2 偏航编码器及扭缆开关调试 (25) 6.5.3 偏航液压系统刹车测试 (26) 6.5.4 偏航扭缆开关和自动解缆测试 (26) 6.5.5 自动对风测试 (28) 6.6 变桨系统单独测试 (31) 6.6.1 变桨调试准备 (32) 6.6.2 轮毂内紧急顺桨和手动变桨 (32) 6.6.3 叶片编码器读数校零 (33) 6.6.4 机舱手动变桨测试 (34) 6.6.5 自动变桨测试 (35) 6.7 发电机系统的静态检测 (38)
风力发电机机舱内部传动系统动画，直观！ ★ 风力发电机将风能转换为机械功的动力机械，将广义地说，它是一以大气为工作介质的能量利用机械。风力发电利用的是自然能源。风力发电机由机舱、传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成，下面小编来详述详述风力发电机结构图，如下：机舱：机舱包容着风力发电机的关键设备，包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子，即转子叶片及轴。 转子叶片：捉获风，并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风力发电机上，每个转子叶片的测量长度大约为20米， 而且被设计得很像飞机的机翼。 轴心：转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。 低速轴：风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上，转子转速相当慢，大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管，来激发空气动力闸的运行。 齿轮箱：齿轮箱左边是低速轴，它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。高速轴及其机械闸:高速轴以1500转每分钟运转，并驱动发电机。它装备有紧急机械闸，用于空气动力闸失效时，或风力发电机被维修时。
发电机：通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风力发电机上，最大电力输出通常为500至1500千瓦。偏航装置:借助电动机转动机舱，以使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作，电子控制器可以通过风向标来感觉风向。图中显示了风力发电机偏航。通常，在风改变其方向时，风力发电机一次只会偏转几度。 电子控制器：包含一台不断监控风力发电机状态的计算机，并控制偏航装置。为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热)，该控制器可以自动停止风力发电机的转动，并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。 液压系统：用于重置风力发电机的空气动力闸。 冷却元件：包含一个风扇，用于冷却发电机。此外，它包含一个油冷却元件，用于冷却齿轮箱内的油。一些风力发电机具有水冷发电机。 塔：风力发电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势，因为离地面越高，风速越大。现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔，也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全，因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。
x x x x x有限公司技术文件 金风科技1500kW风力发电机组调试作业 指导书 版本：A1 编制： 校对： 审核： 标准化： 批准： 日期： xxxx股份有限公司
本文件适用于xx项目xx台金风77/82/1500系列风力发电机组的静态调试。 （1、Verteco变流系统2、Freqcon变桨系统3、Hydac水冷系统4、硬件安全链系统） 1调试步骤 请按照下面表1中所列出的各项先后顺序进行静态调试。 表1 静态调试步骤 相变上电后检测入口电压是否符合690V并在有条件的现场检测相序。 进行加水以及上电之前必须检查Verteco变流器03号柜体内的水管是否紧固。如出现用手都能够旋动的情况，必须用活动扳手加以紧固。 注意：紧固时的力度适当，以看不到主水管上的螺纹或者能够看到一个螺纹为准，力度不能过大，否则有可能破坏水管，对变流系统的运行造成潜在隐患。 2设置空开状态以及各设备硬件整定值 检查1F10的小箭头是否指向4。如果不是的话，需要顺时针拨动直到其对准4为止，见图1。
图1 Verteco变流器1F10的整定图示 各柜体整定内容见表2-表6。 序号整定元器件整定结果 1 1Q1的Micrologic单元Ir=0.95，tr=2s，Isd=1.5 2 2Q1、2Q2的Micrologic单元Ir=0.9，tr=2s，Isd=1.5 3 1F10 小箭头指向4 4 1Q1的机械锁定钥匙机械锁定钥匙把位于水平位置 5 3S4 3S4开关打到“service”状态 6 1U1控制单元的SLOTE 确认3-Red，4-Green，1-地 序号整定元器件整定结果` 1 4S7 整定值为35度 2 4S8 整定值为5度 3 6Q3 整定值为3A 4 13CX2 地址为10，DP端子拨到“OFF”位置 5 14BK1 地址为11，DP端子拨到“OFF”位置 序号整定元器件整定结果 1 102Q 2 整定值为20A 2 105Q2 整定值为1.1A 3 107S9 整定值为5度 4 108Q2 整定值为3A 5 119BC3 地址为20，DP端子拨到“OFF”位置 序号整定元器件整定结果 1 BK3150 地址为8，DP端子拨到“OFF”位置 2 151Q4 整定值5A 3 151Q6 整定值5A 4 151Q8 整定值5A 5 151Q10 整定值5A 6 151Q12 整定值6A 7 125S3 整定值为25度 8 152S5 整定值为5度 表6 变桨柜的整定内容
风力发电技术与风电场工程 第五章练习题 习题答案 一、填空题 1、风力发电机组机械传动系统是指将风轮获得的空气动力以机械方式传递到发电机的整个轴系及其组成部分，由主轴、齿轮箱、联轴器、制动器和过载安全保护装置等组成。 2、传统的采用齿轮箱增速的风力发电机组传动系统形式按照主轴轴承的支撑方式，以及主轴与齿轮箱的相对位置来区分，主要有两点式、三点式、一点式和内置式四种。 3、直驱型风力发电机组的发电机分为外转子和内转子两种形式。 4、半直驱指采用比传统机组齿轮增速比较小的齿轮增速装置，使发电机的技术减少，从而缩小发电机的尺寸，便于运输和吊装。 5、主轴支撑风轮并将风轮的扭矩传递给齿轮箱，将轴向推力、气动弯矩传递给底座。 6、作用在主轴的载荷除了与风轮传来的外载荷有关外，还与风轮（主轴）的支撑形式的相对位置有关。 7、联轴器用于连接两传动轴，一般由两个半联轴节及连接件组成。 8、联轴器除了能传递所需的转矩外，还应具有补偿两轴线的相对位移或位置偏差，从而减小振动与噪声以及保护机器等性能。 9、常用的联轴器有刚性联轴器和弹性联轴器两种。 10、主轴与齿轮箱输入轴（低速轴）连接处应用刚性联轴器，在发电机与齿轮箱输出轴（高速轴）连接处应采用弹性联轴器。 11、机组制动包括机械制动、气动制动和发电机制动。 12、在风力发电机组中，最常用的机械制动器为液压盘式制动器。 13、常见的轮齿失效形式有轮齿折断、齿面点蚀、齿面胶合、齿面磨损、齿面塑性变形等。 14、在标准条件下齿轮箱的机械效率应达到大于97%。 15、齿轮箱的润滑方式有飞溅式、压力强制润滑式或混合式。 16、为了提高承载能力，齿轮一般都采用优质合金钢制造。 17、齿轮箱第一次换油应在首次投入运行500小时后进行，齿轮箱应每半年检修一次。 18、齿轮箱常见的故障有齿轮损伤、轴承损坏、断轴和油温高等。 19、齿轮箱油温最高不应超过80℃，不同轴承间的温差不得超过15℃。 20、偏航系统有被动偏航系统和主动偏航系统两种。 21、机舱可以两个方向旋转，旋转方向由接近开关进行检测。 22、偏航系统一般由偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动器、偏航计数器、纽缆保护装置、偏航液压装置等部件组成。 23、目前变桨系统执行机构主要有液压变桨距和电动变桨距两种，按其控制方式可分为统一变桨和独立变桨两种。 24、目前变桨距机组大多采用三个桨叶统一控制的方式，即三个桨叶变换是一致
国电电力山西新能源开发有限公司 风力发电机组验收规范为确保风力发电机组在现场安装调试完成后，综合检验风电机组的安全性、功率特性、电能质量、可利用率和噪声水平，并形成稳定生产能力，制定本验收标准。 一、编制依据： 1、风力发电机组验收规范 GB/T20319-2006 2、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300 3、风力发电场项目建设工程验收规程 DL/T5191-2004 4、电气设备交接试验标准GB50150 5、电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169 6、电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50171 7、电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB50254 8、电器安装工程高压电器施工及验收规范GBJ147 9、建筑电气工程施工质量验收规范GB50303 10、风力发电厂运行规程DL/T666 11、电力建设施工及验收技术规程DL/T5007 12、联合动力风电机组技术说明书、使用手册和安装手册
13、风电机组订货合同中的有关技术性能指标要求 14、风力发电机组塔架及其基础设计图纸与有关标准 二、验收组织机构 风电机组工程调试完成后，建设单位组建验收领导小组，设组长1名、副组长4名、组员若干名，由建设、设计、监理、施工、安装、调试、生产厂家等有关单位负责人及有关专业技术人员组成。 三、验收程序 1 现场调试 （1）风力发电机组安装工程完成后，设备通电前应符合下列要求： （a）现场清扫整理完毕； （b）机组安装检查结束并经确认（内容见附表1）； （c）机组电气系统的接地装置连接可靠，接地电阻经检测符合机组的设计要求（小于4欧姆）； (d) 测定发电机定子绕组、转子绕组的对地绝缘电阻，符合机组的设计要求； (e) 发电机引出线相序正确，固定牢固，连接紧密； (f) 照明、通讯、安全防护装置齐全。 (2) 机组启动前应进行控制功能和安全保护功能的检查和试验，确认各项控制功能好安全保护动作准确、可靠。
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 风电机组控制安全系统安全运行的技术要求(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-5841-15 风电机组控制安全系统安全运行的 技术要求(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 控制与安全与系统是风力发电机组安全运行的大脑指挥中心，控制系统的安全运行就是保证了机组安全运行，通常风力发电机组运行所涉及的内容相当广泛就运行工况而言，包括起动、停机、功率调解、变速控制和事故处理等方面的内容。 风力发电机组在启停过程中，机组各部件将受到剧烈的机械应力的变化，而对安全运行起决定因素是风速变化引起的转速的变化。所以转速的控制是机组安全运行的关键。风力发电机组组的运行是一项复杂的操作，涉及的问题很多，如风速的变化、转速的变化、温度的变化、振动等都是直接威胁风力发电机组的安全运行。
一控制系统安全运行的必备条件 1、风力发电机组开关出线侧相序必须与并网电网相序一致，电压标称值相等，三相电压平衡。 2、风力发电机组安全链系统硬件运行正常。 3、调向系统处于正常状态，风速仪和风向标处于正常运行的状态。 4、制动和控制系统液压装置的油压、油温和油位在规定范围内。 5、齿轮箱油位和油温在正常范围。 6、各项保护装置均在正常位置，且保护值均与批准设定的值相符。
文章编号:100628244(2003)02235202 风力发电机组的传动装置 The D r ive system of the W i nd D r iven Generator 上海电力环保设备总厂 张 展 S hang ha i E lectric p o w er E nv iro m en ta l p rotection E qu ipm en t Ge m era l F actory ZH A N G Z han [摘要]本文简单介绍几种风力发电机增速箱的结构、原理和特点及其在风力发电机组中的应用。 [Abstract ]T h is paper b riefly in troduces structu re 、p rinci p le ,character of the w ind mo to r increaser and ap 2p licati on in w ind mo to r . 关键词:风力发电机 增速箱 Key w o rds :W ind mo to r Increaser 中图分类号:TM 315 文献标识码:B 风力发电机组是将风能转化为电能的机械。风轮是风力发电机组最主要的部件,由浆叶和轮毂组成。浆叶具有良好的空气动力外形,在气流作用下产生空气动力使风轮旋转,将风能转换成机械能,再通齿轮增速箱增速,驱动发电机转变成电能。 风力发电将是可再生洁净能源的自选,风力发电的优点:1)取之不尽可再生,我国幅员辽阔;2)洁净能源,随处可见;3)可不占地或少占地。 目前世界上风电机组在技术和工艺上比较发达,有良好质量保证体系的国家有美国、德国、丹麦、印度、荷兰、比利时等国。 我国风力发电以东北、西北、华北和东南沿海为主,地形平坦、运输条件和安装条件较好的新疆、内蒙及浅海地区以600k W 为宜;运输和安装条件不理想的沿海地区以300k W 为宜。但风机愈大,其经济效益愈明显。 国内主要应用地区有:内蒙、河北、浙江、山东、辽宁、吉林、黑龙江、广东、新疆 上述地区的60%安装600k W 机组为宜,40%安装300k W 为宜。 风力发电要求具有先进性、高可靠性、易维护性及经济性。增速箱是其主要部件之一,显然增速箱是保证上述要求的主要因素。本文将着重介绍风力发电机组中增速箱的有关问题。 1 10k W 风力发电增速箱 10k W 风力发电体能源部的科研项目,由水电 部杭州机械所主持,用于温州地区。 图1示10k W 风力发电增速箱的运动简图。采用两级2K —H (KG W )型行星传动,由行星架输入,太阳轮输出。输入转速n 1=88r m in 时,则输出转速 n 2=1500r m in ,即为发电机的转速,其增速比i =17 。 图1 2K —H 型两级增速箱简图 F ig .1 2K —H type tw o step increaser schem e 增速箱主要特点:1)高速级采用行星架浮动,低速级采用太阳轮浮动,这样使结构简化而紧凑,同时均载效果好。2)输入轴(即低速级行星架)的强度高、刚性大,加大支承,可承受大的径向力、轴向力和传递大的转矩,以适应风力发电的要求。3)行星架采用焊接结构,工艺简单,重量较轻。本增速箱系上海港联传动机械厂制造。 增速箱的测试是在上海交通大学内进行的,分别进行空载跑合,逐一加载至额定载荷,最后进行超载测试,共运行35h 。测得传动效率Γ=0.95左右。空载时的噪声不大于83.8dB (王点平均值),由于增 — 53—2003年6月DR I V E SYST E M T ECHN I QU E July 2003
附件9 中国国电集团公司 风电场风力发电机组调试作业指导书 1 目的 本作业指导书是为规风力发电机组的现场调试工作编制，主要包含了风力发电机组现场调试工作的项目、步骤和记录，为保证调试工作的标准化提供了参考依据。 2 围 本作业指导书适用于中国国电集团公司全资或控股建设的风力发电机组的现场调试工作，各项目公司应参照本指导书要求，结合风力发电机组型号，分别编制对应机型的调试作业指导书。 现场具体机型的调试作业指导书应包括但不限于本作业指导书中涉及到的技术容。 3引用标准和文件 《风力发电机组安全要求》GB/T 1845.1.1-2001 《风力发电机组通用试验方法》GB/T 19960.2-2005 《风力发电机组功率特性试验》GB/T 18451.2-2003，IEC61400-12:1998 《风力发电机组控制器试验方法》GB/T 19070-2003 《风力发电机组齿轮箱》GB/T 19073-2003 《风力发电机组验收规》GB/T 20319-2006 《电能质量公用电网谐波》GB/T 14549-93
《风力发电机组异步发电机试验方法》JB/T 19071.2-2003 《风力发电场安全规程》DL 796-2001 《风力发电机组偏航系统第2部分试验方法》JB/T 10425.2-2004 《风力发电机组制动系统第2部分试验方法》JB/T 10426.2-2004 《风力发电机组一般液压系统》JB/T 10427-2004 《风力机术语》JB/T 7878-1995 4 术语和定义 本作业指导书中的术语及定义均参照《风力机术语》使用。 根据风力发电机组不同机型具体调试容的差异，本指导书所涉及的特定术语的指示或有不同，宜根据调试的具体机型编制适用的术语和定义。 5 调试前的准备 调试前须确认风力发电机组、配电变压器等相关设备安装工作已通过验收，无遗留缺陷；检查基础接地报告检测数据合格；风力发电机组已具有紧急情况下能够使用的安全设备（安全带、安全绳、安全滑轨等）、灭火器、急救装置等。 5.1技术文件准备 (1)调试方案。 (2)调试技术手册：各零部件说明书及接线图，必要的电气、液压、机械图纸、机组通讯连接拓扑图等。 (3)对应机组的参数列表。 (4)出厂调试记录。
风力发电机齿轮箱简介 摘要 随着全球经济的迅速发展和人类生活水平的日益提高,对能源的需求越来越大，环境的破坏也渐趋严重，新能源的开发及利用是当今社会发展的必然趋势。风能作为一种清洁环保的绿色能源受到世界各国的青睐，而将风能转化为电能的装置--风力发电机的研究也是现在的一大热门主题。本文主要介绍了风力发电机传动系统的主要部分--齿轮箱，对其设计要求、结构类型、零部件进行了介绍，同时结合自身专业知识进对其工作环境、存在的失效故障问题进行了简单研究。 关键词：新能源；风力发电机；齿轮箱；工作环境；失效问题 ABSTRACT With the rapid development of global economy and the increasing of human living standard, the demand for energy is more and more large, the destruction of the environment is also becoming more serious, thedevelopment of new energy and utilization is the inevitable trend of social development.Wind power as a kind of clean and environmental protection green energy is favored by countries around the world, and the device which changes wind energy into electrical energy--wind turbine, theresearch of it is now a hot topic. The paper mainly introduced the drive system of wind turbines--gearbox, the design requirements, structure types and main components of it are introduced. At the same time, according to the own professional knowledge,the work environment and the existing questionabout fault has been simply studied by according to the own professional knowledge. Keywords：new energy sources;wind turbine;gear box;the work environment;the failure problems
密级： Goldwind Science & Technology Co., Ltd. https://www.doczj.com/doc/7313891748.html, info@https://www.doczj.com/doc/7313891748.html, 金风1.5MW机组现场施工检验规范 Q/GW 2FW1500.18-2012 版本：C1 编制： 校对： 审核： 标准化： 批准： 日期：
Q/GW 2FW1500.18-2012 为人类奉献蓝天白云，给未来留下更多资源 Preserving white clouds and blue sky for human beings and reserving more resources for future 2 1 试运行 金风1.5MW系列风力发电机机组试运行检查清单
Q/GW 2FW1500.18-2012 为人类奉献蓝天白云，给未来留下更多资源 Preserving white clouds and blue sky for human beings and reserving more resources for future 3 备注： 试运行技术负责人签名：日期：试运行验收负责人签名：日期：监理工程师签名：日期：
Q/GW 2FW1500.18-2012 为人类奉献蓝天白云，给未来留下更多资源 Preserving white clouds and blue sky for human beings and reserving more resources for future 4 金风1.5MW系列风力发电机组240小时试运行记录
Q/GW 2FW1500.18-2012 为人类奉献蓝天白云，给未来留下更多资源 Preserving white clouds and blue sky for human beings and reserving more resources for future 5 2 现场机组质量问题记录单 项目名称： 序号
《风电机组的安装与调试》课程单元测试卷 风电机组机头部分的安装与调试单元 班级__________ 学号______________ 姓名__________ 分数__________ 一、判断题（共20分，每题5分） 1．（）用液压扳手卸螺栓时要调到最大值。 2．（）风力发电机组风轮的吊装必须自按规定的安全风速下进行。 3．（）叶片外观检查主要为有无裂纹、撞伤、“0”刻度标记、重心标记、排 水孔等。 4．（）吊装时第三截塔筒吊装完后须立即吊装机舱。 二、单选题（共20分，每题5分） 1．当风力发电机组排列方式为矩阵分布时，在综合考虑后，一般各风电机组的 间距应不大于（）倍风轮直径。 A. 1 B. 2 C.3～5 D.9 2．风能的大小与风速的（）成正比。 A.平方
B.立方 C.四次方 D.五次方 3．风力发电机组现场进行维修时( )。 A.必须切断远程监控 B.必须停止风机 C.风速不许超出10m/s D.必须按下紧急按钮 4．发电机失磁后，机组转速将（）。 A.升高 B.降低 C.不变 D.以上都不对 三、填空题（共20分，每题5分) 1．速度编码器安装在滑环盖的末端，用于监控发电机的（）。 2．吊装时螺栓喷涂二硫化钼的作用是（）。 3．发电机由（）、（）、（）等部件组成，其中定子由（）和（）等组成，转子由（）及（）等部件组成。 4．在风力发电机组中通常在高速轴端选用（）连轴器。 四、名词解释（共8 分，每题4分） 1．平均风速 2．切入风速
五、简答题（共20分，每题10分） 1．风力发电机组的连轴器有哪两种？各用在什么位置？2．简述异步发电机的结构及其工作原理。 六、综合题（共12分，每题12分） 1．简述叶轮吊装的主要步骤？
风电机组控制系统 摘要：风电机组控制系统作为风电机组的重要组成部分，我们有必要对其进行详细的研究论述。本文主要介绍风电机组控制系统的组成结构和风电机组在运行时不同区域的基本控制策略，以及不同厂家在风电机组主要系统的实现上对软硬件采用情况。 关键词：风电机组 控制系统 构成 一、风电机组控制系统的组成结构 从实现功能的角度可以将控制系统分为：主控系统、变流控制系统、变桨距控制系统、偏航控制系统、液压控制系统及安全链保护。这些控制系统通常采用分布式控制系统，主控制器只有一个，且位于地面的塔筒柜里，而从控制器有好几个，这些从控制器之间是通过光纤、工业以太网、profibus 、CANbus 等进行通信的。为了能够更直观更清晰地了解控制系统的总体结构，以下将展示其结构图，具体如图1： 主控制器运行监控机组起停远程通信故障监测及保护动作电网、风况检测 人机界面 输入用户命令、变更参数 显示系统运行状态、统计 数据和故障 变桨距控制柜 桨距角调整 转速控制功率控制系统安全链系统紧急停机保护 偏航控制系统自动调向控制解缆控制液压站控制刹车机构压力控制机械刹车控制变流控制柜 交流励磁控制 并网控制 图1 控制系统的总体结构图 二、风电机组在运行时不同区域的基本控制策略 根据风速情况以及风力机功率特性，变速恒频风力发电机组的运行可以划分成很多区域，分别为：待机区、启动并网区、最大风能追踪区、转速限制区、功率限制区、切出保护区。 （1）待机区：控制系统的带电工作，保证所有执行机构和信号均处于正常状态。 （2）启动并网区：当风速达到切入风速时，风电机组起动，通过变桨距机
构调节桨距角使风力机升速，达到并网转速时，执行并网程序，使发电机组顺利切入电网，并带上初负荷。待发电机出口三相电压的电网电压满足同期条件时，接触器合闸，发电机并入电网。 （3）最大风能追踪区：风力发电机组运行在额定风速以下时，发电机输出功率未达到额定功率，此时控制目标为保持最佳叶尖速比，快速稳定的电机变速控制，尽可能将风能转化为输出的电能，实现风能最大捕获。 （4）转速恒定区：这一区域内发电机转速达到最大值，并保持恒定，风速逐步增大，机组功率因为发电机扭矩的增大而增加。而这个阶段，为了保护机组的安全运行，不再进行最大风能追踪，该区域的转速限制主要是通过调节发电机的电磁转矩实现的，功率曲线也较前一阶段平滑。 （5）功率恒定区：如果风速继续增大，发电机和变流器将达到其功率额定值，此时，只能减小风轮吸收的能量才能保障机组的安全，于是加入变桨距控制，增大桨距角，继续减小风能利用系数Cp，以维持机组的输出功率稳定在额定值。 （6）切出保护区：当风速继续增大，超过切出风速时，从保护机组的角度出发要将风力机叶片调至顺桨状态，风力发电机组切出电网，实现安全停机。 三、不同厂家在风电机组主要系统的实现上对软硬件采用情况 （1）关于主控系统 主控制器是电控系统的核心，要完成对机组运行参数和状态的检测和监控，同时要建立良好的人机交互界面和远程通讯的功能。 在主控系统的硬件上，几乎所有的厂家都选择PLC作为主控制器PLC系统因为构成灵活，扩展容易，以开关量控制为其特长，也能进行连续过程的PID回路控制，并能与上位机构成复杂的控制系统，实现生产过程的综合自动化；使用方便，编程简单，开发周期短，现场调试容易；能适应风电场恶劣的运行环境，可靠性强，所以完全适用于风电领域。 （2）关于变桨系统 变桨距是指风电机组安装在轮毂上的叶片借助控制技术和动力系统改变桨距角的大小从而改变叶片气动特性，使桨叶和整机的受力情况大为改善。 作为变桨系统，主要有两大技术路线，如下： 1.电动变桨方式：几乎所有的国内风机制造商以及GE、Enercon、Suzlon、Siemens都是采用该种变桨方式，驱动电机有直流电机和交流电机之分，传动方式有齿轮齿圈传动和齿形皮带传动（仅有金风一家）之分。 2.液压变桨方式：以Vestas和Gamesa两大国际风机巨头为代表。 两种变桨方式各有优缺点，两种系统在基本功能方面几乎是一致的，而在细节方面各有利弊，目前在电动型应用领域更为广泛。 （3）关于变流系统
风力发电机调试程序和措施 大唐峰峰发电厂风电生产准备部 风力发电机调试程序和措施 一. 概述 1. 风力发电机组调试的任务是将机组的各系统有机的结合在一起，协调一致，保证机组安全、长期、稳定、高效率地运行。调试分厂内调试和现场调试两部分。 2. 调试必须遵守各系统的安全要求，特别是关于高压电气的安全要求及整机的安全要求，必须遵守风机运行手册中关于安全的所有要求，否则会有人身安全危险及风机的安全危险。调试者必须对风机的各系统的功能有相当的了解，知道在危急情况下必须采取的安全措施。总之，调试必须由通过培训合格的人员进行。尤其是现场调试，因为各系统已经完全连接，叶片在风力作用下旋转做功，必须小心完全按照调试规程中的要求逐步进行。 二. 厂内调试 风机厂内调试是尽可能地模拟现场的情况，将系统内的所有问题在厂内调试中发现、处理，并将各系统的工作状态按照设计要求协调一致。由于厂内条件限制，厂内调试分为两个部分：轮毂系统调试和机舱部分调试。 1. 轮毂调试 1.1. 轮毂是指整个轮毂加上变桨系统、变桨轴承、中心润滑系统组成一个独立的系统。在调试时用模拟台模拟机组主控系统。调试的目的是检查轴承、中心润滑系统、变桨齿轮箱、变桨电机、变桨控制系统、各传感器的功能是否正常。 1.2. 调试准备 1.2.1. 调试前必须确认系统已经按照要求装配完整，系统在地面固定牢固，系统干燥清洁。变桨齿轮箱与轴承的配合符合要求。 1.2.2. 连接调试试验柜与轮毂系统，进行通电前的电气检查确认系统的接地及各部分的绝缘达到要求，检查进线端子处的电压值、相序正确。只有符合要求后才能向系统送电。 1.2.3. 送电采用逐级送电，按照电路图逐个合闸各手动开关。并检查系统的正常状态。 1.3. 轮毂调试
风力发电机组控制系统
风力发电机组控制系统功能研究 风力发电机组控制系统简介 风力发电机组由多个部分组成，而控制系统贯穿到每个部分，其相当于风电系统的神经。因此控制系统的质量直接关系到风力发电机组的工作状态、发电量的多少以及设备的安全性。 自热风速的大小和方向是随机变化的，风力发电机组的并网和退出电网、输入功率的限制、风轮的主动对封以及运行过程中故障的检测和保护必须能够自动控制。同时，风力资源丰富的地区通常都是边远地区或是海上，分散布置的风力发电机组通常要求能够无人值班运行和远程控制，这就对风力发电机组的控制系统的自动化程度和可靠性提出了很高的要求。与一般的工业控制过程不同，风力发电机组的控制系统是综合性控制系统。他不仅要监视电网、风况和机组运行参，对机组进行控制。而且还要根据风速和风向的变化，对机组进行优化控制，以提高机组的运行效率。 控制系统的组成 风力发电机由多个部分组成，而控制系统贯穿到每个部分，相当于风电系统的神经。因此控制系统的好坏直接关系到风力发电机的工作状态、发电量的多少以及设备的安全。目前风力发电亟待研究解决的的两个问题：发电效率和发电质量都和风电控制系统密切相关。对此国内外学者进行了大量的研究，取得了一定进展，随着现代控制技术和电力电子技术的发展，为风电控制系统的研究提供了技术基础。 风力发电控制系统的基本目标分为三个层次：这就是保证风力发电机组安全可靠运行，获取最大能量，提供良好的电力质量。 控制系统组成主要包括各种传感器、变距系统、运行主控制器、功率输出单元、无功补偿单元、并网控制单元、安全保护单元、通讯接口电路、监控单元。具体控制内容有：信号的数据采集、处理，变桨控制、转速控制、自动最
风电场风力发电机组调试作业指导书
附件9 中国国电集团公司 风电场风力发电机组调试作业指导书 1 目的 本作业指导书是为规范风力发电机组的现场调试工作编制，主要包含了风力发电机组现场调试工作的项目、步骤和记录，为保证调试工作的标准化提供了参考依据。 2 范围 本作业指导书适用于中国国电集团公司全资或控股建设的风力发电机组的现场调试工作，各项目公司应参照本指导书要求，结合风力发电机组型号，分别编制对应机型的调试作业指导书。 现场具体机型的调试作业指导书应包括但不限于本作业指导书中涉及到的技术内容。 3引用标准和文件 《风力发电机组安全要求》GB/T 1845.1.1- 《风力发电机组通用试验方法》GB/T 19960.2- 《风力发电机组功率特性试验》GB/T 18451.2- ，IEC61400-12:1998 《风力发电机组控制器试验方法》GB/T 19070- 《风力发电机组齿轮箱》GB/T 19073- 《风力发电机组验收规范》GB/T 20319- 《电能质量公用电网谐波》GB/T 14549-93
《风力发电机组异步发电机试验方法》JB/T 19071.2- 《风力发电场安全规程》DL 796- 《风力发电机组偏航系统第2部分试验方法》JB/T 10425.2- 《风力发电机组制动系统第2部分试验方法》JB/T 10426.2- 《风力发电机组一般液压系统》JB/T 10427- 《风力机术语》JB/T 7878-1995 4 术语和定义 本作业指导书中的术语及定义均参照《风力机术语》使用。 根据风力发电机组不同机型具体调试内容的差异，本指导书所涉及的特定术语的指示或有不同，宜根据调试的具体机型编制适用的术语和定义。 5 调试前的准备 调试前须确认风力发电机组、配电变压器等相关设备安装工作已经过验收，无遗留缺陷；检查基础接地报告检测数据合格；风力发电机组已具有紧急情况下能够使用的安全设备（安全带、安全绳、安全滑轨等）、灭火器、急救装置等。 5.1技术文件准备 (1)调试方案。 (2)调试技术手册：各零部件说明书及接线图，必要的电气、液压、机械图纸、机组通讯连接拓扑图等。 (3)对应机组的参数列表。 (4)出厂调试记录。
. 密级：公司秘密 东方汽轮机有限公司 DONGFANG TURBINE Co., Ltd. 2.0MW108C型风力发电机组主控制系统 说明书 编号KF20-001000DSM 版本号 A 2014年7 月
. 编制 <**设计签字**> <**设计签字日期**> 校对 <**校对签字**> <**校对签字日期**> 审核 <**审核签字**> <**审核签字日期**> 会签 <**标准化签字**> <**标准化签字日期**> <**会二签字**> <**会二签字日期**> <**会三签字**> <**会三签字日期**> <**会四签字**> <**会四签字日期**> <**会五签字**> <**会五签字日期**> <**会六签字**> <**会六签字日期**> <**会七签字**> <**会七签字日期**> <**会八签字**> <**会八签字日期**> <**会九签字**> <**会九签字日期**> 审定 <**审批签字**> <**审批签字日期**> 批准 <**批准签字**> <**批准签字日期**> 编号
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目录 序号章 节名称页数备注 1 0-1 概述 1 2 0-2 系统简介 1 3 0-3 系统硬件11 4 0-4 系统功能 5 5 0-5 主控制系统软件说明12 6 0-6 故障及其处理说明64
0-1概述 风能是一种清洁环保的可再生能源，取之不尽，用之不竭。随着地球生态保护和人类生存发展的需要，风能的开发利用越来越受到重视。 风力发电机就是利用风能产生电能，水平轴3叶片风力发电机是目前最成熟的机型，它主要是由叶片、轮毂、齿轮箱、发电机、机舱、变频器、偏航装置、刹车装置、控制系统、塔架等组成。 风力发电机的控制技术和伺服传动技术是其核心和关键技术，这与一般工业控制方式不同。风力发电机组控制系统是一个综合性的控制系统，主要由机舱主控系统、变桨系统、变频控制系统三部分组成，通过现场总线以及以太网连接在一起，各个模块都有独立的控制单元，可独立完成与自身相关的功能（图0-1-1）。目的是保证机组的安全可靠运行、获取最大风能和向电网提供优质的电能。
风力发电机组机械传动系统 1、 主轴是风轮的转轴，支撑风轮并将风轮的【扭矩】传递给齿轮箱， 将【轴向推力】和【气动弯矩】传递给底座。 2、 计算主轴直径常用【3n p d A 】，其中P 指的是【主轴传递的功率】，n 为【主轴的转速】，A 指的是与材料有关的系数，常取105-115。 3、 常用的主轴材料有【42CrMoA 】和【34CrNiMo6】。 4、 主轴的毛坯是【锻件】，经过反复锻打改善金属的【纤维组织】以 提高承载能力。 5、 主轴精加工后各台阶过渡段均为光亮【无刀痕】的圆角，以防止 【应力集中】发生。 6、 联轴器用于连接两传动轴，一般由两个【半联轴节】及【连接件】 组成。 7、 传统的采用齿轮箱增速的风力发电机组传动形式按【主轴轴承的 支撑】方式，分为【一点式】、【两点式】、【三点式】和【内置式】。 8、 三点式布置的机组，齿轮箱除了主轴传递的扭矩外，还要承受平 衡风轮重力等形成的【支反力】。 9、 膜片式联轴器的补偿范围为轴向小于【4mm 】，角向小于【1°】， 径向小于【6mm 】. 10、 对于标准联轴器而言，选用时主要确定联轴器【类型】和【型 号】。 11、 高弹性联轴器性能要求中，最大许用转矩为额定转矩的【3】 倍以上，必须具有【100Ω】以上的绝缘电阻，并能承受【2】kV
的电压。 12、膜片式联轴器的补偿原件是具有弹性的金属片，材料为 【1Cr18Ni9】，可补偿【轴向】、【径向】和【角向】的偏差。13、对于膜片式联轴器，当轴向的安装偏差接近1.4mm，角向偏差 接近0.25°时，径向的安装偏差就不能超过【2.4mm】。 14、在兆瓦级机组上髙速轴端应用较多的联轴器有【膜片式联轴 器】和【连杆式联轴器】。 15、连杆式联轴器利用【过载保护套】，当传递扭矩超过一定数值 时可自动打滑，保护轴系免受损伤，并可自动复位工作。连杆式联轴器利用连杆的绞接和橡胶及关节形非金属复合材料的可变形性补偿轴向、径向和角向偏差。 16、对于联轴器的耐压要求主要取决于发电机的【漏电】和【感应 电压】。 17、连杆式联轴器只能【单向】传递转矩，不适用与双向运转。 18、盘式制动器按制动钳的结构形式分为【固定钳式】和【浮动钳 式】两种。【浮动钳式】又分【滑动钳式】和【摆动钳式】两种。 19、风电机组必须有【一】套或多套制动装置能在任何运行条件下 使轴系静止或空转。机组制动包括【机械制动】、【气动制动】和【发电机制动】。 20、制动器按制动块的驱动方式可分为【气动】、【液压】、【电磁】 等形式；按制动块的工作状态可分为【常闭式】和【常开式】两种形式。