金风1.5MW风力发电机组Vensys变桨系统介绍
- 格式:ppt
- 大小:23.40 MB
- 文档页数:50
实用标准变桨系统主要元件故障原因及分析——AC2和NG5故障原因及分析******专业:电力系统自动化入职时间:2010-7-1部门:技术服务中心目录目录 (1)摘要 (2)一、变桨系统的作用 (2)(一)功率调节 (2)(二)气动刹车 (3)二、主要元器件的介绍 (3)(一)变桨逆变器AC2 (3)(二)充电器NG5 (4)(三)其他元器件 (6)三、控制原理 (8)(一)变桨原理框图 (8)(二)变桨原理介绍 (8)四、典型故障分析 (9)(一)变桨逆变器OK信号丢失故障分析 (9)1、变桨逆变器OK信号形成及检测过程 (10)2、变桨逆变器OK信号丢失原因 (10)(二)充电器NG5损坏原因分析及整改建议 (12)1、NG5充电器损坏原因 (13)2、整改意见 (15)五、结束语 (19)参考文献: (20)摘要本文通过对变桨系统的重要元器件的原理和变桨控制原理进行了简单的介绍,总结了充电器NG5和逆变器AC2发生故障的原因和解决方法,并且提出本人在现场进行维护工作时发现的一些缺陷和整改意见。
关键词:变桨系统逆变器AC2 充电器NG5 浪涌保护一、变桨系统的作用(一)功率调节变桨距控制是最常见的控制风力发电机组吸收风能的方法,变桨目的是通过控制桨距角,调节叶轮吸收风能的功率。
在额定风速以下时,风力发电机组应该尽可能的捕捉较多的风能,桨距角设定值设定在能够吸收最大功率的最优值,所以这时机组运行没有必要改变将距角,一般桨距角设定为零度附近,以便让叶轮尽可能多的吸收风能,此时空气动力载荷通常比在额定风速之上时小。
额定风速以上阶段变速控制器和变桨控制器共同作用,通过变速控制器即控制发电机的扭矩使其恒定,从而恒定功率;通过变桨调节发电机转速,使其始终跟踪发电机转速的设定值。
(二)气动刹车金风1500kW风力发电机组变桨系统是目前该系统唯一的停车机制,通过将桨叶迅速顺至停机位置来完成气动刹车。
主控的所有停机指令,包括普通停机,快速停机和紧急停机,最后都是通过总线发给变桨系统来执行。
变桨系统主要元件故障原因及分析——AC2和NG5故障原因及分析******专业:电力系统自动化入职时间:2010-7-1部门:技术服务中心目录目录 (1)摘要 (2)一、变桨系统的作用 (2)(一)功率调节 (2)(二)气动刹车 (2)二、主要元器件的介绍 (3)(一)变桨逆变器AC2 (3)(二)充电器NG5 (3)(三)其他元器件 (5)三、控制原理 (6)(一)变桨原理框图 (6)(二)变桨原理介绍 (6)四、典型故障分析 (7)(一)变桨逆变器OK信号丢失故障分析 (7)1、变桨逆变器OK信号形成及检测过程 (7)2、变桨逆变器OK信号丢失原因 (8)(二)充电器NG5损坏原因分析及整改建议 (9)1、NG5充电器损坏原因 (10)2、整改意见 (11)五、结束语 (15)参考文献: (16)摘要本文通过对变桨系统的重要元器件的原理和变桨控制原理进行了简单的介绍,总结了充电器NG5和逆变器AC2发生故障的原因和解决方法,并且提出本人在现场进行维护工作时发现的一些缺陷和整改意见。
关键词:变桨系统逆变器AC2 充电器NG5 浪涌保护一、变桨系统的作用(一)功率调节变桨距控制是最常见的控制风力发电机组吸收风能的方法,变桨目的是通过控制桨距角,调节叶轮吸收风能的功率。
在额定风速以下时,风力发电机组应该尽可能的捕捉较多的风能,桨距角设定值设定在能够吸收最大功率的最优值,所以这时机组运行没有必要改变将距角,一般桨距角设定为零度附近,以便让叶轮尽可能多的吸收风能,此时空气动力载荷通常比在额定风速之上时小。
额定风速以上阶段变速控制器和变桨控制器共同作用,通过变速控制器即控制发电机的扭矩使其恒定,从而恒定功率;通过变桨调节发电机转速,使其始终跟踪发电机转速的设定值。
(二)气动刹车金风1500kW风力发电机组变桨系统是目前该系统唯一的停车机制,通过将桨叶迅速顺至停机位置来完成气动刹车。
主控的所有停机指令,包括普通停机,快速停机和紧急停机,最后都是通过总线发给变桨系统来执行。
金风 1.5MW Vensys变桨系统摘要:本文通过对变桨系统作用,组成及驱动原理进行了简单的介绍,分析了一些主要元器件充电器NG5、逆变器AC2和超级电容常见故障的原因及处理方法,最后对一个综合例子进行分析。
关键词:金风1.5MW 变桨 NG5 AC2 超级电容1.引言变桨系统作为风力发电机组核心系统,也是机组故障率最高的系统,它很大程度上决定了机组是否能够平稳运行,维护好变桨系统是我们工作的重中之重。
根据这段时间对机组维护所得的一点知识,总结出上述机组变桨系统的一点经验,希望能对现场消缺提供一些经验和帮助。
2.变桨系统作用2.1功率控制金风1500kW风力发电机组功率控制线方式为变速变桨策略的控制方式。
风速低于额定时,机组采用变速控制策略,通过控制发电机的电磁扭矩来控制叶轮转速,维持最佳叶尖速比运行,使机组始终跟随最佳功率曲线,从而捕获最大风能。
当风速大于额定时,机组采用变速变桨控制策略,通过变速控制器即控制发电机的扭矩使其恒定,从而恒定功率。
通过变桨调节发电机转速,使其始终跟踪发电机转速的设置点,使机组维持稳定的功率输出。
2.2气动刹车金风1500kW风力发电机组变桨系统是目前系统唯一的停车机制,通过将桨叶迅速顺至停机位置来完成气动刹车。
主控的所有停机指令,包括正常停机,快速停机和紧急停机,最后都是通过总线发给变桨系统来执行。
机组的安全链的最后输出也是给变桨,任意一个安全链节点断开后,安全链系统送给变桨系统的高电平都会丢失,变桨系统会根据内部程序立即执行紧急停机。
3. 变桨系统主要元器件介绍3.1 直流充电电源NG5NG5充电器将三相交流400V经过NG5充电电源整流输出60V,80A,给超级电容和变桨逆变器AC2提供电源。
现场NG5主要有两种,一种意大利生产的,型号为Zivan Battery Charger NG5,其工作的投入与切出完全取决于超级电容的电压,控制器检测到超级电容电压低于58V时开始充电,电容电压达到60V停止充电。
1.5MW直流变桨系统介绍摘要:1.5MW直流变桨系统介绍关键词:直流;变桨控制;构成;原理。
一、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。
二、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。
三、变桨控制系统介绍(一)、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。
(二)、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。
1、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。
一、Switch变流系统主拓扑结构该变流器采用可控整流的方式把发电机发出的交流电整流为直流电,通过网侧逆变单元把直流电逆变为工频交流电馈入电网。
其控制方式为分布式控制,即每个功率单元都能够独立的执行控制、保护、监测等功能,功率单元之间则通过现场总线连接。
这种方式和它的主电路拓扑结构相对应。
Switch变流器系统原理图:如图所示:1U1为网侧逆变功率模块,2U1和3U1为发电机侧整流功率模块,4U1为制动功率模块,3H1为预充电模块。
网侧逆变功率模块1U1的作用是将直流母线上的电能转换成为电网能够接受的形式并传送到电网上。
而发电机侧整流功率模块2U1和3U1则是将发电机发出的电能转换成为直流电能传送到直流母线上。
制动功率模块4U1则是在某种原因使得直流母线上的电能无法正常向电网传递或直流母线电压过高时,将多余的电能在电阻4R1和5R1上通过发热消耗掉,以避免直流母线电压过高造成器件的损坏。
3H1模块的作用是在变流器工作之前,给直流母排进行预充电,因为直流母排上带有容量很大的电容器,若不预充电,则在闭合主断路器时会对系统造成很大的电流冲击。
二、Switch变流系统控制框图变流控制柜机柜:1U12U13U14U12U13U14U11U11#变流控制柜机柜:网侧断路器1Q1机械锁定钥匙的钥匙把的位置处于水平方向时断路器处于机械锁定状态,在需要进行机械锁定时最好将钥匙拨到水平位置后将钥匙拔离以确保安全。
钥匙位于与2#变流控制柜机柜:3#变流控制柜:接线端子排控制用中间继电器网侧变流器1U1功率单元水冷管路预充电变压器3T1预充电整流模块3H1直流24V 电源2G1温度调节器3S1直流母排网侧滤波电抗器1L1网侧功率单元1U1控制器1F10湿度调节器3S2和温度调节器3S2,在此设置温度和湿度值变流器主水冷管路变流器维护开关变流器维护插座断路器1F11---1F17断路器2F1---2F3变流控制柜机柜4、5:电机侧功率单元2U1控制器电机侧变流器2U1的控制盒电机侧功率单元2U1电机侧功率单元2U1功率单元2U1接线铜排电机侧直流母线排电机侧防雷保护2F11水冷管路变流控制盒:变流柜中采用的功率模块都是V ACON公司生产的通用变频器。
金风 1.5WM风力发电机组冲限位分析摘要:经过了一段时间的现场的实习,我对MW机组有了一定的了解,对于一些故障,有了一些自己的看法,下面结合在北票现场处理故障的一点收获,对经常发生的冲限位问题进行一定的分析。
关键字:冲限位,旋转编码器,接近开关,齿形带一、变桨系统的基本组成(一)、变桨系统目的使叶片的攻角在一定范围(0度---90度)变化,以便调节输出功率,避免了定桨距机组在确定攻角后,有可能夏季发电低,而冬季又超发的问题。
在低风速段,功率得到优化,能更好的将风能转化电能。
(二)、它可以分为以下几个阶段:1、启动阶段:叶片从顺桨位置开始,直到叶轮转速增加到9RPM或10RPM,风机开始发电。
这个过程为变速、变桨过程;风机开始发电时叶片角度大小由风的状况决定,目前主控软件规定,在切入风速下,开始发电时叶片角度在1.5°.2、变速阶段:这个阶段在额定风速以下,叶轮瞬间转速低于变桨转速设定值,风机输出功率瞬时值也低于风机额定输出功率;要实现的主要目标就是让叶轮尽可能多的吸收风能。
由于额定风速以下风速较小,因此,此时没有必要变桨,只需要此时将叶片角度设置为规定的最小桨矩角。
3、恒速阶段:该阶段同样不会变桨。
虽然叶轮瞬间转速达到变桨转速设定值,但由于风机输出功率瞬时值低于风机额定输出功率,所以由GH控制策略计算出的变桨速率依然为负值。
而此时叶片当前角度同样是风机运行过程中,主控软件所规定的最小值,因此无法再继续减小叶片桨距角。
4、恒功率阶段:该阶段在额定风速以上,通过扭矩控制器及变桨控制器共同作用,使得功率、扭矩相对平稳;功率曲线较好。
二、影响冲限位的元件金风1.5MW机组变桨系统主要由:超级电容,A10模块,AC2变频器,NG5开关电源,变桨电机,接近开关,限位开关,旋转编码器,T1,变桨子站等组成元件。
下面对主要易造成冲限位的几个元件进行说明:(一)、接近开关工作原理:接近开关可以无损不接触地检测金属物体。
目录摘要: (1)一、变桨系统论述 (1)(一)变桨距机构 (1)(二)电动变桨距系统 (2)1. 机械部分 (3)2. 气动制动 (4)二、变桨系统 (4)(一)变桨系统的作用 (4)1. 功率调节作用 (4)2. 气动刹车作用 (4)(二)变桨系统在轮毂内的拓扑结构与接线图 (6)三、变桨传感部分 (8)(一)旋转编码器 (8)(二)接近开关 (9)四、变桨距角的调节 (10)(一)变桨距部分 (10)(二)伺服驱动部分 (11)总结 (13)参考文献: (13)致谢 (14)风力发电机组変桨系统分析摘要:风能是一种清洁而安全的能源,在自然界中可以不断生成并有规律得到补充,所以风能资源的特点十分明显,其开发利用的潜力巨大。
本文对大型的兆瓦级风力发电机变桨系统做简单的介绍。
变速恒频技术于20世纪90年代开始兴起,其中较为成功的有丹麦VESTAS的V39/V42-600KW机组和美国的Zand的Z-40-600KW机组。
变速恒频风力发电机组风轮转速随着风速的变化而变化,可以更有效地利用风能,并且通过变速恒频技术可得到恒定频率的电能。
变速恒频机组的显著优点已得到风力机生产厂和研究机构的普遍承认,将成为未来的主流机型。
但变速恒频风力机组仅通过电机自身调节要达到减小风速波动冲击的目的是很困难的,因为自然界中风速瞬息万变,特别是在额定风速以上工况,风力机有可能受到很大的静态或动态冲击。
但是变桨风机不会产生此类情况,变桨距是指大型风力发电机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状况大为改善。
近年来,电动变桨距系统越来越多的应用到风力发电机组当中,直驱型风力发电机组为变桨距调节型风机,叶片在运行期间,它会在风速变化的时候绕其径向轴转动。
因此,在整个风速范围内可能具有几乎最佳的桨距角和较低的切入风速,在高风速下,改变桨距角以减少功角,从而减小了在叶片上的气动力。