1.機組概述：

水平軸、三葉片、上風向、變速變槳距功率調(diào)節(jié)

無齒輪箱、葉輪直接驅(qū)動發(fā)電機

外轉(zhuǎn)子永磁同步發(fā)電機

機組額定功率為1500kW

2.GW8M500kW、GW8力500kW

GW82/1500kWGV(/87/1500kW

1500kW1500kW

690V/620V690V/620V

Sinoma40.25或HT43或類似葉

類似葉片片

82.34m87m

5324.9m25909-6112m2

70m75/85m

17.3rpm17.3/16.6rpm

10.3m/s9.9m/s

3m/s3m/s

22m/s22m/s

52.5m/s52.5m/s

-30℃至40℃-3C℃至40℃

-40℃至50℃-4C℃至50℃

20年20年

3.永磁發(fā)電機及其軸承

3.1前軸承（BT軸承）是雙列圓錐滾子軸承，它具有一個雙滾道的外圈和兩個內(nèi)圈，兩內(nèi)

圈之間自一隔圈，可以通過改變隔圈的厚度調(diào)整釉承游隙。

這類軸承可以在承受徑向載荷的同時承受雙方向軸向載荷，可在軸承的軸向游隙范圍內(nèi)限制

軸和外殼的軸向位移。主要用于承受以徑向載荷為主的徑向與軸向聯(lián)合載荷。具有承教能力

大，極限轉(zhuǎn)速低的特點。

3.2后軸承（NJ軸承）是單列圓柱滾子軸承，該軸承是內(nèi)圈、外圈可分離的結(jié)構(gòu)。使用銅

合金制保持支架，可以承受一定程度的一個方向軸向負荷。

這類軸承特點1.滾子與漆道之間為線接觸或修下線接觸，徑向承載能力大，適用于承受重

負荷與沖擊負荷：2.摩擦系數(shù)?。?.對軸或座孔的加工要求較高，安裝精度要求較高；4.內(nèi)

圈或外圈可分離，便于安裝和拆卸。

4.發(fā)電機細部介紹：

兩套3相繞組互差30度電角度；由此帶來的優(yōu)勢：可以消去5次、7次諧波電流，提高發(fā)電

機效率，降低轉(zhuǎn)矩脈動；

自然空氣冷卻方式：冷空氣通過風道直接吹到散熱疊片上，隨著風速增加，機組的輸出功率

增加，溫度隨之升高。而同時風道內(nèi)冷空氣的流量也會增加，帶走更多的熱量，冷卻效果好。

磁鋼采用稀土永磁材料，遨場強度高，允許溫升較高，抗退磁能力強。

5.偏航系統(tǒng)機構(gòu)：主要包括3個偏航驅(qū)動機構(gòu)、一個經(jīng)特殊設(shè)計的帶外齒圈的四點接觸

球軸承（即偏航軸承）、偏航保護以及一套偏航剎年機構(gòu)。偏航剎車分為兩部分：一部分為

與偏航電機軸直接相連的電磁剎車，另一部分為偏航制動器。

偏航軸承采用“零游隙”設(shè)計的四點接觸球軸承，以增加整機的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，增強抗沖擊載

荷能力。

6.偏航液壓制動器：為液壓盤式壓力閘，由液壓系統(tǒng)提供約140?160bar的壓力，使剎

車片緊壓在剎車盤上，提洪足夠的制動力。偏航時，液R釋放但保持24bar的余壓，這樣一

來，偏航過程中始終保持一定的阻尼力矩，大大減少風機在偏航過程中的沖擊載荷。

偏航制動器在使用后，需定期檢查偏航制動器的摩擦片厚度，當摩擦片厚度為2mm左右時，

需要更換新的摩擦片

/.Meqcon變流控制系統(tǒng)：

適合接入電網(wǎng)的頻率：50由0Hz

電壓：620VAe（+/-10%）；

標準功率因數(shù)：1.0,

無功功率的調(diào)節(jié)范圍：-0.95~0.95；

運行溫度（以外界環(huán)境運行為準）：零下30c~零上50℃；

采用風冷散熱、集中控制方式

8.Freqeon變流配置的系統(tǒng)由變槳子站、機艙控制子站、低電壓控制子站、Freqeon變流

控制子站和主控器組成。

控制系統(tǒng)采用Profibus-DP通信，主站和子站分配不同的通信地址。

主站地址：1

低電壓控制子站地址：11

機艙控制子站地址：20

Freqeon變流控制子站地址：10

變槳控制子站的地址：41、42、43

Freqeon變流配置的系統(tǒng)采用pwm控制，二極管整流、IGBT斬波升壓、IGBT逆變結(jié)構(gòu)，變

流器采用集中控制方式。

9.金風1.5MW風力發(fā)電機組的主控系統(tǒng)以德國倍福公司生產(chǎn)的嵌入式PC控制器為核心,

組成了機組的PAC控制系統(tǒng)。

控制器實現(xiàn)了機組的過程控制、安全保護、故障檢測、參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)顯示以及

人工操作的功能，配有多種通訊接口，可實現(xiàn)就地通訊和遠程通訊。采用PROFIBUS-DP現(xiàn)

場總線組網(wǎng)，安全可靠。

10.主控系統(tǒng)是機組可靠運行的核心，主要完成以下工作：

采集數(shù)據(jù)并處理輸入、輸出信號；判定邏輯功能；

對外圍執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制指令；

與機艙柜及變槳控制系統(tǒng)進行通訊，接收機艙柜及變槳控制系統(tǒng)的信號；

與中央監(jiān)控系統(tǒng)通訊、傳遞信息。

11.金風1.5兆瓦機組主控制系統(tǒng)使用貝福公司生產(chǎn)的PLC,處理速度快且功能強大：

11.1硬件：

主處理器CX1020采用功能強大的1GHzIntel?M（系列）CPU,主頻達到1GHz,程序運

行速度快。

可同時執(zhí)行多個任務(wù)及運行控制?？煞殖?套控制器，每套4個任務(wù)，最小任務(wù)周期可達

50uSo

可根據(jù)實際使用點數(shù)精確配置，支持即插即用功能，配置方便、使用簡單。

11.2軟件：

控制器使用內(nèi)嵌式操作系統(tǒng)，可選用WindowsCE或嵌入版WindowsXP操作系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)小

但功能強大、操作簡便；

支持IEC61131-3編程語言，通用性較強；

支持多種系統(tǒng)接口或者現(xiàn)場總線接口，配置方便，滿足實際使用需求；

實時性強，具有256級線程優(yōu)先級，每個線程都有獨立的時鐘，支持中斷嵌套，數(shù)據(jù)處理能

力強。

12.主控制器組成：

金風1.5兆瓦風力發(fā)電機組的主控器由CX1500-M310、CX1020>CX1100、KL9210、KL9010

組成。其中CX1500-M310模塊負責DP通訊，CX1020負貨機組程序的邏輯判斷，CX1100負

貢CPU的供也及后續(xù)模塊的通訊，KL921U負貢后續(xù)模塊的供也。

在金風1.5兆瓦機組的控制系統(tǒng)中，主控制器通過現(xiàn)場總線Profibus-DP與各個子站進行交

互通訊，各個功能模塊通過K-Bus總線進行通訊，主控制器通過PC104總線接口進行內(nèi)部通

訊

13.主控制器CX-1020

CX1020的標準配置包括一個64MB的CF卡以及兩個以太網(wǎng)RJ45接口。這兩個接口與

一個內(nèi)部交換機相連，用戶可以在不使用額外以太網(wǎng)交換機的情況下創(chuàng)建線型拓撲結(jié)構(gòu)。所

有其它CX系列產(chǎn)品組件都可以通過設(shè)備兩側(cè)的PC104接口進行連接。產(chǎn)品還提供了無源

冷卻模塊。操作系統(tǒng)可以是WindowsCE或嵌入版WindowsXP。TwinCAT自動化軟件把

CX1020系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為功能強大的PLC和運動控制系統(tǒng)，在可視化或者非可視化狀態(tài)下均可進

行操作。與CX1000不同，CX1020也可以通過TwinCATNCI完成帶插補的軸運動。

14.控制器供電電源CX1100-0002

CX1100-0002模塊是系統(tǒng)可以選擇的三種電源模塊中的一種。所有其他系統(tǒng)組件的電源通過

內(nèi)置PC104總線供電，元需單獨的電源線。然而，CX1100組件除了提供電源以外，還可

具有其他重要特性：集成的NOVRAM可實現(xiàn)故障情況下過程數(shù)據(jù)的安全存儲。有兩行字

符（每行16個字符）的LCD顯示器用于顯示系統(tǒng)和用戶信息。

15.Profibus-DP通信主拈模塊CX1500-M310

主要用于ProfiBus-DP現(xiàn)場總線的通信，最多可以處理125個從站，每個從站可處理244個

24.1通道模擬量輸出端子KL4001

KL4001模擬量輸出端子可輸出直流0V到10V范圍的信號。該端子可為處理層提供分辨

率為12位的電氣隔離信號?？偩€端子的輸出通道有一個公共接地電位端。KL4001是單通

道型，適用于帶有接地電位的電氣隔離信號。它通過運行信號燈顯示端子與總線耦合器之間

的數(shù)據(jù)交換狀態(tài)。在機組中主要用于控制變槳輸出信號。

25.SSI傳感器接口端子KL5001

KL5001SSI接口端子可直接連接SSI傳感器。傳感器電源由SSI接口提供。接口電路產(chǎn)生

一個脈沖信號以讀取傳感器數(shù)據(jù)，讀取的數(shù)據(jù)以字的形式傳送到控制器的過程映像區(qū)中。各

種操作模式、傳輸頻率和內(nèi)部位寬可以永久地保存在控制寄存器中。在機組中主要用于旋轉(zhuǎn)

編碼器的數(shù)據(jù)采集。

26.總線供電端子KL9210

KL9210供電端子可插入輸入和輸出端子之間的任意位置，以構(gòu)建一個電位組，或給右側(cè)端

子供電。供電端子提供的電壓最高為交流230Vo具有診斷功能的端子可向控制器報告電壓

故障或短路。在機組中主要給后續(xù)端子模塊進行直流24V供電。

27.4通道模擬量輸入端子KL3454

KL3454模擬量輸入端子模塊可處理4-20mA范圍內(nèi)的信號。電流信號被轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號

后，其分辨率為12位，并在電隔離的狀態(tài)下被傳送至上一級自動化設(shè)備。在KL3454總線

端子模塊中，有4個輸入端為2線制型，并有一個公共接地電位端。24V電源觸點連接

到端子模塊，用于連接2線制傳感器，而無需外部電源。

28.K-Bus總線終端端子KL9010

KL9010總線終端端子可用于總線耦合器和總線端子之間的數(shù)據(jù)交換。每?個站都可在右側(cè)

使用KL9010作為總線終端端子?？偩€末端端子不具有任何其它功能或連接能力。

29.數(shù)字量輸入模塊基本原理

數(shù)字輸入模塊用于連接外部的機械觸點和電子數(shù)字式傳感器，例如二線式光電開關(guān)和接近開

關(guān)等。數(shù)字量輸入模塊將從現(xiàn)場傳來的外部數(shù)字信號的電平轉(zhuǎn)換為PLC內(nèi)部的信號電平。輸

入電路中一般設(shè)有RC濾波電路，以防止由于輸入觸點的抖動或外部干擾脈沖引起的錯誤輸

入信號，輸入也流一般為數(shù)亳女。

30.數(shù)字量輸出模塊

數(shù)字量輸出模塊用于驅(qū)動電磁閥、接觸器、小功率電動機、燈和電動機啟動器等負載。數(shù)字

量輸出模塊將CPU內(nèi)部信號電平轉(zhuǎn)化為控制過程所需的外部信號電平，同時有隔離和功率

放大的作用。輸出模塊的功率放大元件有驅(qū)動直流負載的大功率晶體管和場效應(yīng)晶體管、

驅(qū)動交流負載的雙向晶閘管或固態(tài)繼電器。

31.模擬量輸入模塊

模擬量輸入模塊用于將模擬量信號轉(zhuǎn)換為CPU內(nèi)部處理用的數(shù)字信號，主要由A/D轉(zhuǎn)換器

組成。

32.模擬量輸出模塊

模擬量輸出模塊將CPU送給它的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電流信號或電壓信號，對執(zhí)行機構(gòu)進行調(diào)

節(jié)或控制，主要由D/A轉(zhuǎn)換器組成。

33.主控程序控制原理

金風1.5兆瓦機組控制系統(tǒng)PLC(PAC)是機組可靠運行的核心，主要實現(xiàn)以下功能：數(shù)據(jù)采

集及輸入、輸出信號處理；邏輯功能判定；對外圍執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制指令；與機艙柜通訊，

接收機艙信號，并根據(jù)實時情況進行判斷發(fā)出偏航或液壓站的工作信號；與三個獨立的變槳

柜通信，接收三個變槳柜的信號，并對變槳系統(tǒng)發(fā)送實時控制信號控制變槳動作；對變流系

統(tǒng)進行實時檢測，根據(jù)不同的風況對變流系統(tǒng)輸出扭矩的要求，使風機的發(fā)電功率保持最佳;

與中央監(jiān)控系統(tǒng)通訊、傳遞信息。

34.機組運行狀態(tài)

初始化狀態(tài)PLC自檢，控制參數(shù)、故障參數(shù)、動作參數(shù)、統(tǒng)計變量讀取

停機狀態(tài)機組發(fā)電機轉(zhuǎn)速低于2rpm,大風時低亍3rpm

1、主控收到手動啟動命令，或滿足自啟動條件，向變流器發(fā)出啟動畬令。

2、變流器收到啟機指令后進行預(yù)充電。

待機狀態(tài)3、預(yù)充電電壓上升到預(yù)設(shè)值后吸合網(wǎng)側(cè)和機側(cè)斷路器。

4、斷路器吸合成功后變流器向主控發(fā)出準備運行信號。

5、主控收到準備運行信號后槳葉從停機位置向待機位置變槳。

1、葉輪轉(zhuǎn)速持續(xù)約定時間達到設(shè)定轉(zhuǎn)速后機組進入轉(zhuǎn)速上升階段。

啟動狀態(tài)（轉(zhuǎn)

速上升階段）2、轉(zhuǎn)到到達&Brpm附，變槳速度1度/s,轉(zhuǎn)到到達力Brpm后，主控向變流器

發(fā)出運行指令，變流器調(diào)制反饋后，變槳速度1.5度/s。

1、葉輪轉(zhuǎn)速達到設(shè)定并網(wǎng)轉(zhuǎn)速后機組進入并網(wǎng)階段。

并網(wǎng)狀態(tài)2、主控收到準備并網(wǎng)信號后，向變流器發(fā)出需求扭矩值或電流值。

3、變流器按照需求扭矩值或電流值執(zhí)行，機組進入發(fā)電狀態(tài)。

1、主控收到手動停機命令、故障發(fā)生、大風、小風等環(huán)境故障

2、主控需求扭矩斜率減小，槳葉按設(shè)定速度順槳。

停機過程

3、葉輪轉(zhuǎn)速小于設(shè)定轉(zhuǎn)速后，停止變流器運行指令，變流器停止調(diào)制。

4、葉輪轉(zhuǎn)速小于設(shè)定停機轉(zhuǎn)速后，機組進入停機狀態(tài)

維護狀態(tài)停機狀態(tài)下，主控柜維護開關(guān)觸發(fā)

35.控制系統(tǒng)的控制及安全保護

機組整個運行過程都處于主控PLC嚴密控制之中。其安全保護系統(tǒng)分三層結(jié)構(gòu)：主控制PLC

系統(tǒng)，獨立于PLC的安全鏈，器件本身的保護措施。在機組發(fā)生超常振動、過速、電網(wǎng)異常、

出現(xiàn)極限風速等故障時保護機組，對電流、功率等的保護，采用兩套相互獨立的保護機構(gòu)。

電網(wǎng)電壓過高，風速過大時，甩控系統(tǒng)會在系統(tǒng)恢復(fù)正常后自動復(fù)位，機組重新啟動。

36.機組一般的運行控制動作

A、當風速持續(xù)lOmin超過2.5m/s,機組允許偏航對風。小風速（3m/s左右）下，待機狀態(tài)

下，葉輪轉(zhuǎn)速超過O.7r/min時，機組自動啟機，葉輪轉(zhuǎn)速大于10r/min時向電網(wǎng)送電。

B、隨著風速的增加，發(fā)電機的出力隨之增加，當風速大于12m/s時，達到額定出力，超出

額定風速機組進行恒功率控制（通過變槳控制和變流港的相矩捽制實現(xiàn)）c

C、當風速持續(xù)lOmin高于22m/s時，將實現(xiàn)正常停機（變槳系統(tǒng)控制葉片進行4。/s順槳,

轉(zhuǎn)速低于切入轉(zhuǎn)速時，風力發(fā)電機組脫網(wǎng)）。

D、當風速持續(xù)10s高于28.6m/s時，實現(xiàn)正常停機；當風速持續(xù)1秒高于30.8m/s時，實

現(xiàn)正常停機。

E、當遇到一般故障時，實現(xiàn)正常停機（變槳40/s順槳）。

F、當遇到某些固定故障時，實現(xiàn)快速停機（變槳60/S順槳）。

G、當遇到威脅到機組安全的故障時，實現(xiàn)緊急停機（變槳7。/s順槳）。

37.溫度傳感器PtlOO

這種溫度傳感器是利用導體笛（pt）的電阻值隨溫度的變化而變化的特性來測量溫度的。通

常這樣的溫度傳感器可以測量負200到正500攝氏度的范圍，而且在這個溫度范圍下，珀的

電阻值和溫度具有良好的線性關(guān)系。

38.熱敏電阻

熱敏電阻由半導體陶瓷材料組成，利用的原理是溫度引起電阻變化。熱敏電阻包括正溫度系

數(shù)（PTC）和負溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻，以及臨界溫度熱敏電阻（CTR）。

39.接近開關(guān)

接近開關(guān)是?種不與運動部件進行機械接觸而可以操作的位置開關(guān)，當物體接近開關(guān)的感應(yīng)

面到動作距離時，不需要機械接觸及施加任何壓力即可使開關(guān)動作，從而驅(qū)動交流或直流電

器或給沖算機裝置提供控制指令。

40.OverSpeed葉輪轉(zhuǎn)速測量

金風1.5兆瓦風力發(fā)電機組中葉輪轉(zhuǎn)速的測量是通過接近開關(guān)及Overspeed轉(zhuǎn)速模塊來實

現(xiàn)的。

41.Gpulse+Gspeed發(fā)電機轉(zhuǎn)速測量

金風1.5兆瓦風力發(fā)電機組中發(fā)電機轉(zhuǎn)速的測量是通過發(fā)電機轉(zhuǎn)速測測量是通過Gpluse+

Gspeed轉(zhuǎn)速模塊來實現(xiàn)的。

42.轉(zhuǎn)速測量用傳感器與模塊

為了測量機組的異常振動（如葉片的擺振），所有的大型風力發(fā)電機組都裝有振動測量傳感

器。一般機組會安裝2個監(jiān)測日的不相同的傳感器，一個被用于監(jiān)測機組的振動頻率（或加

速度），另一個被用于監(jiān)測因振動激勵而引起的振動幅度。

43.機艙加速度測量模塊

金風1.5兆瓦機組中的加速度傳感器是使用專用加速度芯片（ADXL322或類似芯片）搭建的專

用電路模塊。

主要用于檢測機艙和塔架的低頻振動情況，頻率范圍為（0.1-20HZ）,可以同時測量垂直2

個方向的加速度，加速度的測量范圍為（-0.5g-T0.5g）.加速度輸出信號與輸出電壓的關(guān)系，

如下所示：

X方向加速度[V]：-0.5g=0V;0g=5V;+0.5g=10V

Y方向加速度[V]：-0,5g=0V;0g=5V;+0,5g=10V

lg->9,81m/s2

44.ADXL322芯片原理

用芯片來測量機組當前的振動加速度值，并在機組的控制程序中設(shè)置了加速度的允許值（或

者不同風速的情況下，對應(yīng)不同的振動加速度限定值），一旦傳感器測定到的振動加速度值

（X方向或Y方向）超過限定值，機組立即執(zhí)行相應(yīng)的保護程序。

45.振動開關(guān)

振動開關(guān)監(jiān)測的是機組的機艙的振動擺幅，同時也是機組振動的最后一道保護，其開關(guān)觸點

被串接在機組的安全鏈回路里。常見的振動開關(guān)有擺錘式和鏈球式兩種。金風L5兆瓦風力

發(fā)電機組中使用的是擺錘式振動開關(guān)。

46.安全鏈介紹

安全鏈是獨立下機組PLC控制系統(tǒng)的硬件保護措施。采用反邏輯設(shè)計，將可能對風力機組造

成嚴重損害的故障節(jié)點串萩成一個【可路：緊急停機按鈕（塔底主控制柜）、發(fā)電機過速模塊

的1和2、扭纜開關(guān)、來目變槳系統(tǒng)安全鏈的信號、緊急停機按鈕（機艙控制柜）、振動開

關(guān)、到變槳系統(tǒng)的安全鏈信號、PLC急停信號。一旦其中一個節(jié)點動作，將引起整條回路斷

電，機組進入緊急停機過程，并使主控系統(tǒng)和變流系統(tǒng)處于閉鎖狀態(tài)。如果故障節(jié)點得不到

恢復(fù)，那么整個機組的正常的運行操作都不能實現(xiàn)。同時，安全鏈也是整個機組的最后一道

保護，它處于機組的軟件保護之后。安全系統(tǒng)由符合國際安全標準的安全繼電器和硬件開關(guān)

節(jié)點組成，它的實施應(yīng)用使機組更加安全可靠。

47.變槳系統(tǒng)與主控系統(tǒng)安全鏈的關(guān)系

變槳系統(tǒng)通過每個變槳柜中的K4繼電器的觸點來影響主控系統(tǒng)的安全鏈，而主控系統(tǒng)的安

全鏈是通過每個變槳柜中的K7繼電器的線圈來影響變槳系統(tǒng)。變槳的安全鏈與主控的安全

鏈相互獨立而又相互影響，當主控系統(tǒng)的安全鏈I：?個節(jié)點動作斷開時，安全鏈到變槳的繼

電器-112K2線圈失電，其觸點斷開，每個變槳柜中的K7繼電器的線圈失電觸點斷開，變槳

系統(tǒng)進入到緊急停機的模式，迅速向90度順槳。當變槳系統(tǒng)出現(xiàn)故障（如變槳變頻器OK

信號丟失、90度限位開關(guān)動作等）時，變槳系統(tǒng)切斷K4繼電器上的電源，K4繼電器的觸

點斷開，使安全鏈來自變架的繼電器-115K7線圈火電，其觸點斷開，主控系統(tǒng)的整個安全

鏈也斷開。同時，安全鏈到變槳的繼電器-112K2線圈失電，其觸點斷開，每個變槳柜中的

K7繼電器的線圈失電觸點斷開，變槳系統(tǒng)中沒有出現(xiàn)故隙的葉片的控制系統(tǒng)進入到緊急停

機的模式，迅速向90度順槳。這樣的設(shè)計使安全鏈環(huán)環(huán)相扣，能最大限度的對機組起到保

護作用。

48.扭攬開關(guān)

扭纜開關(guān)被安裝在機艙中的偏航扭纜計數(shù)器（凸輪計數(shù)器）中。偏航扭纜計數(shù)器里面掛載凸

輪微動開關(guān)，而且由凸輪與微動觸點之間的距離可以計算出凸輪觸動觸點時機組的偏航行

程，所以把偏航扭纜計數(shù)器凸輪微動開關(guān)串接到機組的安全鏈里作為機組的扭纜的最后一道

安全保護。

49.振動開關(guān)

振動開關(guān)監(jiān)測的是機組的機艙的振動擺幅，同時也是機組振動的最后一道保護，其開關(guān)觸點

被串接在機組的安全鏈回路里。常見的振動開關(guān)有擺錘式和鏈球式兩種。1.5兆瓦機組中使

用的是擺錘式振動開關(guān)。擺錘式振動開關(guān)由一個安裝在微動開關(guān)上的擺針及重錘組成，重錘

按照機組擺動幅度的保護數(shù)值被固定在擺針的合適位置上。當機組因振動出現(xiàn)較大幅度的擺

動時，擺錘帶動擺針晃動，使微動開關(guān)動作引起機組的緊急或安全停機。機組重新啟動時，

擺錘必須回到豎直位置。

50.發(fā)電機過速1和過速2

在1.5兆瓦風機過速保護上使用Overspeed模塊判斷電機轉(zhuǎn)速是否超過設(shè)定保護值。若電

機轉(zhuǎn)速超過設(shè)定保護值，則模塊將斷開內(nèi)部的保護觸點?？扔|點信號在串聯(lián)在系統(tǒng)安全鏈內(nèi)，

從而導致系統(tǒng)安全鏈動作機組保護停機，從而達到電機過速保護的目的。

51.液壓泵

1.5兆瓦液壓站使用的是柱塞泵，柱塞泵通過液壓缸作往復(fù)運動來實現(xiàn)吸油與壓油。

52.儲能器

1.5兆瓦液壓站的蓄能器是充氣式皮囊式蓄能器

蓄能器是用以儲存油液的壓力能，在需要時能將此能量釋放出來完成有用功的裝置在液壓

系統(tǒng)中的主要作用如下：儲存液壓能、吸收壓力沖擊和壓力脈動、獲得動態(tài)穩(wěn)定性。

53.壓力繼電器

壓力繼電器是利用液體的壓力來啟閉電氣觸點的液壓電氣轉(zhuǎn)換元件。當系統(tǒng)壓力達到壓力繼

電器的調(diào)定值時，發(fā)出電信號，使電氣元件（如電磁鐵、電機、時間繼電器、電磁離合器等）

動作，使油路卸壓、換向，執(zhí)行元件實現(xiàn)順序動作，或關(guān)閉電動機使系統(tǒng)停止工作，起安全

保護作用等。

54.壓差發(fā)訊器（過濾器堵塞發(fā)訊器）

過濾器的發(fā)信裝置有機械式;、磁鐵式和電信號式等幾種形式。當濾芯堵塞后，發(fā)訊器會發(fā)出

堵塞信號。

55.金風1.5MW機組偏航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

偏航控制系統(tǒng)的機械部分主要包括3個偏航驅(qū)動機構(gòu)、一個經(jīng)特殊設(shè)計的帶外齒圈的四點接

觸球軸承（即偏航軸承）、偏航保護以及一套偏航剎車機構(gòu)。偏航剎車分為兩部分：一部分

為與偏航電機軸直接相連的電磁剎車，另一部分為偏航制動器。

56.機艙位置傳感器

又稱凸輪計數(shù)器，其內(nèi)部安裝?個10千歐姆的電位器，風機通過電阻的變化，確定風機的

偏航角度并通過其電阻的變化計算偏航的速度。除電位器外，其內(nèi)還安裝限位開關(guān)，防止電

纜纏繞而設(shè)置，當機艙偏航旋轉(zhuǎn)圈數(shù)達到900度時，限位開關(guān)發(fā)出信號，整個機組快速停機。

57.偏航電機

偏航電機為多極電機，電壓等級為400V,內(nèi)部繞組接線為星形。電機的軸末端裝有一個電

磁剎車裝置，用于在偏航停止時對電機的鎖定，從而將偏航轉(zhuǎn)動鎖定。電磁剎車附帶手動釋

放裝置，在需要時可人為手動釋放電磁剎車。

58.偏航減速器

減速器的作用為將偏航電機發(fā)出的高轉(zhuǎn)速低扭矩動能轉(zhuǎn)化成低轉(zhuǎn)速高扭矩動能以驅(qū)動偏航

軸承。

偏航減速器為一個四級行星傳動的齒輪箱。采用浸沒式澗滑，大部分的傳動齒輪都浸沒在潤

滑油中。

偏航減速器通過幾級行星機構(gòu)，將偏航電機的低扭矩高轉(zhuǎn)速的驅(qū)動力轉(zhuǎn)化成高扭矩低轉(zhuǎn)速的

偏航驅(qū)動力，驅(qū)動整個機艙旋轉(zhuǎn)的。變槳減速器也是同樣的機械原理。

59.偏航軸承

偏航軸承采用帶外齒圈的川點接觸球軸承，屬于【可轉(zhuǎn)支承。軸承采用“零游隙”設(shè)計以增加

整機的運轉(zhuǎn)平穩(wěn)性，增強抗沖擊載荷能力；對偏航相應(yīng)速度更快。

60.偏航制動器

1.5MW機組偏航制動器采用的是液壓鉗盤式制動器，偏航制動器安裝在風機底座上，液壓

油經(jīng)液壓站加壓后經(jīng)進油孔進入活塞上部油腔，推動活塞沿缸壁運動，活塞將160bar（偏航

制動壓力）和24bar（偏航時為機組提供阻尼的壓力，通常簡稱偏航余壓）壓力作用在剎車

片上，使得剎車片與剎車盤間產(chǎn)生摩擦力提供制動力矩和阻尼力矩。

當機組處于對風或維護狀態(tài)時，保持150-160bar的壓力，防止機艙旋轉(zhuǎn)。

機組對風偏航時，偏航制動器保持20-24bar的壓力，提供?定的阻尼力矩。

解纜時，偏航制動器在Obar壓力下偏航，減少摩擦片的磨損量。

61.Vensys變槳系統(tǒng)簡介

國產(chǎn)Vensys變槳控制柜主電路采用交流-直流--交流回路，由逆變器（AC-2）為變槳電機供

電。變槳電機采用交流異步電機。PLC組成變槳的控制系統(tǒng)，它通過現(xiàn)場總線（profibus-DP

總線）和主控制系統(tǒng)交互通信，接受主控制系統(tǒng)的指令（主要是槳葉轉(zhuǎn)動的速度指令），并控制

交流調(diào)速裝置驅(qū)動交流電動機，帶動槳葉朝要求的方向和角度轉(zhuǎn)動，同時監(jiān)測變槳系統(tǒng)的內(nèi)

部信號，把它直接傳遞給主控制系統(tǒng)。

每個葉片的變槳控制柜，都配備一套超級電容組，作為的備用的UPS電源。超級電容

儲備的電能，在保證變槳控制柜內(nèi)部電路正常工作的前提下，足夠使葉片以7。/s的速率，

從0°順槳到90°。特殊情況下，當來自滑環(huán)的電網(wǎng)電壓掉電時，超級電容直接給變槳控制

系統(tǒng)供電，可保證整套變槳控制系統(tǒng)的正常工作，使葉片順槳安全停機。相比使用密封鉛酸

蓄電池作為備用電源的變槳系統(tǒng),Vensys變槳控制系統(tǒng)這樣使用超級電容作為備用電源具有

以下優(yōu)點：

a、充電時間短；

b、超級電容隨便用年限的增加，容量減小的非常?。?/p>

c、壽命長；

d、無須維護；

e、體積小，重量輕；

f、充電時產(chǎn)生的熱量少；

g、從使用方式上看，電容直接并聯(lián)在交流變直流的整流電源的輸出母線上，省去

了專用的電源管理設(shè)備，降低了控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，提高了系統(tǒng)的可靠性。

62.Vensys變槳系統(tǒng)的特點

（1）電氣結(jié)構(gòu)簡單、維修工作量??；

（2）采用異步電機調(diào)速，相比采用直流電機調(diào)速，在保證調(diào)速性能的前提下，避免了直流

電機存在碳刷容易磨損問題；

（3）超級電容為后備電源（UPS）。當機組遇到電網(wǎng)突然斷電或其它緊急情況停機時，變

槳伺服系統(tǒng)可以通過自備的超級電容（UPS）短暫供電，使變槳系統(tǒng)完成順槳及其它安全

保護措施，提高了變槳系統(tǒng)的可靠性：

（4）PLC組成變槳的控制系統(tǒng)，沒有使用專用的控制器進行系統(tǒng)控制，提高了系統(tǒng)控制部

件的通用性，降低了變槳控制系統(tǒng)的維護難度和部件的采購難度。

63.國產(chǎn)Vensys控制柜內(nèi)部電源及控制檢測部分：

1、變槳充電電源NG5

2、變槳變頻器AC--2

3、超級電容

4、電容電壓轉(zhuǎn)換模塊A10

5、溫度傳感器PtlOO

6、倍福BC3150及其他模塊

64.國產(chǎn)Vensys控制柜外部驅(qū)動及檢測部分：

7、滑環(huán)

8、變槳電機

9、旋轉(zhuǎn)編碼器

10、5°和87°接近開關(guān)

11、90°限位開關(guān)

65.變槳充電電源：

輸入電壓：400VAC（+/-15%）

輸出電壓：60VDC

輸出電流：80ADC

內(nèi)部電路設(shè)計為開關(guān)電源，

型號：JF-CHARGEE-60V-80A-KJF-CHARGEE-60V-80A-J

優(yōu)點：

效率高；

體積??；

充電時間短；

充電不受交流電源變化的約束；

能夠提供理想的充電曲線，

66.變槳變頻器AC-2

IMS功率模塊，F(xiàn)lash內(nèi)存，微處理器控制，CanBus

型號:ZapiAC-2

電力電子器件：MOSFET

開關(guān)頻率：8kHz

額定直流輸入電壓：60VDC

最大輸出電流：450A

輸出頻率：0.6—56Hz

輸出電壓：3相29伏

67.超級電容

型號:BMODO500Poi6BO2（Maxwell）或TC1GV-UC01-G913（天誠）

額定電壓：60VDC

四組串聯(lián)總?cè)萘浚?25F

總存儲能量：150kJ

四組串聯(lián)

單組電容電壓：16VDC

單組電容容量：500F

68.電容電壓轉(zhuǎn)換模塊A10

將電容電壓（高電壓60V、低電壓30V）轉(zhuǎn)換成倍福模塊能夠檢測的電壓。將AC2變頻器的

0K信號進行轉(zhuǎn)換傳送給PLC的相應(yīng)模塊。

69.溫度傳感器PtlOO

這種溫度傳感器是利用導體鉗（pt）的電阻值隨溫度的變化而變化的特性來測量溫度的。通

常這樣的溫度傳感器可以刻量負200到正500攝氏度的范圍，而且在這個溫度范圍下，伯的

電阻值和溫度具有良好的線性關(guān)系。

70.倍福BC3150及其他模塊

變槳控制柜中都有一個總線控制器BC3150,它是每個Vensys變槳控制柜中P