目 录
第一篇 风电厂风机运行规程(机械部分) ........................................................ - 1 - 第一章 主要内容和适用范围 ................................................................................ - 1 -
1.1 主要内容.................................................................................................... - 1 - 1.2 适用范围.................................................................................................... - 1 - 第二章 总则 ............................................................................................................ - 1 -
2.1 风电场风力发电机组机械部分................................................................ - 1 - 2.2 设备检修申请批准.................................................................................... - 1 - 第三章 运行规定 .................................................................................................... - 2 - 第四章 对设备的基本要求 .................................................................................... - 2 -
4.1 风电机组.................................................................................................... - 2 - 4.2 其他要求.................................................................................................... - 6 - 第五章 运行限额 .................................................................................................... - 7 -
5.1 转速限额.................................................................................................... - 7 - 5.2 温度限额.................................................................................................... - 9 - 5.3 压力限额.................................................................................................... - 9 - 5.4 油位规定.................................................................................................. - 10 - 5.5 振动限额.................................................................................................. - 10 - 第六章 机械危险 .................................................................................................. - 10 -
6.1 身体部位有被卷入的危险!.................................................................. - 10 - 6.2 压力液压油造成的危险.......................................................................... - 11 - 6.3 暴风雨/雷电的危险 ................................................................................ - 12 - 第七章 正常运行 .................................................................................................. - 12 -
7.1 风电机组在投入运行前应具备的条件.................................................. - 12 - 7.2 风电机组的停机和启动.......................................................................... - 13 - 7.3 风电场运行监视...................................................................................... - 13 - 7.4 风电场的定期巡检.................................................................................. - 14 - 7.5 风机机组的检查维护.............................................................................. - 14 -
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7.6 完成维护工作后重新运行...................................................................... - 15 - 第八章 异常运行和事故处理 .............................................................................. - 15 -
8.1 风电场异常运行与事故处理基本要求.................................................. - 15 - 8.2 风电机组异常运行及事故处理.............................................................. - 16 - 8.3 事故处理.................................................................................................. - 17 - 第二篇 风电厂风机运行规程(电气部分) ...................................................... - 21 - 第一章 SL1500 风力发电机组控制系统的结构 ................................................ - 21 - 第二章 SL1500 风力发电机组电控系统的组成 ................................................ - 22 -
2.1 发电机保护定值...................................................................................... - 22 - 2.2 SL1500 变桨控制系统 ............................................................................ - 22 - 2.3 SL1500偏航控制系统 ............................................................................. - 23 - 2.4 SL1500 风机电源系统 ............................................................................ - 24 - 2.5 PLC控制系统 .......................................................................................... - 24 - 第三章 安全链 ...................................................................................................... - 24 -
3.1 安全链可以由以下因素触发:.............................................................. - 24 - 3.2 自动复位方法.......................................................................................... - 25 - 3.3 下列装置和状态在此安全链中实行 ..................................................... - 25 - 第四章 调试 .......................................................................................................... - 25 -
4.1 风机允许进行调试的要求...................................................................... - 25 - 4.2 操作控制系统.......................................................................................... - 26 - 4.3 手动操作.................................................................................................. - 26 - 4.4 控制面板.................................................................................................. - 27 - 4.5 WEC的自动操作 ..................................................................................... - 43 - 4.6 停止WEC ................................................................................................ - 46 - 第五章 监控系统 .................................................................................................. - 46 -
5.1 SL1500风力发电机组的制动系统 ......................................................... - 47 - 5.2 监控系统总览.......................................................................................... - 47 - 5.3 如果监控系统监测处一个错误,则要采取下列行动.......................... - 48 - 5.4 安全系统被触发,监测系统的程序会执行下列任务............................. - 49 -
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5.5 可视化系统和控制系统.......................................................................... - 49 - 5.6 远程监控允许通过公告网络通讯来访问系统...................................... - 49 - 第六章 错误和报警 .............................................................................................. - 49 -
6.1 显示错误和报警...................................................................................... - 49 - 6.2 故障处理程序.......................................................................................... - 49 - 6.3 报警处理程序.......................................................................................... - 49 - 第七章 变频器 ...................................................................................................... - 50 - 第八章 SL1500 风机的保护 ................................................................................ - 50 -
8.1 防雷保护系统.......................................................................................... - 50 - 8.2 接地系统保护.......................................................................................... - 51 - 8.3 电路及控制保护系统.............................................................................. - 51 -
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第一篇 风电厂风机运行规程(机械部分)
第一章 主要内容和适用范围
1.1 主要内容
本规程规定了华能文昌风电厂(以下简称风电厂)风机部分的运行规程。 本规程给出了对华能文昌风电厂(以下简称风电厂)设备和运行人员的要求,规定了正常运行、维修的内容和方法以及事故处理的原则和方法等。
1.2 适用范围
本规程适用于华能文昌风电厂(以下简称风电厂)。下列人员应熟悉并执行本规程:生产厂长、专工、运检人员。
第二章 总则
2.1 风电场风力发电机组机械部分
2.1.1 风轮
含:三个风轮叶片、玻璃钢罩、轮毂、叶片变桨控制装置。 2.1.2 机舱
含:玻璃钢罩、齿轮箱、噪声脱扣、主机架、偏航系统、制动器联轴器、冷却装置。 2.1.3 塔筒
含:通行门、梯子以及登梯保护装置和休息平台、在每个塔筒段接头和上部法兰处的装置平台。
2.2 设备检修申请批准
由生产厂长或专工批准,并下达原则性的操作顺序及运行方式。
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第三章 运行规定
3.1 机组的手动开机、停机,必须经当值值长允许,由值长通知班组有关人员。 3.2 操作、巡回检查、检修交待、定期工作、事故处理等工作完成后,必须及时向发令人或值长汇报。
3.3 继电保护、自动装置及仪表的整定值,运检人员不得颤自更改。 3.4 对设备进行试验、结构更改、继电保护、自动装置定值及更改,自动装置的原理接线更改及特殊运行方式均应有正式批准通知、方案,并附有必要的图纸、资料。紧急情况下若需进行上述变动,可由分管生产的厂长直接对值长下达口头命令。
3.5 机组的开、停机操作、负荷调整以中控室远方操作为主。 3.6 高压油载装置故障时,禁止开机和正常停机。
3.7 机组转速及各部温度、油面、压力等应在规定的限额值范围内。 3.8 发电机过负荷运行时,应加强监视各部温度,发电机定子线圈最高温度为+150℃,正常运行温度在-30~+145℃;转子最高温度为+150℃。
3.9 风电机组生存温度:-45℃~+45℃;运行的环境温度:-30℃~+45℃。 3.10 当机组发生振动、冲击时,应及时调整负荷脱离振动区,注意观察风力发电机组各项参数的变化,监视机组各部工作状况。
第四章 对设备的基本要求
4.1 风电机组
4.1.1 风电机组及其附属设备
风电机组及其附属设备均应有制造厂的金属铭牌和风电场自己的名称和编号,并标示在明显位置。 4.1.2 塔筒和机舱
塔筒应设攀爬设施,中间应设休息平台,攀爬设施应有可靠的防止坠落的保护设施,以保证人身安全。机舱内部应设有消音设施,并应有良好的通风条件。塔筒和机舱内部照明设备齐全,亮度满足工作要求。塔筒和机舱应满足防盐雾腐蚀、防热带风暴(台风)的要求。机舱、控制箱和塔筒均应有防止小动物进入的
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设施。 4.1.3 叶片
叶片应有承受热带风暴(台风)、盐雾侵袭的能力,并有防雷设施。 4.1.4 制动系统
风电机组至少具有两种不同原理的能独立有效制动的制动系统。以满足正常停机、紧急停机和安全停机的不同要求。 4.1.5 偏航系统
偏航系统应设有自动解缆和纽缆保护装置。 4.1.6控制系统
风电机组的控制系统应能监视以下主要数据并设有相应的报警信号: (1) 发电机温度、有功和无功功率、电流、电压、频率、转速、功率因数。 (2) 风轮转速、变桨距角度。 (3) 齿轮箱油位与油温。 (4) 液压装置油位与油温。 (5) 制动刹车片温度。 (6) 风速、风向、气温、气压。 (7) 机舱温度、塔内控制箱温度。
(8) 机组振动、超温和制动刹车片磨损报警。 4.1.7发电机
发电机防护等级应满足盐雾,防热带风暴(台风)的要求。湿度较大的地区应设有加热装置以防结露。发电机应装有定子绕组测温装置和转子测温装置。 4.1.8 齿轮箱
齿轮箱应有油位指示器和油温传感器,寒冷地区应有加热油的装置。 4.1.9 风机上的安全标志及标志牌
风力发电机组内部或者周围均要求有下列标志。这些标志应定期检查,不清楚或者妨碍阅读时应立即进行更换。
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表1 安全标志/标志牌
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4.1.10 安全设备风机装有以下安全设备:
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4.2 其他要求
4.2.1风电场的控制系统应由两部分组成:一部分为就地计算机控制系统;另一部分为主控制室计算机控制系统。主控制室计算机应备有UPS(不间断电源),主控制室与风电机组现场应有可靠的通信设备。 4.2.2风电场必须备有可靠的事故照明。
4.2.3 处于雷区的风电场应有特殊的防雷保护措施。 4.2.4 风电场与电网调度之间应保证有可靠的通信联系。
4.2.5 风电场院内的架空配电线路、电力电缆、变压器及其附属设备、升压变电站及防雷接地装置等的要求应按“引用标准”中相应的标准执行。 4.2.6 人员防护服
攀登塔筒的工作人员必须使用合格的安全带、攀登用的安全辅助设备或者适合的安全设施。如果风力发电机组位于近水地点,应穿救生衣。攀登塔筒并进入机组时应穿戴下列用品:
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在塔筒低部内和风机周围工作时要穿戴下列用品:
第五章 运行限额
5.1 转速限额
表5 参数 启动风速[m/s] 额定风速[m/s] 停机风速[m/s] 生存风速[m/s] 年平均风速[m/s]
SL 1570 3.0 12.0 25.0 70 7.32 - 7 -
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计算要求 GL-准则,版本 1999 DIBt-准则,系列 B 第8册 , 1993出版 类型等级 风区 设计寿命[年] 表6 风轮 额定速度[rpm] 速度范围[rpm] 功率控制 叶片 最大调整速度[°/s] 变桨轴承类型 表7 运行范围 轮毂 II 按照 GL-准则 III 按照 DIBt-准则 20 SL1570 20.1 11.4 – 21.9 变桨控制 9 双列旋接头轴承 速度[rpm] n1, 轮毂 n2,轮毂 发电机 n1,发电机 n2,发电机 nA,轮毂 nA ,发电机 nmax,轮毂 nmax ,发电机 11.26 18.94 1070 1800 20.83 1980 22.09 2100 变桨系统的启动速度 超速最大值 轮毂 发电机 轮毂 发电机 5.1.1超过运行速度范围
如果超过了速度上限n2,启动变桨机构并且风机通过改变风轮叶片位置调整到n2。
5.1.2 超过变桨系统启动速度
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如果超过了变桨系统启动速度nA,风机“变桨故障停机”。为了冗余操作,当检测到发电机或者轮毂速度稍微超过速度限制时风机根据《操作说明书》进行“快速停机”。
5.1.3 超过超速的最大值
如果超过了最大超速值nmax,启动机舱和轮毂内的安全系统,同时进行“紧急停机”。
5.2 温度限额
表8 名称 齿轮箱高速轴 齿轮箱油 变桨电机 发电机定子 发电机联轴器 机舱内部 环境温度 运行温度 -15℃~+80℃ -30℃-- +55℃ -30℃-- +45℃ 报警温度 +90℃ <-15℃或>+75℃ <-50℃或>+110℃ +145℃ 100℃ <30℃或>+55℃ <-30℃或>+40℃ 停机温度 +95℃ <-50℃或>+80℃ > +150℃ >110℃ >+55℃ >+50℃ 5.3 压力限额
表9 部分 项 目 名称 定植 油压设备系统 齿轮箱低压 齿轮箱高压 高速制动闸 水冷部分 冷却水压 发电机 变频器 1.5bar <6bar 压力值 下限 1.5bar 上限 0.5bar 15bar 15bar 5bar 备注 - 9 -
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5.4 油位规定
表10 状态 静止油位 下限 运行油位 上限 下限 信号油位 上限 下限 备注 部分 定上限 值 齿轮箱 偏航齿轮箱 变桨齿轮箱 1/3 1/3 4/5 5.5 振动限额
表11 部位 机舱 增速齿轮箱 发电机 高速轴/低速轴
允许振动标准 振动加速度约为0.5m/s2(风速为12m/s) 振动加速度在3m/s2以下(考虑各种工况) 振动加速度在3m/s2以下(考虑各种工况) DIN EN IS010680 第六章 机械危险
6.1 身体部位有被卷入的危险!
以下移动部件有卷入身体部分造成伤害的危险。人员必须将长发扎起,禁止衣服松散,或佩带饰物。
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6.2 压力液压油造成的危险
必须遵守液压系统最大工作压力!过高压力会对承压部件产生极大的载荷,会使液压系统爆裂。液压油在加压状态下会造成危险!
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在开始对液压系统工作之前,关闭液压装置!释放系统压力!不要堵住冷空气进入液压装置的通道。保持冷却装置清洁,以确保最佳冷却效果。不要在进气口和排气口周围存放物品!液压油是一种在长时间接触皮肤后会导致过敏反应的化学物质。接触眼睛会导致失明!
在接触液压油时,还要遵守本说明书附录中的安全参数表。系统在工
作时,液压油会加热至约90℃。当心灼热的液压油!在开始维护,检查,修理工作前,要让液压油充分冷却。液压油如果泄露会造成很严重的环境危害,并且会有滑倒危险。要遵守液压油厂家的安全参数表。
6.3 暴风雨/雷电的危险
在雷雨时绝不能接近风机。如果当发生雷雨时,人员位于塔筒或机舱
中,要立即爬下离开。
第七章 正常运行
7.1 风电机组在投入运行前应具备的条件
7.1.1 电源相序正确,三相电压平衡。
7.1.2偏航系统处于正常状态,风速风向仪处于正常运行状态。 7.1.3制动系统装置的油压和油位在规定范围。 7.1.4齿轮箱油位和油温在正常范围。
7.1.5各项保护装置均在正确投入位置,且保护整定值均于批准设定的值相符。 7.1.6控制电源处于接通位置。
7.1.7控制计算机显示处于正常运行状态。
7.1.8在寒冷和潮湿地区,长期停用和新投入的风电机组在投入运行前应检查绝缘,合格后方才和启动。
7.1.9经维修的风电机组在启动前,所有为检修而设立的各种安全措施应已拆除。
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7.2 风电机组的停机和启动
7.2.1风电机组的启动和停机有自动和手动两种方式。 7.2.2风电机组应能自动启动和停机。
7.2.2.1风电机组的自动启动:风电机组处于自动状态,当风速达到启动风速或低于切出风速时,风电机组按计算机程序自动启动并入电网。
7.2.2.2风电机组的自动停机:风电机组处于自动状态,当风速超过正常运行范围时,风电机组按计算机程序自动与电网解列、停机。 7.2.3风电机组的手动启动和停机: 7.2.3.1手动启动和停机的四种操作方式:
(1)主控室操作:在主控室操作计算机启动键和停机键;
(2)就地操作:断开遥控操作开关,在风机机组的控制盘上,操作启动和停机按钮,操作后再合上遥控开关。
(3)机舱上的操作:在机舱在控制盘上操作启动键和停机键。
7.2.3.2风电机组的手动启动:当风速达到启动风速范围时,手动操作启动键或按钮,风电机组按计算机程序启动和并网。
7.2.3.3风电机组的手动停机:当风速超出正常运行范围时,手动操作停机键或按钮,风电机组按计算机程序与电网解列、停机。
7.2.4凡经手动停机操作后,须再按“启动”按钮,方能使风电机组进入自启动状态。
7.2.5故障停机和紧急停机状态下的手动启动操作:
风电机组在故障停机和紧急停机后,如故障已排除且具备启动的条件,重新启动前必须按“重置”或“复位”就地控制按钮,才能按正常启动操作方式启动。
7.3 风电场运行监视
7.3.1风电场运行人员每天应按时接听和记录当地天气预报,应做好风电场安全运行的事故预想和对策。
7.3.2运行人员每天应定时通过主控室计算机的屏幕监视风电机组各项参数变化情况。
7.3.3运行人员应根据计算机显示的风电机组运行参数,检查分析各项参数变
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化情况,发现异常情况应通过计算机屏幕对该机组进行连续监视,并根据变化情况做出必要处理,同时在运行日志上写明原因,进行故障记录和统计。
7.4 风电场的定期巡检
运行人员应定期对风电机组进行巡回检查,发现缺陷及时处理,并登记在缺陷记录本上。
7.4.1检查风电机组在运行中有无异常声音、叶片运行状态、偏航系统动作是否正常,电缆有无绞缠情况。
7.4.2检查风电机组各部分是否渗油、漏油现象。
7.4.3当气候异常、机组非正常运行、或新设备投入运行时,需要相应的增加巡回检查内容和次数。
7.4.4巡视过程中发现风力发电机组出现下列情况,应及时上报,如果继续运行会扩大损坏,则必须停机。 (1)相式变压站进水 (2)混泥土基础裂纹
(3)风机或相式变压器站中有昆虫或有鸟筑巢 (4)风机进水或大量灰尘/沙土
(5)漏油,特别时变桨系统,电源系统,偏航齿圈,液压系统或制动器漏油 (6)明显的噪声(齿轮箱、发电机、风轮轴承、轮毂、叶片) (7)风轮叶片上有裂纹,烧焦痕迹或灰尘 (8)合成橡胶轴承或软管有裂纹或变脆 (9)螺栓接头被旋松或变松
(10)生锈或裂纹,尤其是在支撑部件上(塔筒、主机架、轮毂)
7.5 风机机组的检查维护
为了保证风机无故障运行,风机必须定期维护。必须在规定的时间内进行维护工作。
7.5.1 风电机组的定期登塔检查维护应在手动“停机”状态下进行。
7.5..2 登塔检查维护应不少于两人,但不能同时登塔。登塔要使用防滑型全身安全带、戴安全帽、穿安全鞋。零备件及工具必须单独放在工具袋内,工具袋必须与安全绳联结牢固,以放坠落。
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7.5.3检查风电机组液压系统和齿轮箱以及其它润滑系统有无泄油,油面、油温是否正常,油面低于规定时及时加油。 7.5.4对设备螺栓应定期检查、紧固。
7.5.5对液压系统、齿轮箱、润滑系统应定期取油样进行化验分析,对轴承润滑点定时注油。
7.5.6对爬梯、安全绳、照明设备等安全设施应定期检查。 7.5.7机舱内以及控制箱应保持清洁,定期进行清扫。 7.5.8对主控室计算机系统和通信设备应定期进行检查和维护。
7.6 完成维护工作后重新运行
完成维护工作后要进行下列工作: 7.6.1 检查所有液体容器已重新关闭。
7.6.2 检查联轴器制动器和偏航系统齿圈的安全盖已装上 7.6.3 检查吊车的制动销,并将吊车挂在紧固装置上 7.6.4 拆下偏航系统驱动电机的安全销。 7.6.5 取下风轮挡块。 7.6.6 解除所有紧急停机按钮。 7.6.7 移走维护工作警示标志。 7.6.8 工作票全部收回并已注销。 风机现在可以重新运行(见7.1~7.4)。
第八章 异常运行和事故处理
8.1 风电场异常运行与事故处理基本要求
8.1.1 当风电场设备出现异常运行或发生事故时,当班值长应组织运行人员尽快排除异常,恢复设备正常运行,处理情况记录在运行日志上。
8.1.2事故发生时,应采取措施控制事故不再扩大并及时向有关领导汇报,在事故原因查明前,运行人员应保护事故现场和损坏的设备,特殊情况例外(如抢救人员生命安全)。如需立即进行抢修的,必须经领导同意。
8.1.3当事故发生在交接班过程中,应停止交接班,交接班人员必须坚守岗位、
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处理事故,接班人员应在交接值长指挥下协助事故处理。事故处理告一段落后,由交接双方值长决定,是否继续交接班。
8.1.4事故处理完毕后,当班值长应将事故发生的经过和处理情况,如实记录在交接班簿上。事故发生后应根据计算机记录,对保护、信号及自动装置动作情况进行分析,查明事故发生的原因,并写出书面报告,汇报上级领导。
8.2 风电机组异常运行及事故处理
8.2.1 对于标示机组有异常情况的报警信号,运行人员要根据报警信号所提供的部位进行现场检查和处理。
8.2.1.1 液压装置油位及齿轮箱油位偏低,应检查液压系统及齿轮箱有无漏油,并及时加油恢复正常油面。
8.2.1.2 风速风向仪故障。风电机组显示输出功率与对应风速有偏差时,检查风速风向仪的传感器有无故障,如有故障则予以排除。
8.2.1.3风电机组在运行中发现有异常声音,应查明响声部位,分析原因,并做出处理。
8.2.2 风电机组在运行中发生设备和部位超过运行温度而自动停机的处理。 8.2.2.1风电机组在运行中发电机温度、变频器温度、控制箱温度、齿轮箱油温、机械制动刹车片温度超过规定值均会造成自动停机。
8.2.2.2运行人员应查明设备温度上升原因,如检查冷却系统、刹车片间隙、刹车片温度传感器及变送回路。待故障排除后,才能再启动风电机组。
8.2.3风电机组液压系统油压过低而自动停机处理:运行人员应检查油泵工作是否正常。如油压不正常,应检查油泵、油压缸及有关阀门,待故障排除后再恢复机组自启动。
8.2.4风电机组因偏航故障而造成自动停机的处理:运行人员应检查偏航机构电气回路、偏航电动机与缠绕传感器工作是否正常,电动机损坏应予更换,对于因缠绕传感器故障致使电缆不能解缆的应予以处理。待故障排除后再恢复自启动。 8.2.5 风电机组转速超过极限或振动超过允许振幅而自动停机的处理:风电机组运行中,由于变桨系统失灵会造成风电机组超速;机械不平衡则造成风电机组振动超过极限值。以上情况发生均使风电机组安全停机,运行人员应检查超速、振动的原因,经处理后,才允许重新启动。
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8.2.6 风电机组运行中发生系统断电或线路开关跳闸的处理:当电网发生系统故障造成断电或线路故障导致线路开关跳闸时,运行人员应检查线路断电或跳闸原因(若逢夜间应首先恢复主控室用电),待系统恢复正常,则重新启动机组并通过计算机并网。
8.2.7风电机组因异常需要立即进行停机操作的顺序: (1)利用主控室计算机进行遥控停机。
(2)当遥控停机无效时,则就地按正常停机按钮停机。 (3)当正常停机无效时,使用紧急停机按钮停机。
(4)仍然无效时,拉开风机机组主开关或连接此台机组的线路断路器,并远离机组。
8.3 事故处理
8.3.1 发生下列事故之一者,风机机组应立即停机处理显示和发出报警信号: (1) 液压系统内油面过低、油压过低、油压过高 (2)偏航故障 (3)电缆解缆故障 (4)控制系统故障 (5)机舱系统振动
(6)发电机、齿轮箱和偏航电机出现异常温度 (7)叶轮及发电机过速
(8)叶片处于不正常位置或相互位置与正常运行状态不符时 (9)风电机组主要保护装置拒动或失灵时 (10)风电机组因雷击损坏时
(11)风电机组因发生叶片断裂等严重机械故障时 (12)制动系统故障时
当出现下列情况时,风力发电机组停机,显示和发出警报信号,并在条件许可时再次自动启动。 a. 低风速 b. 风速过高 c. 电缆解缆
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d. 电网故障
8.3.2当机组发生起火时,运行人员应立即停机并切断电源,迅速采取灭火措施,防止火势蔓延;当机组发生危及人员和设备安全的故障时,值班人员应立即拉开该机组线路侧的断路器。
8.3.3风电机组主开关发生跳闸,要先检查主回路变频器、发电机绝缘是否击穿,主开关整定动作值是否正确,确定无误后才能重合开关,否则应退出运行进一步检查。
8.3.4风电机组出现振动故障时,要先检查保护回路,若不是误动,应立即停机做进一步检查。
8.3.5紧急事故下的工作程序
(1) 按下或启动紧急停止按钮,将风机停机。确保风机不被重新启动。 (2) 保护受伤人员。
(3) 通知医疗人员,必要时通知消防部门。 (4) 确定事故的程度和类型。
(5) 改正引发事故的原因(做好防范措施)。
(6) 只有当事故原因被改正后,方可重新启动风机。向逆时针方向旋转
松开紧急停止按钮。
8.3.5.1发生火灾时的做法
发生火灾时要立即将风力发电机组停机(紧急停止按钮),立即离开风力发电机组并通知消防队。
紧急出口在塔筒底部。
发生火灾时,可以使用塔筒外部的逃生装置离开机舱。 发生火灾时必须只能用风力发电机组内的灭火器灭火。
风力发电机组组内有二个灭火器:一个灭火器在塔筒底部入口,一个灭火器在最上面的塔筒平台上。
发生火灾时,有时难以保持最短距离灭火,所以只有合格的人员才应试图灭火。
如果机舱,风轮或塔筒上部燃烧,燃烧物品会掉落发生危险。应立即停机(紧急停止按钮)并离开。
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发生火灾时,风力发电机组组至少250 米的半径范围内疏散人群、周围区域必须封闭。 8.3.5.2雷雨时的做法
在雷雨中或者要发生雷雨时,绝不能接近风机!
如果在塔筒或机舱内要发生雷雨时,要立即爬下风机离开。 8.3.5.3发生地震时的做法
如果在塔筒或者机舱内工作时发生地震,应立即爬下风机离开! 8.3.5.4紧急出口
紧急出口在塔筒底部。可以利用安全攀登设备将受伤人员从机舱中救出。受伤人员必须由另一人陪护。 8.3.5.5发生人身伤害事故时做法
1.立即停机。
2.实施紧急救助/急救。 3.按照现场的施救方案执行。
4.通知现场的同事并开始施救,必要时使用施救设备。 5.保护受伤人员并将其置于稳定体位。 6.平静地对伤者说话。
7.打电话或通过无线电报警:消防队,救助服务(医生)。 8.简短准确地告知详情:
您本人的电话号码; 名字; 事故过程; 事故地点; 受伤人数; 受伤型式; 告知准确地点
确保由施救队挂断电话。 不要自行试图移动伤者! 9.通知公司管理层
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10.保持通道畅通 8.3.5.6摆放伤者的施救要求
如果伤者经过自由吊挂,禁止将受伤人员置于休克体位!有血管破裂的危险!
(1)如果伤员有反应,将其置于蹲位。如果伤员失去知觉,禁止将其置于蹲位!
图13.2 蹲位
(2)如果伤员无反应应使伤员平躺或置于稳定的侧卧体位。
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第二篇 风电厂风机运行规程(电气部分)
第一章 SL1500 风力发电机组控制系统的结构
SL1500风力发电机组的控制系统采用 ABB 公司高端的 CPU WT98 和 WT97 为中央处理器控制整台风机的控制和数据采样,实现风机的全自动控制和远程监控。
用户界面
•监测界面
•输入用户指令,变更参数
•显示系统运行状态、数据和故障情况
发电机控制 主控制器
无功补偿
•准同期并网
•IGBT变频器调节 •运行监控,机组起/停 •电网、风况监测
•根据无功功率信号分
组切入或切出补偿电容
变桨、变速系统 液压系统 ·刹车机构压力保持
制动系统 偏航系统
•转速控制 •功率控制 •机械刹车机构 •气动刹车机构 •自动对风偏航 •自动解除电缆缠绕
控制系统的总体结构
控制系统的基本功能包括
(1)根据风速信号自动进入启动状态或从电网切出; (2)根据功率信号及风速大小自动进行转速控制和功率控制; (3)根据风向信号自动偏航以及自动解缆; (4)风电机组自动除湿、加热、冷却控制;
(5)根据功率因数及输出电功率大小自动进行电容切换补偿; (6)脱网时保证机组安全停机;
(7)运行中对电网、风况和机组状态进行监测、分析与记录,对异常情况进
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行判断及处理。
第二章 SL1500 风力发电机组电控系统的组成
SL1500 风力发电机组的电控系统主要分为五个部分:电源系统、变速恒频控制系统、偏航控制系统、变桨控制系统和 PLC 控制系统。
2.1 发电机保护定值
为了保证发电机长期、安全、可靠的运行,必须对发电机设置有关的保护,如过电压保护、过电流保护、过热保护等。过电压保护、过电流保护的整定值,可依据保护元件的不同而作相应的设定,电机过热保护参数设定如下:
TemGenFai(1550):发电机悬架超温故障限值,以0.1°为单位 TemGenBeaFai(1000): 发电机轴承超温故障限值,以0.1°为单位
2.2 SL1500 变桨控制系统
变桨系统是安装在轮毂内作为气动刹车系统或在额定功率范围内通过改变叶片角度从而对风力发电机运行功率进行控制。
变桨系统采用了独立同步的三套控制系统。变桨系统可单独对每个叶片的变桨角度进行调整,在其中一个变桨系统出现故障时可保证安全的停机。变桨系统完成的功能如下:
◇ 当风速超过额定风速时,通过控制叶片角度来控制风机的速度和功率。 ◇ 当安全链被打开时,叶片作为空气动力制动装置安全停机(安全运行) 。 ◇ 当风速低于额定风速时,通过调整叶片角度最大可能的从风中吸收更多功率。
◇ 通过衰减风旋转交互作用引起的振动使风机上的机械载荷极小化。 PLC 根据功率控制给叶片角度的参考值,然后变桨变频器控制叶片向参考位置变桨。当安全链打开的情况下,叶片回到顺桨位置以减慢轮毂的转动速度。安全锁保护叶片只能往顺桨位置方向旋转,不能反转,保证风机的安全停机。
控制系统配备了电池柜,当电网掉电的情况下由电池供电给变桨变频器,使风机安全停机。变桨电机、带有变桨变频器的变桨控制柜位于轮毂内,而电池柜、供电电源在机舱内。利用滑环起到旋转信号和固定信号之间的连接。利用顺桨位
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置的接近开关检测顺桨位置、工作位置的接近开关检测工作位置。检测叶片是否在工作区域之内、是否超过了工作位置。
2.3 SL1500偏航控制系统
SL1500风机具有有效的偏航系统,主要根据风向风速检测装置反馈信号来实现机舱的对风功能。它采用一台变频器同时驱动四台变频电机的驱动方式。在变频器的输出端接入输出电抗器。变频器配有制动单元和制动电阻。 2.3.1 偏航变频器存在以下两种不同的操作状态: PLC模式
偏航变频器在PLC模式下工作,由PLC经过CANopen控制,相关频率和启动/停止命令通过100ms时间传输。相关设置的信号决定了偏航的方向。 手动模式
手动模式通过连接手动控制盒连接完成。手动控制盒未连接时,偏航变频器服务在PLC模式。在手动模式下,偏航变频器通过手动操作盒上的两个按钮控制。利用三相380V交流电源和手动控制盒即可实现。
• 输入信号F(手动偏航):向左偏航 • 输入信号R(手动偏航):向右偏航
2.3.2 偏航电机制动器是盘式制动器
制动器内置于电机内,电压 230VAC/50Hz/0.5A。它带有一个 24VDC 的限位开关。在启动偏航电动机前,制动器打开,得到制动器打开信号后,启动偏航驱动。 2.3.3 限位保护
限位开关是防止电缆缠绕而设置的凸轮开关,当机舱偏航旋转圈数达到预定值时,限位开关发出信号,机组快速停机。凸轮开关,检测机舱的左/右偏信号、机舱当前位置信号、解缆信号、左偏报警、右偏报警信号。
机舱位置检测装置是一个 24VDC 增量型的编码器,通过该编码器可以检测到机舱的当前位置。通过与风向检测装置的风向信号进行比较,实现偏航系统的准确对风。 2.3.4 接近开关
接近开关是一个光传感器,利用偏航齿圈齿的高低不同而使得光信号不同来工
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作,采集光信号并计数。
接近开关是安装到支架上的,如图 11.2.3 所示,调整螺母使接近开关和偏航齿圈齿顶之间有一个 2.0mm 至 4.0mm 的间隙。用塞尺检查间隙。
2.4 SL1500 风机电源系统
风机电源由箱变低压侧经干式变压器降压至400v来提供。如下图
2.5 PLC控制系统
包括三个 PLC,两个位于机舱处,另一个位于塔架基础处。位于机舱处中的一个 PLC 作为主机工作,另外两个 PLC 作为从属工作。(具体见调试中的操作控制系统)
第三章 安全链
安全链装置是硬连线,这样可以保证WEC的安全。安全链独立工作,不受软件控制,单安全链的状态受操作系统的控制。
3.1 安全链可以由以下因素触发:
3.1.1 机舱内的紧急停止按钮(齿轮箱两侧各一个,机舱柜有一个) 3.1.2 塔筒底部紧急停止按钮(在电气柜上) 3.1.3 超速控制开关(旋转速度) 3.1.4 振动开关(在主机架上)
3.1.5 变桨处的工作位置开关(变桨角度<-3°)
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3.1.6 制动信号
3.2 自动复位方法
3.2.1 由紧急停止开关触发安全链时,只能手动复位。 3.2.2 由其他方式触发安全链可以通过操作系统复位。
3.3 下列装置和状态在此安全链中实行
状态 0 – 保险丝熔断 状态 1 – 急停按钮 状态 2 – 制动器转子过速 状态 3 – 所有的三个叶片错误 状态 4 – 制动器存储继电器 状态 5 – 发电机过速 状态 6 –振动传感器 状态 7 – 转子过速 状态 8 – 看门狗(监视器) 安全链的24VDC没有 任意一个急停按钮被按下 检测到制动器过速 制动器输出没有设定 制动器存储继电器没有复位。 由于过速,变频器打开安全链 由于摆动过大,振动传感器打开安全链 由于过速,TURCK继电器打开安全链。 如果在母线上没有出现一些模块,PLC将打开安全链。 状态 9 – 制动器位置 状态 10 –超过工作位置 状态 11 – 轮毂驱动装置 状态 12 –存储继电器没有复位 安全链在制动器位置打开 安全链在轮毂位置打开 轮毂驱动装置打开安全链 安全链存储继电器没有复位 注意:正常情况下,不能随意推出安全链!!
第四章 调试
4.1 风机允许进行调试的要求
4.1.1 机舱或者塔架内,除调试需要的人员以外,不允许有其他人员。 4.1.2 维护和修理工作已经完成,防护盖已盖好,转子的安全销已经解除。 4.1.3 工作环境
环境空气温度:-20 —— +40 °C 相对空气湿度:< 95%
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4.2 操作控制系统
包括三个 PLC,两个位于机舱处,另一个位于塔架基础处。位于机舱处中的一个 PLC 作为主机工作,另外两个 PLC 作为从属工作。
4.2.1 位于机舱处作为主机操作的 PLC 主要控制 WEC的安全链,电源变频器以及冷却系统。
4.2.2 机舱处另一个作为从属操作的 PLC主要控制轮毂系统和 UPS 系统。 塔架基础处的 PLC 主要为用户接口。
所有的智能设备均为机上或远程可编程可置位。
SINOVEL 能够监控涡轮所有工作状态,并检查所有子系统的状态。所有传感器,例如,温度,速度,压力等均通过操作控制系统测量和检验。
4.3 手动操作
4.3.1 在风机上的操作,可使用
机舱电控柜的控制面板 塔架基础控制柜的控制面板 可选 SINOVEL 可视化系统 4.3.2 在远程控制室可使用
虚拟控制面板
可选 SINOVEL 可视化系统
注意:SL1500 风力发电机组上的四个紧急按钮的功能完全相同,并且只能从机上机舱电控柜或者塔架基础控制柜复位!
4.3.3 在塔架基础柜和机舱变频器柜处均有控制装置。另外,塔架基础柜处有一个按键开关,在服务或维护时这个开关可以使远程控制功能停止。 4.3.4 塔架基础控制柜上的按钮及其指示灯
4.3.4.1 风机正常运行状态下,400VAC 线不可断开。 注意:只有在 WEC 停止的状态下才可以断开 400VAC 线! 4.3.4.2 风机正常运行状态下,不可断开蓄电池。
注意:只有在 WEC 停止的状态下才可以断开蓄电池!
4.3.4.3 当风速低于 10米/秒时,轮毂通道允许指示灯显示绿色灯表示允许进入轮毂任意移动叶片位置。
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但是,如果指示灯闪烁表示叶片必须处于顺桨位置方可允许进入轮毂。 4.3.4.4 当风速超过 10 米/秒时,轮毂通道不允许指示灯亮,红色灯表示禁止进入轮毂。
OFF:如果绿色灯轮毂通道允许没有 ON或闪烁,其中的一个灯不工作。 4.3.4.5 自动模式指示灯亮绿色灯表示在自动模式下。
如果指示灯闪烁,按控制面板上的启动按钮,激活自动模式。 4.3.4.6 服务模式指示灯亮黄色灯表示服务模式已激活。
4.3.4.7 紧急停止指示灯亮红色按钮。在紧急情况下,按紧急按钮停止 WEC。
调试,维护或服务过程中也可以按紧急停止按钮,防止 WEC 意外启动。 4.3.4.8 故障指示灯亮红色灯表示机组处于故障状态。 4.3.4.9 复位紧急停止指示灯亮蓝色按钮/灯。
灯:紧急线路打开(一个或多个紧急按钮被按住)或/紧急继电器没有复位。 灯:复位紧急线路。如果成功不再按紧急按钮。 4.3.4.10 按键开关:机上/远程
机上:不能远程写访问,但是读访问仍有效。 远程:远程写访问有效。
只有塔架基础柜有机上/远程按键开关。调试,维护或者服务的过程中,此按键开关设置在机上模式,否则,按键开关设置在远程模式。 注意:现场人员应带着此按键开关以防止远程操作意外控制! 4.3.4.11 锁闭开关:锁闭/自动
锁闭:制动器始终是闭合的。 自动:制动器由 PLC 和安全链控制。
4.4 控制面板
4.4.1 按钮说明
显示功能包括风能变频器(WEC)操作整个范围.SINOVEL WEC能够通过按红色“开始”和“停止”按钮来开始和停止.通过按红色“复位”按钮能够使故障手动复位.要想进入维护模式,必须按红色“维护”按钮.在写数据之前操作者必须注册.请在103.1注册一章查找详细的说明.读数据不用注册。
4.4.1.1 在自动模式中,所有这些菜单用于读取与被选菜单有关的所有变量的
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情况。
4.4.1.2 在维护模式中,控制盘用于读、写所有控制接口部分的变量。 4.4.1.3 如果是模拟变量,则变量的数值在初始单元中显示.如果是数字变量,则变量的数值以符号, 如 “On/Off” 或“Err/Ok”表示。
4.4.1.4 为了读出所有的变量使用箭头‘↓’ 前进,用‘↑’ 后退。当达到明细末尾时,出现标记 “END Actual”。为了读出每个变量的说明,按一下‘info’按钮。
4.4.2 控制盘上有下列菜单明细。使用一个规定按钮进入菜单,按另一个菜单按钮切换菜单,再次按相同按钮你会跳到本菜单明细的第一项。如果不按任何按钮,一段时间之后控制盘切换到主菜单下。 4.4.2.1 主菜单(main)列表 变量 说明 数字 单位 1 2 3 4 5 6 7 - m/s m/s rpm – % - % % PlcSta PLC 状态 WinSpe IWinFil SpeCon 风速1秒滤波器移动平均 5分钟的滤波器风速 用于控制的发电机速度 SafChaSta 安全链状态 DriTraSwi 驱动链误差范围,误差极限% PlcSubSta PLC 的细分状态 XVibDri 塔架在驱动链方向上的移动,误差极限% 8 XVibNon 塔架在非驱动链方向上的移动,误差极限% VibSenDri 塔架在驱动链方向上的移动,警告极限% 10 VibSenNon 塔架在非驱动链方向上的移动,警告极限% WinSpeTur 风速紊流 4.4.2.2 错误(error)菜单列表
变量 ErrFir1
9 % % 11 12 m/s 说明 第一次活动错误 - 28 -
数字 1 华能文昌风电厂的风机运行规程
ErrFir2 ErrFir3 ErrFir4 ErrFir5 ErrFir6 ErrFir7 ErrFir8 第二次活动错误 第三次活动错误 第四次活动错误 第五次活动错误 第六次活动错误 第七次活动错误 第八次活动错误 2 3 4 5 6 7 8 4.4.2.3 警告(warning)菜单列表
变量 WarFir1 WarFir2 WarFir3 WarFir4 WarFir5 WarFir6 WarFir7 WarFir8 说明 First 活动警告 2nd 活动警告 3nd 活动警告 4nd 活动警告 5nd 活动警告 6nd 活动警告 7nd 活动警告 8nd 活动警告 数字 1 2 3 4 5 6 7 8 4.4.2.4 计数器(counter)菜单列表
变量 DayEnePro DayEneCon DayTimGen DayWinAve CouEnePro CouEneCon CouTimGen CouCouGen CouSysTim
名称 今天生产的能量 今天消耗的能量 今天的工作分钟 今天平均风速 生产总能量 消耗总能量 工作小时 电网连接 系统运行总的时间 - 29 -
数字 1 2 3 4 5 6 7 8 9 单位 kWh kWh min m/s MWh MWh h - h 华能文昌风电厂的风机运行规程
CouYawLef CouYawRig TimYawLef TimYawRig CouCouHub CouTimHub OilPumLow OilPumLow OilPumHig OilPumHig CouOilFan TimOilFan CouCouHyd CouTimHyd CouCouBra CouTimBra 向左偏航起动 向右偏航起动 向左偏航总时间 向右偏航总时间 轮毂起动 轮毂活动总时间 油泵低速运动 没泵低速总时间 油泵高速起动 油泵高速总时间 油风机起动 油风机总时间 制动液压泵起动 制动液压泵总时间 提升制动起动 制动器关闭的总时间 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 - - h h - h - h - h - h - min h - 4.4.2.5 变桨(pitch)菜单列表
变量 HubSta0 HubPos1 HubPos2 HubPos3 SpeRot SpeDif HubTor1 HubTor2 HubTor3 HubErr1 HubErr2
名称 所有叶片的轮毂状态 叶片角度1 叶片角度2 叶片角度3 发电机的转子速度rpm 发电机和转子之间速度的差别, rpm 轮毂电机力矩1 轮毂电机力矩2 轮毂电机力矩3 变桨变频器中的硬件错误 变桨变频器中的硬件错误 - 30 -
数字 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 单位 - ° ° ° Rpm Rpm Nm Nm Nm Nm - 华能文昌风电厂的风机运行规程
HubErr3 HubSta1 HubSta1 HubSta1 RotPos 变桨变频器中的硬件错误 轮毂状态001 轮毂状态002 轮毂状态003 转子的位置 (0°=12点叶片1, 从-180.00到+180.00) 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 - - - - ° ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ V V V Nm Nm Nm 不动 rpm rpm rpm rpm - % HubMotTem1 HubMotTem2 HubMotTem3 HubCabTem1 HubCabTem2 HubCabTem3 HubUdc1 HubUdc2 HubUdc3 HubUdc1 HubUdc2 HubUdc3 HubBeaFri1 HubBeaFri2 HubBeaFri3 HubPosAct SpeRot1 SpeRot2 SpeRotFlu 变桨电机温度1 变桨电机温度2 变桨电机温度3 变桨柜温度+HC400 变桨柜温度+HC400 变桨柜温度+HC400 变桨变频器中的散热片温度 变桨变频器中的散热片温度 变桨变频器中的散热片温度 DC母线电压 DC母线电压 DC母线电压 正常检查中的轮毂电机1的摩擦力矩 正常检查中的轮毂电机2的摩擦力矩 正常检查中的轮毂电机3的摩擦力矩 变桨速度控制器动作 发电机中的转子速度rpm,装置1 发电机中的转子速度rpm,装置2 因固定集电环而引起的电机速度波动 SpeRotDir HubStaDem BlaLimVis
电机速度差 轮毂的需要状态 叶片极限%,0%是无限制,100%为限- 31 -
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制在顺桨位置 4.4.2.6 制动(brake)菜单列表 变量 IBra BraPadWar IBraPre BraPumCot IBraAdj BraPadErr OBra BraPumFus 名称 制动器打开 制动垫片报警极限 制动压力 制动泵接触器 制动自动调节 制动垫片错误极限 打开制动器 电阻丝制动液压泵 数字 1 2 3 4 5 6 7 8 备注 关/提升 错误/OK 低/OK 关/开 错误/OK 错误/OK 关/提升 关/提升 4.4.2.7 变频器(convert)菜单列表 变量 ButCon IConSta Power PowFil Pow400 ReaPower ReaPowFil IConSpe IConUdc IConFre ConErr ConGscCur ConLscCur ConTotCur ConStaCur FaiCur
名称 变频器需要的手动状态 变频器状态 在1秒内滤波的有功功率 在1分钟内滤波的有功功率 功率消耗400V 无功功率,正号如电容器 在1分钟内滤波的无功功率 变频器测量的发电机速度 DC母线电压 线路频率 变频器错误数,以专家系统输出 变频器发电机侧电流 变频器线路侧电流 进入电网的总电流 定子电流 故障电流 - 32 -
数字 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 单位 - - kW kW kW kVA kVA Rpm V Hz - A A A A A 华能文昌风电厂的风机运行规程
ConLinVoil1 ConLinVoil2 ConLinVoil3 ScaPowSca TemGenMax GsclgbTem LsclgbTem ChoLinTem choGenTem FilPla Tem ConlinCurL1 ConlinCurL2 ConlinCurL3 GenBeaTem GenTem GenTem1 GenTem2 GenTem3 BeaDriTem BeaNonTem LscAirTem GscAirTem TotCur5se LscCur5se GscCur5se 电网电压L1-L2RMS 电网电压 L2-L3RMS 电网电压 L3-L1RMS 电流对电压的自动比例 发电机+轴承的最大温度 发电机侧半导体温度 线路侧半导体温度 线路扼流圈温度 发电机扼流圈温度 滤流板温度 输入电网L1相的电流 输入电网L2相的电流 输入电网L3相的电流 发电机轴承的最大温度 发电机绕组最大温度,外伸 发电机定子绕组温度(U) 发电机定子绕组温度(V) 发电机定子绕组温度(W) 发电机轴承温度(DE) 发电机轴承温度(NDE) 线路侧半导体控制盘温度 发电机侧半导体控制盘温度 带5秒滤波器的输入到电网中的电流 带5秒滤波器的变频器线路侧的电流 带5秒滤波器的变频器发电机侧的电流 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 A V V V ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ A A A ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ A A A A kW % StaCur5se ConPowDem PowScaVis
带5秒滤波器的定子电流 功率变频器要求的有功功率 功率比例%,100%无限制,0%限制到 - 33 -
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0KW OCon230 ConLinCot ConPreCot GenHeaCot 变频器接触器230V 线路接触器 预充电接触器 发电机加热接触器 45 46 47 48 Off/On Off/On Off/On Off/On 4.4.2.8 偏航(yaw)菜单列表 变量 YawSta PosErrDem NacPosDeg IYawPow winDir YawErr YawConTem 名称 偏航状态 由机舱位置滤波的风向 机舱位置 偏航功率[1英寸=10KW],正数指电机 风向,从右为正,从左为负 偏航变频器中的硬件错误号 偏航变频器温度, 90℃时自动发生错误 NacPosDem NacPosL_r NacPosEnd PosEndLef PosEndRig NacPosIni IYawBra YawBraFus YawConFus IYawOn YawSerBox 最佳风向所要求的机舱位置 左侧或右侧的机舱位置 到达机舱末端位置或紧急停止 到达左侧机舱末端位置-预警 到达右侧机舱末端位置-预警 初始化的机舱位置 偏航制动器提升 偏航制动器保险丝230V 偏航变频器保险丝 偏航变频器运行 偏航连接的维护箱 数字 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 单位 - ° ° kW ° - ℃ 4.4.2.9 油(oil)菜单列表 变量 GeaOilTem
名称 齿轮箱油温度 - 34 -
数字 1 单位 ℃ 华能文昌风电厂的风机运行规程
GeaBeaTem GeaOilPre GeaOillev GeaFilPre IGeaTem PumLowCot PumHigcot GeaFanCot GeaHeacot OffPumFil OffPumCot GeaFanFus OffPumFus PumHigFus PumLowFus 齿轮箱轴承温度 齿轮箱油泵压力 齿轮油位开关 齿轮箱油过滤器 数字齿轮箱油温 齿轮箱油泵低速触点 齿轮箱油泵高速触点 齿轮箱油风机触点 齿轮箱油加热 齿轮箱脱机油泵过滤器 齿轮箱脱机油泵触点 齿轮箱油风机保险丝 齿轮箱脱机泵保险丝 高速齿轮箱油泵保险丝 低速齿轮箱油泵保险丝 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 ℃ Bar Low/OK Error/OK Error/OK Off/On Off/On Off/On Off/On Error/OK Off/On Open/OK Open/OK Open/OK Open/OK 4.4.2.10 水(water)菜单列表 变量 WatColTem WatWarTem IWatPre WatPumCot OWatVaI WatMixWar WatMixCol WatPumFus WatValFus 名称 冷却水温度(冷) 水冷温度(温) 水压开关 水泵触点 水阀变频器输入 热水混合器(至旁路) 冷水混合器(至冷却器) 水泵保险丝 水阀保险丝 数字 1 2 3 4 5 6 7 8 9 单位 ℃ ℃ Low/OK Off/On Close/open Off/active Off/active Open/OK Open/OK 8.4.2.11 加热(hoting)菜单列表 变量 EnvTem
名称 环境温度 - 35 -
数字 1 单位 ℃ 华能文昌风电厂的风机运行规程
NacTem Cab300Tem Cab320Tem Cab310Tem TowCabTem TraHV1Tem TraHV2Tem TraHV3Tem TowTem 机舱内温度 机舱柜温度+NCC300 机舱柜温度+NCC320 机舱柜温度+NCC310 塔筒底部柜温度+TBC100 U相变压器绕组温度(可选项) V相变压器绕组温度(可选项) W 相变压器绕组温度(可选项) 在塔筒架中测量的塔筒温度(可选项) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ TowEnvTem 在塔筒架内测量的外部气温(可选项) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ℃ - % Humid/OK Humid/OK Open/OK Off/On Open/OK Open/OK Open/OK LigCou EnvHyg Cab310Hum Cab320Hum CabFanFus CabHeaCot CabHeaFus CabTheFus IHeaFus 闪电计数器,冲击次数(可选项) 相对湿度(或选项) 湿度调节器+NCC310,TRUE:OK 湿度调节器+NCC320,TRUE:OK 风机柜保险丝 加热柜触点 加热柜保险丝 加热用湿度调节器柜的保险丝 齿轮箱和发电机加热保险丝 4.4.2.12 电池(battory)菜单列表 变量 BatSta UpsBatVol UpsBatTem Bat.TesVol3 BatChaCot1 BatChaCot2
名称 电池状态 机舱电池电压 机舱电池温度 在最后“正常检查”中的电池电压 电池充电1触点 电池充电2触点 - 36 -
数字 1 2 3 4 5 6 单位 - V ℃ V Off/On Off/On 华能文昌风电厂的风机运行规程
BatDisCot BatTesCot TowUPSBat BatCou Dc_SupCot 电池放电触点 电池试验触点 塔筒架电池有功 电池的能量消耗 变桨的500V DC供电,电池充电和电源 7 8 9 10 11 12 Off/On Off/On Dc_SupFus DC供电保险丝和接地电流 4.4.2.13 注册菜单(login)菜单列表 变量 Logsta ResAiiSta AutQuiLev PowPot 名称 注册状态 所有状态归零 WEC自动退出级别 可视化的功率比例减小/SCADA.100= 不减少,0为最大减少量 BlaPot 可视化的叶片减少量/ SCADA.0=不减 少,-40为最大减少量 StaConEna ILocSwi PlcVerMas PlcVerSla PlcVerTow IYawVer 激活的定子触点 锁紧开关 方案检查和主PLC 方案检查和副PLC 方案检查和塔筒架PLC 偏航变频器参数文件版本,10000等于 版本1,0等于版本读出错误 IHub[1].HubVer 变桨变频器的参数文件版本,10000等 于版本1,0等于版本读出错误 IHub[2].HubVer
数字 1 2 3 4 单位 - - - - 5 - 6 7 8 9 10 Posit/aut - - - - 11 - 12 - 变桨变频器的参数文件版本,10000- 37 -
13 - 华能文昌风电厂的风机运行规程
等于版本1,0等于版本读出错误 IHub[3].HubVer 变桨变频器的参数文件版本,10000等 于版本1,0等于版本读出错误 ConVerLsa ConVerLsb ConVerGsa ConVerGsb LSC DSPA 软件版本号 LSC DSPB 软件版本号 GSC DSPA 软件版本号 GSC DSPB 软件版本号 15 16 17 18 - - - - 14 - 4.4.3 手动操作(login)菜单列表 4.4.3.1 注册等级 优先权 5 10 20 30 40 50 60 90 99 位置 机舱转子锁紧 机舱显示 塔架显示 虚拟显示 可视化 用户特殊控制 监视 互锁遥控 退出系统 最高优先权的第二级(转子锁定之后)保存机舱的显示。
要在控制盘上注册,按按钮“login”然后通过以下程序输入密码:
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4.4.3.2 为了在控制盘下退出,按按钮“login” 并利用以下顺序输入密码:
在最后一次按键后10分钟系统自动退出.如果注册较高级别,则较低的优先权被迫退出.
4.4.3.3 按“login”错误自动复位
自动模式下自动复位功能运行,并且按规定程序所有错误复位. 4.4.3.4 每个“info” 按钮在相应显示行中更详细解释给出的停息。 4.4.3.5 自动模式
有一个自动复位功能运行,按规定顺序所有错误复位。必要时使用‘复位’按钮手动复位。 4.4.3.6 维护模式
当WEC需要维护时,PLC必须进入‘Service mode’. 必须使用以下顺序
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注意: 当WEC退出自动模式时用户必须非常小心! ! ! 4.4.3.6.1 维护模式中的变桨
在叶片开始移动后,按任何按钮均可以停止叶片,箭头↑↓除外。 4.4.3.6.2 在维护模式下的制动器子系统
4.4.3.6.3 维护模式下的变频器子系统
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如果变频器运行,水冷系统自动接通。 4.4.3.6.4 维护模式下的偏航子系统
4.4.3.6.5 维护状态下的齿轮箱油路子系统
4.4.3.6.6 维护模式下的水冷子系统
4.4.3.6.7 维护模式下的加热子系统
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4.4.3.6.8 维护状态下的加热子系统
4.4.3.6.9 维护模式下的电池子系统
4.4.3.6.10 维护模式下的注册子系统
此菜单下以下一些操作可以进行: 更改WEC自动退出等级;更改功率比例换算 ;更改叶片换算 ;允许/中止定子接触器控制。 自动退出等级:
功率换算:
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叶片换算:
定子接触器激活/取消控制
4.5 WEC的自动操作
如果一旦启动机组,则它在正常操作模式下运转。实际状态取决于风况。 机组状况:
- S0 WEC 可以被启动。 - S1 错误
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- S2 保留
- S3 在启动前初始化。 - S4 就绪,等待风。 - S5 WEC 正在加速。 - S6 保留 - S7 发电 - S8 保留 - S9 保留
- S10 设置偏航和电池 - S11 正常检查 - S12 风速超过切断风速 - S13 维护模式 - S14 慢速停止 - S15 复位急停按钮 4.5.1 状态S0
在状态S0中,WEC等待被启动。在此状态下,执行启动WEC的所有的操作。 4.5.2 状态S1
在状态S1中,WEC被停止,读出来自发电机的错误编号,WEC等待复位。错误和其发生的时间被存储。功率变频器错误被存储。如果在偏航系统控制装置中没有出现错误并且风速 > 10 m/s,则自动偏航系统控制装置将被激活。风能转换器将被停止。 4.5.3 状态S2
在此状态下,所有的初始化功能将被执行。检查所有的装置并准备启动。初始化步骤如下:
功率变频器和变桨变频器复位。 安全链复位。
当转子叶片在顺桨位置时,机舱复位。 机械制动器打开。 4.5.4 状态 S4
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当没有足够的风进行发电时, WEC被停止。 然后轮毂和发电机关断。 转子叶片转到顺桨位置。功率变频器关断。自动偏航系统控制装置关断。 4.5.5 状态 S5
在所有装置初始化后,执行启动功能。首先轮毂被启动,当达到一定速度时,变频器启动。转子叶片转到工作位置。功率变频器启动。 4.5.6 状态 S7
在此状态下,变频器和电网成功同步,发电机和电网相连。WEC发电。 4.5.7 状态 S10
在S10状态下,WEC创造启动所需的所有条件。通常需要等待,直到偏航就位,电池充电并且齿轮箱已经加热。当所有装置准备好进行启动时,设置状态完成。转子叶片转到顺桨位置。功率变频器关断。电池充电。齿轮箱加热(如果温度过低)。电池每周检测一次。自动偏航控制系统调整机舱对着风向。 4.5.8 状态S11
在正常检查状态,要检查重要的WEC部件。每次当WEC不在维护模式并且在自动模式启动时,都要激活正常检查。同时,正常检查也要在规定的时间间隔内定期进行。 4.5.9 状态S12
当风速超过切断风速时,WEC被停止,WEC等等状态12中的发电风速。转子叶片转到顺桨位置。功率变频器关断。自动偏航系统控制装置激活。 4.5.10 状态 S13
在维护模式下, 所有的WEC功能都可以通过控制面板或远程被手动启动和停止。 在此章节中,维护模式被预置。WEC维护模式只能用于维护工作。在PLC维护模式下,所有的安全装置都不能激活,安全链除外。为此,不允许将WEC设置在维护模式下。只有在特殊情况下,如:紧急状态,WEC才可以设置在维护模式下。风能转换器的单个部件可以通过控制面板来操作。 4.5.11 状态 S14
通过控制面板或远程来停止WEC。在WEC停止后,可以通过控制面板或远程重新启动。转子叶片慢慢的转到顺桨位置。自动偏航控制系统关断。当发电机低于1050rpm时,发电机断开和电网的连接。
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4.5.12 状态 S15
在此状态下,复位机舱内的紧急停止系统。
4.6 停止WEC
4.6.1 可以通过按任一控制面板上的“stop”按钮来停止SINOVEL WEC。
1. 监控系统自动停止风能转换器。 2. 手动停止风能转换器:
按任一控制面板上的 “stop”按钮 远程按 “stop” 按钮 在紧急情况下按任一急停按钮。 4.6.2 风机总计有四个急停按钮:
在塔筒底座柜内 在齿轮箱左侧 在齿轮箱右侧 在塔筒底座变频器柜内
急停按钮只能通过按急停复位按钮来复位。
注意:在急停按钮没有复位时,WEC不能自动复位,但是所有装置都有电。 4.6.3 停止模式
4.6.3.1 在“快速停止”,“正常停止”,“安全链停止”,“完全停止”,“无功率变频器的快速停止”模式下,不使用机械盘式制动器。
如果同时出现其他的停止状态的故障,那么将实行具有较高变桨速度的停止状态。如果是机械制动器激活的停止状态,不管其他激活的停止状态是什么,制动器都将动作。
4.6.3.2 在“急停按钮停止”,“ 制动链停止”模式下,使用机械盘式制动器。
注意:急停按钮只能在WEC上复位。
第五章 监控系统
监控系统监控风能转换器。安全系统具有最高的优先级,并且不受监控系统的故障影响。
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5.1 SL1500风力发电机组的制动系统
SL1500风力发电机组具有两个单独的制动系统,一个主制动系统和一个次制动系统。它们中的任何一个都可以安全的停止风能转换器。如果主制动系统不可以停止WEC,则盘式制动器和安全锁定装置一同来停止WEC。
如果轮毂通讯和供电中断,通过轮毂中的每个变桨变频器都可以确定:机舱中的控制装置何时不再反应或安全链何时被中断。
5.2 监控系统总览
下列表是不同原因下触发不同的停止 部件 原因 超过转子叶片的最大允许位置 超过转子叶片目标位置和转子 实际位置的最大允许差异 电缆破损 => 变桨齿轮电机过热 转子叶片的最大允许角度 超过过速 轮毂和发电机速度自己的轮毂 最大允许差异 达到最大允许速度 (触发速 度) 振动过大 机舱 超过机舱转动的最大允许极限值 机舱位置不可控的改变 ● ● ● ● ● ● ● ● ● 紧急 停止 ● 快速 停止 变桨错 误停止 正常 停止 棘轮 刹车 - 47 -
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通讯和供电的中断 超过最大允许过速 ● ● ● 达到最大允许速度(触发速 度) 发电机 超过发电机轴承的最大允许温度 超过发电机线圈的的最大许 温度Te155 °C 制动器 液压压力过低 齿轮箱油位过低 齿轮箱油温过低或过高 齿轮箱 超过齿轮箱冷却回路中的大 允许压力 紧急停 止按钮 电网电源 功率变频器 安全链 触发 变频器监测 电压监测 电源开关/保险丝熔断 触发 平均风速 (5分钟平均值) 风速计 ≥停机速度 均风速 (5 秒钟平均值) ≥停机速度 + 8m/s ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● ● 5.3 如果监控系统监测处一个错误,则要采取下列行动
主机监控机舱: _ 安全系统被触发。
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主机监控功率变频器: _ 错误信息 。 机舱监控主机: _安全系统被触发。 功率变频器监控主机: _ 错误信息
机舱监控变桨驱动变频器: _安全系统被触发。 变桨驱动变频器监控机舱: _安全系统被触发。 安全链的中断触发安全系统,产生一个“快速停止”。
5.4 安全系统被触发,监测系统的程序会执行下列任务
检测状态以及显示并存储错误及其发生的时间和日期。 变为必须确认的模式。
5.5 可视化系统和控制系统
通过以太网来连接的,并通过可视化系统显示数据。
5.6 远程监控允许通过公告网络通讯来访问系统
注意:当在WEC上进行工作时,远程监控必须设置为无效。
第六章 错误和报警
6.1 显示错误和报警
错误信息和报警显示如下:
1、机舱控制面板的变频柜和塔筒底座柜上的故障灯泡闪烁。 2、在两个控制面板的错误菜单中显示错误编号和说明。
6.2 故障处理程序
当故障出现时,处置程序如下: 1、清除故障。
2、按机舱变频器柜或塔筒底座柜上的控制面板上的复位按钮。 3、如果指示灯熄灭,故障清除。如果指示灯仍然发亮,故障没有清除。 4、核实是否认真清除故障。
6.3 报警处理程序
当报警出现时,处置程序如下:
1、按机舱变频器柜或塔筒底座柜上的控制面板上的报警按钮来查找当前的
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报警。
2、如果当前没有实际报警,则清单为空的。否则,会显示报警号和说明。 3、清除报警。
4、一些报警可以自动复位,其他的要随故障复位进行复位。 5、核实是否认真清除报警。
第七章 变频器
7.1 变频器可以通过控制柜上的按钮、PC机或者自动控制系统来操作。当发出启动信号时,变频器可在设定的速度范围内自动运行或者由PLC控制系统根据输入参数控制变频器自动运行。
7.2 变频器控制器软件能够由PLC设置以下模式和功能:
变频器控制器对其测量的温度、压力、电压、电流、功率及供电系统(例如断相、不对称、电压误差、频率误差) 进行自动监控,可实现功率因数可调。 7.3 数据可以记录在变频器控制器中。 记录由系统事件启动(例如故障),数据能够读取并以图形显示。
7.4 变频器有一个诊断系统,可以方便地查明故障。
软件可以在现场修改。可以以文件传递的方式加载参数集并备份。修改参数有口令保
护。可以通过版本号清楚得知软件/用户版本和日期。
第八章 SL1500 风机的保护
8.1 防雷保护系统
防雷保护系统用于防止一次和二次雷击对系统造成损害。一次雷击是一种大气放电现象,伴随至少一部分放电电流通过配电系统、二次系统和建筑物,通过部分配电系统(包括防雷系统) 。其后果是配电系统的热、磁和放电电流的机械效果,带来沿放电路径的电压迅速下降。直雷击放电时间极短,电路中电感对雷击电流的影响要远远大于电阻。叶片顶端置有雷电接收器,通过叶片内的导体将雷击电流传导至变桨轴承。变桨轴承与轮毂之间以及轮毂与齿轮箱之间、机舱与塔筒之间用 3 个平行的防雷电爪(带抗静电刷) ,间隔120 度安装,这充分考虑了平行路径电感较小的原理。每个火花用一个碳刷平衡静电。塔筒连接处
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采用3个120度间隔的不锈钢片连接至塔筒法兰上, 以防止电流通过拧紧的螺栓。在塔筒底部通过3个120度间隔的接地极连接至土壤。位于机舱外部表面的避雷器可将雷击电流传导至机舱壁内的铜环网,并经由塔筒传输至土壤。一次雷击防护系统充分考虑了平行路径的重要性。
二次雷击是一种大气放电现象,但无放电电流通过配电系统、二次系统和整机间接雷击造成的后果是:过压和瞬态波带来的过流。在柜内电源输入端处,以及柜外传感器与柜内元件连接处、滑环至轮毂控制柜连接处均安装有浪涌电压保护器,排除由雷击造成的过电压,以保护控制系统元件及人员安全。
防雷保护 防雷设计标准 机组接地电阻值 2级150KA 小于4Ω 8.2 接地系统保护
接地保护系统用于在系统故障出现漏电时,保证操作人员人身安全。机舱控制柜NCC300、NCC310、NCC320 内均安装有接地铜排,所有元件的 PE 线、N 线,以及变频器的PE 端子都经导线连接至接地铜排上,3 个接地铜排经过 95mm2的接地电缆互相连接。轮毂控制柜内通过轮毂滑环将 PE 线与机舱控制柜相连。机舱控制柜、轮毂控制柜、蓄电池柜、发电机定、转子接线盒都经过接地电缆与机舱内的接地总线连接。接地总线通过 3 个分开120 度的防雷电爪(带抗静电刷)与塔筒连接,经过塔筒及塔节连接处的不锈钢板连接至塔筒底部的等势连接导体,等势连接导体再经过接地导线把塔筒控制柜 TBC100、接地极、基础接地环、基础钢筋加强网、箱式变电站接地系统连接在一起,构成完整的接地保护网。
8.3 电路及控制保护系统
在电机、变频器、风扇、制动器、插座、PLC 等耗电元件电源输入端处都装有断路器或者熔断器,以防止电气元件过流损坏。发电机、变桨电机、偏航电机都带有内置温度传感器,防止电机过热烧毁。在齿轮箱的轴承、润滑油腔内以及各控制柜、水冷容器内都装有温度传感器,保证系统运行在正常状态下。位于机舱内各部件的压力、振动、速度、位置传感器将信号反馈至 PLC,保证系统正常运行。塔筒控制柜内有温度、湿度传感器,检测并保证正常工作条件。
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