金风1500kW系列风力发电机组运行手册B0.pdf

1、Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 I 目 次 前 言 . . II 1. 范围 1 2. 概述 1 2.1 整机系统说明. .1 2.2 金风1500 kW 系列风力 发电机组系统总图. 2 3. 安全规范 3 3.1 安全规范概述. .3 3.2 人身防护装备( PPE).4 3.3 安全指导. .5 3.4 特殊危险情况. .7 3.5 焊接、 切割作业 8 3.6 急停开 关、灭火器. .8 3.7 风机的 保护措施 8 4. 主要零部 件说明 . . 9 4.1 叶轮. .9 4.2 发电机 .10 4.3 底座及机舱 .11 4.4 偏航系统. 11 4.5 液压系统. 1

2、2 4.6 润滑系统. 16 4.7 塔架. 20 4.8 变流装置. 20 5. 运行系统 的说明 . 22 5.1 运行状态. 22 5.2 安全保护系统. 22 5.3 风机运 行的控制 .23 5.4 停机的 几种原因 .23 6. 维护 . 24 6.1 总体检查. 24 6.2 塔架. 24 6.3 偏航系统. 25 6.4 底座与机舱 .30 6.5 发电机 .32 6.6 叶轮部分. 36 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 II 前 言 本标准根据GB/T 1.1-2000标准化工作导则 第一部分：标准的结构和编写规则的要求编写。 本标准由新疆金风科技股份有限公司提出

3、并归口。 本标准负责起草单位：新疆金风科技股份有限公司 本标准主要起草人：李富荣 本标准代替标准的历次版本发布情况：本标准代替并废止2008年9月10日之前发布的金风1500kW系列风力发电机组 运行维护手册（通用部分） 所有版本。 本标准批准人：陈小海 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 1 金风 1500kW 系列风力发电机组 运行手册 1. 范围 本标准规定了金风 1500kW 系列风力发电机组的运行操作规程。 本标准适用于金风 1500kW 系列风力发电机组的运行。 2. 概述 2.1 整机系统说明 2.1.1 本机组采用水平轴、三叶片、上风向、变桨距调节、直接驱动、永磁同步发

4、电机并网的总体设计方案。 2.1.2 功率控制方式采用变桨距控制，当风速超过额定风速时，通过调整叶片的桨距角，使风机的输出功率限制在 1500kW，从而防止发电机和变流系统过载。 2.1.3 发电机为外转子结构的多极永磁同步电机，叶轮直接与发电机转子连接。 2.1.4 变速恒频系统采用 AC-DC-AC 变流方式，将发电机发出的低频交流电经整流转变为脉动直流电(AC/DC)，输出为稳定的直流电压，再经 DC/AC 逆变为与电网同频率同相的交流电，最后经变压器并入电网，完成向电网输送电能的任务。 2.1.5 机组自动偏航系统能够根据风向标所提供的信号自动确定风力发电机组的方向。 当风向发生变化时

5、，控制系统根据风向标信号，通过偏航电机驱动偏航减速器使风机自动对风。偏航系统在工作时带有阻尼控制，使机组偏航旋转更加平稳。 2.1.6 液压系统由液压泵站、电气电磁元件、蓄能器、刹车装置、连结管路等组成，为偏航刹车系统及转子刹车系统提供动力源。 2.1.7 针对不同机组形式， 自动润滑系统包括偏航润滑、 发电机轴承集中润滑和变桨轴承集中润滑。各润滑系统主要由润滑泵、油分配器、润滑管路等组成，主要用于特定位置的自动润滑。 2.1.8 整机制动系统采用叶片顺桨实现气动刹车，降低叶轮转速。 2.1.9 机舱设计采用了人性化设计方案，工作空间较大，方便运行人员检查维修，同时还设计了电动提升装置，方便工

6、具及备件的提升。 2.1.10 整个机组由 PLC 控制，数据自动采集处理、自动运行并可远程监控。 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 2 2.2 金风 1500kW 系列风力发电机组系统总图 1.叶轮(-直径) 2.发电机 3.机舱 4.塔架 5.基础 图 2.1 整机系统总图 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 3 3. 安全规范 安全是一切工作的根本，为了保证安全操作风机设备，所有维护人员须认真阅读并遵守该手册的安全规范。 任何错误的操作和违反安全的行为都可能导致严重的设备损坏或危及维修人员的安全。所有在风机附近工作的人员都要认真阅读、正确理解和使用该手册。该手册仅涵盖了

7、针对风机的安全措施。除此之外，所有的专业操作通用规程和事故防范手册均适用本手册。风机制造厂家保留因改进风机而更改手册的权利。 3.1 安全规范概述 3.1.1 未经授权，不允许爬风机。根据安全规范要求接受必要的安全方面的培训课程。 3.1.2 操作人员必须理解人身防护装备说明书并正确使用，并在其使用之前和之后都进行检查。对安全设备的检查，必须由经授权的维修公司进行，并且必须记录在设备的维护记录中。不要使用任何有磨损或撕裂痕迹的设备或者超过制造商建议的使用寿命的设备。 3.1.3 在风机附近或进入风机，任何时候至少应戴安全帽、穿安全鞋。登高或高处作业，请使用PPE（ Personal Prote

8、ctive Equipment 人身防护装备）装备。不允许独自进入风机。除此之外，强烈建议随身携带移动电话，以备在紧急情况下使用。 3.1.4 当在风力发电机上工作时，操作人员附近必须有紧急逃生设备，以使他们可以快速撤离到安全地带。操作人员必须对设备及其使用非常熟悉，以备在紧急撤离时的需要。在任何时候，紧急逃生设备的使用说明书都必须与设备放在一起，且在不打开设备的情况下就可以查看说明书。 3.1.5 在进入风力发电机执行任何操作之前，必须告知主管人员或现场经理风力发电机的准确位置以及将要执行的操作的类型和范围。 主管人员或现场经理根据情况决定准许或者拒绝要执行的工作。 3.1.6 在开展任何工

9、作之前，操作人员必须知道当地的联系电话以备用。 3.1.7 如果必须从地面上检查一台正在运行的风力发电机，不允许站在叶片所在的旋转平面内，而应站在风力发电机的前方安全距离外。 3.1.8 工作人员进入风机维护操作时，应先使风机处于维护状态。具体操作步骤如下：先按下红色按钮“stop”停机键，使风机停机，如果蓝灯“Ready”灯亮，则停机程序完成；然后将主控柜正面的“操作钥匙”开关旋至“repair”位置，进入维护状态；当维护完毕后，先按下黑色按钮“reset”复位键,然后按下“start”启动键，启动风机，最后将“操作钥匙”开关旋至“operation”运行位置，进入运行状态，待风机正常运行后

10、工作人员方可离开。 图 3.1 主控柜操作按钮 警告：因机组可远程操作，可能给风机内工作人员或是在风机附近的人员带来潜在的威险。对维护人员来说，让风机停机并断开远程控制功能特别重要。 3.1.9 注意查看风机里或设备上的各类警示牌。 3.1.10 禁止在大风雪、龙卷风、有雷击危险的暴风雨以及洪水等极端天气情况下接近风机。 3.1.11 严禁在服用酒精或其它有类似作用的药品后执行有关任务或者在现场驾驶。 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 4 3.1.12 进入风机执行任何操作时，建议不要佩戴个人饰品，如项链、珠宝等。 3.1.13 在现场禁止焚烧任何东西。所有的废品、废物应放在垃圾箱或

11、容器内。 3.1.14 在进行任何带有火花的工作之前，如焊接等，必须得到现场管理人员或经理的授权并采取相应的预防措施。 3.1.15 任何时候在机组上工作都要保证至少有 2 人。 3.1.16 风速11m/s 时，禁止在机舱内外或叶轮中执行维护工作。 3.1.17 所有任务的执行应符合所在国家当地的相关法规。 3.1.18 当在塔筒底部工作需要将门打开时，应将塔架门固定以防止因风吹而出现撞击事故。 3.1.19 所有任务完成后，应将塔架门锁住以防止非工作人员进入风机，造成人身或设备损坏。 3.2 人身防护装备(PPE) 3.2.1 使用人身防护装备主要是减少在工作场所的危险。 所有在风机现场使

12、用的人身防护装备必须符合下列规定： a) 具有“CE”标志； b) 在有效期内使用； c) 若有破损，应立即更换防护装备； d) 人身防护装备标准应符合现行的标准、规范以及使用说明书的规定。 3.2.2 PPE人身防护装备包括： 安全帽、 安全带 （见图3.2） 、 带挂钩的安全绳和防坠落的机械安全锁扣(见图 3.3)，并且这些安全设备必须要符合安全设备标准，见表 3.1。 图3.2 安全带、安全帽、减震系绳 图3.3 锁扣导轨(防坠落制动器) 表 3.1 安全设备标准 3.2.3 除以上提到的，下列项目也应包括： 安全设备 安全设备标准 安全带 EN 361 减震系绳 EN 355 锁扣导轨

13、(防坠落制动器) EN 353-1 安全绳(绳子,吊钩 ) EN 354 安全帽 EN 397 安全鞋 EN 344、 EN 347 导轨 锁扣Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 5 a) 紧急下降设备； b) 灭火器； c) 移动电话或对讲机； d) 适当的听力保护措施，如戴耳罩； e) 工作手套适合手或手臂用的防护，以免手握带棱或不平表面的物体而受伤。 3.3 安全指导 3.3.1 工作小组成员规定 3.3.1.1 一般情况下，在风机中，一项工作应有两个或两个以上的人来完成。 3.3.1.2 应做好工作计划，禁止或尽量减少相互隔离，如超出视力或听力范围。如果两人位置彼此超出听力范围

14、，必须使用对讲机或移动电话来保持通讯以保证相互安全，并带上电量充足的电池。 3.3.1.3 如果小组成员之一需要休息，工作必须中断。 3.3.1.4 若没通知同伴，不能停止工作或离开。 3.3.2 攀爬塔架 注意：在攀爬之前，机组必须停机且是安全的。具体操作请参见上面2.1.8节。 3.3.2.1 请不要低估体力的消耗。只有身体状况良好，无神经系统方面问题没有受到酒精或是一些药物影响神经系统的人才能爬风机。 3.3.2.2 爬塔架之前， 先打开塔架灯和机舱灯。 检查防护装备是否完整， 若发现有任何形式的故障，应等到修复完成之后才可爬塔架。 3.3.2.3 当上下塔架梯子时，应使用防坠落装置。

15、3.3.2.4 小工具和其他松散的零部件必须放在包或是箱中， 松散的小件不可放在衣服口袋中且手上应不带任何东西。较重的零部件应通过提升机运输，不可人工搬运。 3.3.2.5 不论什么时候上下塔架，一定要穿戴人身安全设备：安 全帽、安全带、带挂 钩的安全绳和防坠落的机械安全锁扣。 3.3.2.6 爬塔架时，检查确信下面没有人。每次每节塔架梯子上，只允许一人爬。当到达某一塔架平台后，应关闭平台盖板。只有当平台盖板关闭且关闭安全后，下一个人才可开始往上爬或下梯子。这样可防止下面的人被上面掉落的小零件、工具砸伤。到达梯子顶端时，在卸掉防坠落装置之前，必须用减震系绳与一安全挂点连接来保证人身安全。 3.

16、3.2.7 没携带任何工具或物品的人员，应先上，后下。 3.3.2.8 每次在爬塔架时，要检查梯子梯步、塔架各段平台，机舱内外平台是否有油、油脂或其他危险物品。若有，必须将污染区域清洗干净以免滑倒发生危险。 3.3.2.9 下塔架时，应使用安全绳。只有防坠落装置与安全带连接安全后，才可取掉安全绳，开始下梯子。 3.3.3 机舱中工作 3.3.3.1 风较大时，机舱舱门不可打开。 3.3.3.2 打开后舱门工作前，必须通过系索与一可靠的挂接点连接。 3.3.3.3 当须到机舱外去工作时，应系安全绳以确保安全。 3.3.3.4 下塔架前，必须关上天窗、机舱后盖门，并检查所有工具和废弃东西是否收集好

17、。 3.3.3.5 清洁所有油脂以避免滑倒。 3.3.4 重物提升 3.3.4.1 用提升机将物体提升到机舱，应使用导向绳稳定吊物，以免吊物与塔壁碰撞，造成物体和塔架防腐的损伤。同时确保此期间无人在塔架周围，以避免坠物伤人。 3.3.4.2 当维护人员到机舱后部的平台下去开、关舱门时，应穿全身安全带并系安全绳，并和机舱中的安全挂点固定好。 3.3.4.3 提升机的最大提升重量不得大于350Kg，严禁超重或载人。在风速较大的情况下提升重物时，风机要偏航侧风90度后，方可用提升机提升重物。 ！注意：提升机使用前，必须停机！ 3.3.5 参观人员 所有在风机里或在工作现场但又没有相关工作任务的人员可

18、被定义为参观人员。参观人员应征Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 6 得现场管理人员的允许并有相关人员陪同，并且必须穿戴合适的人身防护装备后才可进入现场或风机。 3.3.6 人身安全 下面描述了在风机里或在其周围可能发生的一些危险。 3.3.6.1 运动部件的危险性 a) 偏航驱动（小齿轮）引起的危险 机舱通过偏航轴承与塔架相连，在机舱底座下部，有 3 个偏航电机，它可以根据风向调整机舱方向。偏航小齿轮与偏航齿圈啮合，在此区域，塔架与机舱的相对运动可能引起危险。即使风机手动停机，偏航系统仍然是激活的。因此，当机舱运动时，不要在偏航齿轮附近逗留，以免被偏航小齿夹伤。 !注意：谨防被偏航小

19、齿夹伤！ b) 底座下的梯子引起的危险 在塔架顶部，有一通往机舱的爬梯，此爬梯与机舱固定，并随机舱的运动而运动，因此，不要站在机舱爬梯和塔架顶部爬梯之间，以免偏航时被夹伤。 ！注意：谨防被塔架上平台梯子与机舱梯子夹伤！ c) 偏航刹车系统引起的危险 偏航刹车闸安装在机舱底座下部，闸片贴着偏航刹车盘运动。不要接触偏航刹车系统的内部，以免被偏航刹车夹伤。 ！注意：谨防偏航刹车系统引起的危险！ d) 发电机进口 机舱前部轮毂部分平时是关闭的。发电机上有两个进口，上面进口由门固定，下面进口上安装了推拉式的带安全锁扣的门。此处两门只能在转子锁定的时候才能打开，未经许可，不得擅自操作转子锁定装置。只有经过

20、特殊培训的人员方可操作转子锁定。如果误操作，可能会导带来严重的设备损坏或人身伤害。只有接受过厂家培训的人员才允许进入发电机。 !注意：无关人员严禁进入发电机！ 3.3.6.2 紧急出口 在紧急情况下，风机可以通过两个出口离开，并在30分钟内逃离。塔架门是一逃生门，如果通过塔架门安全逃离不可能，可以使用机舱中的逃生装置。利用此装置，几个人可从机舱一个一个地逃生。要求每个人穿安全带，逃离步骤如下： 1) 将逃生设备系到挂接点上； 2) 将你与安全绳安全连接； 3) 打开提升机下的机舱尾部平台盖板； 4) 坐到机舱平台边缘上，用脚将舱门踢到90度打开舱门； 5) 打开逃生装置的拉链； 6) 将绳子通

21、过舱门扔到地面上； 7) 将逃生装置的短绳吊钩与身上安全带的锁扣连接； 8) 从挂接点松绳子； 9) 挪动身体到下舱门； 10) 滑过舱门； 11) 在逃生装置帮助下慢速下滑； 12) 到达地面后，取下绳子，但保持吊钩仍在绳子上； 13) 拉绳子直到另一端到达机舱，下一个人才可和逃生装置连接； 14) 现在第二个人可以将安全带连到短绳吊钩上，重复上述步骤逃离。 ！注意：认真阅读厂家的说明书，并妥善保管；若处理不当，可能会造成生命危险！ 3.3.7 电气规范 a）开启控制柜 各种控制柜的开启需要经过专业培训的人员才能操作。 ！注意：各种控制柜均带电，操作时需严格按照作业规范执行！ b）进入电气间

22、 在塔架下平台安装有各种电气设施和中压开关，只有经过专业培训且有资格的电气工作人员才Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 7 警 告： 有人正在工作 任何操作请联系工作人员！可以进入电气间操作。未经授权禁止进入电气间进行任何操作！ ！注意：电气间，注意安全！ 3.3.8 电气安全 3.3.8.1 为了保证人员和设备的安全， 只有经培训合格的电气工程师或经授权人员才允许对电气设备进行安装、检查、测试和维修，并且必须有两人同时在场。 3.3.8.2 安装调试过程中，要挂上警告牌（见图 3.4） ，提醒后续进入作业的人员在进行相关工作之前，需要和正在作业的人员进行沟通。 图3.4 3.3.8.

23、3 现场需保证有两个以上的工作人员，工作人员进行带电工作时必须正确使用绝缘手套、橡胶垫和绝缘鞋等安全防护措施。 3.3.8.4 对超过 1000V的高压设备进行操作，必须按照工作票制度进行。 3.3.8.5 对低于 1000V的低压设备进行操作时，应将控制设备的开关或保险断开，并由专人负责看管。如果需要带电测试，应确保设备绝缘和工作人员的安全防护。 3.4 特殊危险情况 3.4.1 过速 正常情况下，叶轮的转速不可能超过规定范围。一旦发生过速，机组周围500米范围内的人员必须撤离。 3.4.2 雷暴 尽管机组有雷电防护设备的保护，仍有闪电击中的危险。因此，在雷暴天气下，或在此区域预测有雷暴时，

24、立即撤离风机。在雷电过去至少1小时后再进入风机。若听到湿的叶片发出劈啪声，可能仍然还带电，这时不可接近或触摸风机。 3.4.3 结冰 天气寒冷时，从叶片上可能有掉下冰块的危险。如果风机附近有公共道路或距离风机250m范围内有建筑物，运行人员应在风机叶片结冰的时候停机，以免发生危险。特别是在低温、低风速的一段时期后，如果风机启动后，叶片上有冰，操作人员应确信风机附近没有其他人员。结冰的情况可能有以下几种： a) 结冰: 霜冻期，雨滴落到冰冷的叶片表面上； b) 霜冻: 当温度低于冰点时出现湿度高的云雾。 c) 0C左右的雨夹雪。 注意： 在有结冰层的风机附近逗留是危险的! 3.4.4 紧急通道

25、为保证在紧急情况时实现快速救护，必须保证到现场的道路畅通。 3.4.5 急救 在塔底和机舱中有用于治疗小的伤痛的急救药箱。 3.4.6 防火 3.4.6.1 火灾的预防措施 严禁在风机内吸烟！所有的包装材料、纸张和易燃物品必须在离开风机的时候全部带走，消除火灾隐患，并保证风机内的清洁。当执行存在有火灾危险的工作时，应采取必要的安全预防。 3.4.6.2 发生火灾时的措施 若风机内起火，可以使用塔筒内的灭火器进行扑救，同时通知电场人员以寻求更多的帮助。如果发生火灾， 所有人员必须远离风机的危险区， 及时通知电场人员快速将风机与电网断开， 拨打 “119”Q/JF 2SJ1500SM.6-2008

26、 8 火警电话，讲明着火地点、风机现场编号、着火部位、火势大小、外界环境风速、报警人姓名、手机号，并派人在路口迎接，以便消防人员及时赶到。 注意：不要打开通风口（如塔架门、机舱天窗、吊物孔） ，防止空气流通，扩大火势。 3.5 焊接、切割作业 3.5.1 在安装现场进行焊接、切割等容易引起火灾的作业，应提前通知有关人员，做好与其他工作的协调。 3.5.2 作业周围清除一切易燃易爆物品，或进行必要的防护隔离。 3.5.3 确保灭火器有效，并放置在随手可及之处。 3.6 急停开关、灭火器 3.6.1 从塔架门进入塔架，对面是控制柜，控制柜的控制面板上有一个紧急停机键（红色） ，在紧急情况下使用，控

27、制柜只允许运行人员打开。灭火器放在塔架门旁边，个人安全装备放在计算机柜的右侧。 3.6.2 从塔架上方的人孔可以进入机舱，紧急停机键（红色）在机舱内的顶舱控制柜上，在紧急情况下使用，灭火器（红色）在机舱入口处。 3.7 风机的保护措施 3.7.1 主动保护 风力发电机组的监控是由运行控制系统实现的。该系统检查所有的传感器信号和风力发电机组的运行参数，参数如下： a) 转速； b) 功率； c) 温度； d) 塔架振动； e) 风速； f) 桨距角； g) 机舱位置。 安全保护系统独立于运行控制系统，其检查的参数有： a) 过速； b) 振动开关； c) 扭缆开关； d) 急停开关； e) 控制

28、系统故障； f) 变桨驱动。 如果上述中的任何一个开关报告故障，安全链断开，风机立即紧急停机。 3.7.3 被动保护 3.7.3.1 被动保护系统能保护风机免受外部环境的影响，如雷电、过载荷等。叶片里安装有雷电感应器，内部的导电系统可以防止叶片受到雷击。另外，变桨系统可以一直保持正常工作，即便是在风机受到雷击的情况下。 3.7.3.2 顺桨刹车时，叶轮的自由运转产生的扭矩很小，因此，风机受到的载荷也很小，这就是不锁定叶轮（即便是紧急停机）的原因。 3.7.4 刹车系统 本机组的每只叶片都有自己的独立变桨机构，通过变桨机构调整叶片桨矩角到顺桨（90）位置，使风机完全能够在气动刹车的作用下停下来，

29、从而实现机组的正常和紧急停机。 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 9 4. 主要零部件说明 金风 1500kW系列风力发电机组的主要零部件，见图 4.1。 1叶片 2变桨系统 3轮毂 4发电机转子 5发电机定子 6偏航驱动 7测风系统 8辅助提升机 9顶舱控制柜 10底座 11机舱罩 12塔架 图 4.1 金风 1500kW 系列风力发电机组主要零部件 4.1 叶轮 叶轮由叶片、轮毂和变桨系统三部分组成。 4.1.1 叶片 4.1.1.1 金风 1500KW 机组采用 3 叶片，各带有一套变桨系统，叶片材料为玻璃纤维增强树脂。 4.1.1.2 叶片配备雷电保护系统。 当遭遇雷击时，

30、通过间隙放电将叶片上的雷电经主轴、 偏航轴承、塔架，最后导入接地系统。 4.1.2 轮毂 4.1.2.1 轮毂采用球形结构，该结构铸造性好。 4.1.2.2 轮毂材料为 QT400-18AL，强度较高。 4.1.3 变桨系统 4.1.3.1 本机组的变桨系统（见图 4.2）能使叶片绕其中心轴转动。它既能控制输出功率还能使风机降速。当风速超过额定风速时，通过调整叶片的桨距角，叶轮的输入功率可以限制在 1500kW，从而防止发电机和变流系统过载。 4.1.3.2 运行控制系统可连续记录并监测风机的输出功率和叶片的桨距角， 同时根据风速相应地调整桨距角，结合变速控制，可以实现 1500kW 功率的恒

31、定输出。 4.1.3.3 机组 3 个独立的变桨系统也是风机的刹车系统。 该系统将叶片调整到顺桨 （90） 的位置，可减少叶轮的出力。变桨后，风机的转速下降，直到风机停机。 1 2 3 4 5 76 9 12 11 8 10 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 10 1齿形带 2变桨盘 3叶片 4变桨驱动 5电容和控制系统 图 4.2 变桨系统 4.2 发电机 发电机的功能是将叶轮传递来的机械能转换成电能。 金风 1500kW 系列发电机是永磁多级同步发电机，由叶轮直接驱动，设计中没有齿轮箱。 发电机由定子、转子、定子主轴、转动轴及其他附件构成。 4.2.1 发电机定子 4.2.1.1

32、 发电机定子由定子支架、铁芯和绕组以及其它附件组成。 4.2.1.2 定子支架是焊接结构， 通过定子主轴固定在底座上,它是铁芯叠片和 3 相绕组的支撑部件。 4.2.1.3 发电机的冷却系统是自然风冷式，冷空气通过风道直接吹到叠片上，如图 4.3 所示。风速增加，风机的输出功率增加 ，温度随之升高。而同时，风道内冷空气的流速也会增加，冷却效果好。 2 1 34 5Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 11磁钢铁心绕组风定子转子冷却风道磁钢铁心风定子冷却风道图 4.3 风冷系统 4.2.2 发电机转子 4.2.2.1 发电机转子由转子支架和永磁磁极组成。 4.2.2.2 发电机转子支架是焊

33、接结构，它是一个外转子，发电机转子通过螺栓固定在转动轴上，转动轴直接与轮毂连接并由叶轮驱动。 4.2.2.3 永磁材料粘贴在转子支架内壁上，产生磁场。 4.3 底座及机舱 4.3.1 底座传递所有的来自叶轮、发电机或塔架的静态和动态载荷。 4.3.2 底座通过偏航轴承与塔架连接，这样机舱在偏航机构的驱动下使叶轮对准风向，主要的零部件都安装在底座上。 4.3.3 维护人员上到塔架上平台，通过爬梯可以进入机舱。机舱内有足够的空间，方便维护人员接触所有的零部件。通过机舱尾部提升机（限重 350kg）下面的盖板孔可以将重物吊进或吊出机舱，开启或关闭吊物孔门时，必须系全身安全带并将安全绳固定在机舱内可靠

34、的位置。 4.4 偏航系统 本机组采用主动偏航对风方式。在机舱外后部有两个互相独立的传感器风速仪和风向标。当风向变化时，风向标检测风向，主控根据风向标采集的数据计算风机与风向的偏差，然后启动偏航电机，偏航系统工作，使风机对风。对风后，偏航刹车制动，使风机处于对风位置。 该系统具有以下特点： a) 偏航刹车为液压驱动刹车，静止时，10 组偏航刹车闸在 150bar160bar 压力下将机舱牢固制动；偏航时，刹车仍然保持一定的余压（20bar30bar 的余压） ，使偏航过程中始终有一定的阻尼存在，保证偏航运动更加平稳； b) 偏航电机是多极电机，电压等级为 400V，内部绕组接线为星形。 c)

35、位于偏航电机驱动轴上的电磁刹车具有失效保护功能，在出现外部故障（如断电）时，电磁制动系统仍能使机组的偏航系统处于安全、可靠的制动状态； d) 偏航轴承采用“零游隙”设计的四点接触球轴承，以增加整机的运转平稳性，增强抗冲击载荷能力； e) 偏航系统具有自动控制功能，保证机组在小风状态下自行解缆，避免了高风速段偏航解缆造成的发电量损失。 偏航系统主要包括 3 个偏航驱动机构、一个经特殊设计的带外齿圈的四点接触球轴承、偏航保护以及一套偏航刹车机构组成。 偏航驱动机构包括一个偏航电机，一个减速比为 1159.5:1 的4 级行星减速齿轮箱、一个齿数为14 的偏航小齿轮。 偏航刹车分为两部分。一为与偏航

36、电机轴直接相连的电磁刹车，另一为液压刹车，在偏航刹车时，由液压系统提供压力，使与刹车闸液压缸相连的刹车片紧压在刹车盘上，确保足够的制动力。Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 12 偏航时，液压压力释放但保持一定的余压，这样，偏航过程中始终保持一定的阻尼力矩，大大减少风机在偏航过程中的冲击载荷使齿轮损坏。偏航系统见下图(见图 4.4)： 1偏航电机 2偏航减速器 3偏航轴承 4偏航刹车盘 5偏航制动器 图 4.4 偏航系统 4.5 液压系统 4.5.1 液压系统为偏航刹车及转子刹车提供动力源。 4.5.2 液压原理见附图 1。 4.5.3 功能介绍 4.5.3.1 偏航制动控制回路 a)

37、 液压系统偏航控制回路主要通过提供和释放工作压力控制偏航制动器（）的制动和释放。偏航制动器是活塞式，作用在塔顶的刹车盘上，在风机正常运行及机组停机时，制动器处在最大压力下，阻止机舱的转动； b) 在机组偏航对风、偏航侧风时，液压系统将偏航制动器压力释放，但同时保证偏航制动器内留有较小的制动压力存在，使偏航驱动系统在较小阻力下工作，保证机组偏航时整机平稳无冲击，此部分功能通过系统偏航控制回路中换向阀（12.2）及溢流阀（12.4）的工作来实现； c) 当需要解缆时，液压系统将偏航制动器压力完全卸掉，以防止在较长的一段时间内偏航制动器摩擦片不必要的磨损，此部分功能通过系统偏航控制回路中换向阀（12

38、.1）的工作来实现。 4.5.3.2 转子制动控制回路 a) 液压系统转子制动控制回路同样是通过提供和释放工作压力控制转子制动器的制动与释放，转子制动器与偏航制动器一样属于活塞式； b) 当需要进入轮毂进行维护、检修时，首先使机组顺桨停机，然后对转子进行锁定，转子制动器在转子锁定过程中起到对转子进行刹车的作用，当转子锁定后，转子制动器不再工作。此部分功能通过系统转子制动控制回路中换向阀（9.1）的工作来实现。 4.5.4 技术参数 a） 工作电压 400V/50Hz； b） 控制电压 24V DC； c） 工作压力 150bar160bar； d） 偏航余压 20bar30bar。 4.5.5

39、 液压系统功能元件介绍 （见图4.5、图4.6、图4.7） 1 2 3 4 5 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 13 1蓄能器（7） 2偏航余压阀（12.4） 3压力表（6） 4空气过滤器（1.5） 5手阀（11.2） 6手阀（6.1） 7手阀（7.1） 8油位计（1.4） 9手动泵（13） 10放油球阀（1.8） 11压力继电器（10） 12电磁阀（9） 13安全阀（5） 14电磁阀（12.1） 图 4.5 液压系统功能元件 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 14 15电磁换向阀（12.2） 16手阀（1

40、2.6） 图 4.6 液压系统功能元件 17滤油器堵塞发讯器（3.1） 图 4.7 液压系统功能元件 15 16 17 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 15 4.5.3.1 压力继电器 11（10）用来监测液压站的系统压力。当系统压力降低到设定值 150bar时， 压力继电器发讯给控制器，控制器发出指令液压泵开始工作建压，直到系统的压力达到系统最高压力设定值 160bar 时，压力继电器发讯给控制器发出指令，液压泵停止工作。压力继电器 11（10）输出为开关信号。最高压力设定值可通过旋动头部螺栓调整，顺时针旋转压力设定值增大，逆时针旋转压力设定值减小。 4.5.3.2 压力表 3（

41、6）实时显示系统压力值 4.5.3.3 蓄能器 液压站设有 1 个蓄能器1（7） ，它的功能是： a) 对液压泵间歇工作时产生的压力进行能量存贮； b) 在液压泵损坏时做紧急动力源； c) 泄漏损失的压力补偿； d) 缓冲周期性的冲击和振荡； e) 补偿温度和压力变化时所需的容量。 4.5.3.4 手阀 顺时针旋转关毕回路，逆时针旋转打开回路。 4.5.3.4.1 手阀 5（11.2）关闭时可切断偏航制动回路与系统之间的通路，系统压力不能够进入偏航制动回路。 4.5.3.4.2 手阀 6（6.1）主要在更换压力表时使用，手阀关闭后，可实现在液压系统不停机、不卸压情况下更换压力表。 4.5.3.

42、4.3 手阀 7（7.1）打开时可卸去系统主回路以及蓄能器中的压力（不能够卸除偏航回路中的压力） 。 4.5.3.4.4 手阀 16（12.6）主要用于维护时偏航系统的卸压。 4.5.3.5 安全阀 13（5） 安全限压作用，保证系统压力始终不高于 200bar。 ！注意：此阀严禁人为调整。 ！ 4.5.3.6 偏航余压阀 2（12.4） 在机组偏航时，为偏航制动回路提供 24bar 压力，偏航余压值大小可调，调节范围 20 bar 30bar。 4.5.3.7 过滤器 4.5.3.7.1 过滤器（3）串接在油泵出油口，用于过滤进入系统的液压油。 4.5.3.7.2 过滤器（11.1）串接在偏

43、航卸压回路，用于过滤制动器内部的杂质颗粒，可防止偏航制动器中的杂质进入油箱。 4.5.3.7.3 空气过滤器 4（1.5）安装在油箱上，油箱内的油位在油泵工作中和油温发生变化时会上下波动，油箱内的空气压力会随着增大或减小，空气过滤器可保证油箱内空气与外部空气产生对流，使油箱内的气压稳定不致过大，同时也能阻止外界杂质的进入。 4.5.3.8 油位 油位计 8（1.4）用来监测油箱内液压油的油位。当油位低于限定值时，油位开关动作，计算机收到信号后会发出故障信息，风机正常停机。在油位计上装有一个油位观察窗，可清晰的显示出当前的油位。 4.5.3.9 手动泵 液压系统手动泵 9（13）主要实现在系统断

44、电的情况下提供应急能源。它在液压系统中起着与电动液压泵一样的功能，提供系统工作压力。为配合手动泵在系统断电情况下或在检修时转子制动器能够实现制动，控制转子动作的电磁阀 12（9）配备有手动控制限位功能。 4.5.3.10 电磁阀 14（12.1） 用于解缆时卸除偏航制动器中的压力。 备注：以上元件括号前数字为图中的序号，括号中数字为液压原理图中的件号。 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 16 4.6 润滑系统 4.6.1 偏航润滑 自动润滑系统通过油脂润滑泵定时、定量地将润滑脂连续的输送到偏航轴承内部及偏航齿轮齿面，起到连续自动润滑的效果，避免了手动润滑的间隔性以及润滑不均问题（过润

45、滑，欠润滑） 。 主要部件有润滑油泵组件（油箱 8L、泵、低油位报警器） 、管路接头、安全溢流阀（300bar） 、一级分配高压油管、油脂分配器、分配器堵塞检测装置、二级分配管路软管、轴承进油接头、齿面润滑油毡齿轮。 偏航润滑系统功能元件（见图 4.8、图 4.9、图4.10） ： 1油箱 2安全阀 图 4.8 润滑系统功能元件 3递进式分配器 图 4.9 润滑系统功能元件 1 2 3 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 17 4油毡齿轮 图 4.10 润滑系统功能元件 偏航润滑系统原理及配置见图 4.11： 1递进式分配器 2安全阀 3润滑泵 4塑料胶管 图 4.11 润滑原理及配置

46、图 4.6.2 发电机轴承集中润滑（选配部分） 发电机轴承集中润滑系统的泵体安装在叶轮导流罩前支架上，管线分为两路：一路沿变桨支架进入轮毂，然后固定在变桨柜引线支架上，用以润滑发电机前轴承；另一路沿导流罩向电机转子方向布线，最终固定在导流罩后支架上用以润滑发电机后轴承。集中润滑系统采用自带控制方式，可自行控制工作时间以及工作周期，只需要提供 220V 电源即可。润滑系统使用 SKF LGEP2 润滑脂，加油量 约 4L。 主要部件有润滑油泵组件（油箱 4L、泵） 、管路及管路接头等。 发电机轴承集中润滑系统功能元件（见图 4.12） ： 4 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 18 1

47、 润滑油箱 图 4.12 润滑系统功能元件 4.6.3 变桨轴承集中润滑（选配部分） 变桨轴承集中润滑系统的泵体安装在叶轮导流罩前支架上，管线沿变桨支架进入轮毂，通过主分配器在由变桨柜引线支架进入二级分配器然后在分配到各个润滑点。集中润滑系统采用自带控制方式，可自行控制工作时间以及工作周期。只需要提供 220V 电源即可。润滑系统使用 Fuchs gleitmo 585K 润滑脂，加油量 3 4 L。 主要部件有润滑油泵组件（油箱 4L、泵） 、管路接头、油脂分配器、分配器堵塞检测装置等。 变桨轴承集中润滑系统功能元件（见图 4.13、图 4.14、图4.15、图4.16） ： 1 润滑油箱

48、图 4.13 润滑系统功能元件 1 1 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 19 2 转换器 图 4.14 润滑系统功能元件 3 分配器 图 4.15 润滑系统功能元件 4 压力传感器 图 4.16 润滑系统功能元件 发电机轴承润滑系统、变桨轴承润滑系统润滑泵的电源为 220V，由第三个变桨柜中引 出， 如图 4.17 所示。 2 3 4 Q/JF 2SJ1500SM.6-2008 20 图 4.17 叶轮部分自动润滑电源接线 4.7 塔架 4.7.1 塔架主要起着支撑机舱、发电机和叶轮的作用，并将载荷传递到基础上。 4.7.2 塔架在法兰处用螺栓连接，其段数可参见各项目机组技术数据。

49、塔架下端与基础环连接。塔架上端通过螺栓与偏航轴承连接，塔架侧的连接法兰分为内法兰式和外法兰式。 4.7.3 主控制，变流柜，变压器（如果必要）或水冷柜（对 ABB 或 SWITCH 来说）都安装在塔架底部。 4.7.4 塔架内装有安全爬梯并一直通到塔架最上面的平台，进入机舱的梯子是另一段。每段塔架上部都设一个休息平台。 4.7.5 塔架和机舱内都装有照明灯。 4.7.6 所有的动力和信号电缆在塔架内布放。电缆固定在电缆夹板上，不会影响机舱的转动。发生扭缆时，风机能自动解缆。 4.8 变流装置 本机组直驱永磁同步风力发电机通过变流装置和变压器接入电网，其中变流系统主电路采用AC-DC-AC 变流方式，将永磁同步风力发电机发出的电通过变压器送入电网。变流装置按照我公司永磁同步风力发电机的特点专门设计，与六相永磁同步发电机具有很好的适应性。本机组直驱永磁同步风力发电机变流装置是全功率变流装置，与各种电网的兼容性好，具有更宽范围内的无功功率调节能力和对电网电压的支撑能力。同时，变