上海电气风机培训总结高瑞林_上海电气培训总结

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上海电气风机培训总结

本次培训主要以上海电气1.25MW机型为主，分系统进行了学习讲解，主要讲解了发电机、变流、液压、电控以及防雷系统，培训期间就现场存在的问题及难点与老师做了沟通交流，下面就具体培训情况做如下总结：

一、发电机系统：

1、发电机分类：

2、上电1.25MW风机属于绕组式异步双馈发电机，结构如下： 定子—定子铁心/定子绕组/机座

转子—转子铁心/转子绕组/转轴

端盖—前端盖/后端盖

滑环室——集电环/刷架/碳刷

出线盒——定子/转子/辅助出线盒

冷却装置——冷却器/（冷却风扇）

3、双馈发电机的工作原理：

双馈发电机的定子绕组接工频电网，转子绕组由具有可调节频率、相位、幅值和相序的三相电源励磁，采用双向可逆专用变频器。双馈发电机可以在不同的风速下运行，其转速可以随风速的变化做相应调整，使风力机的运行始终处于最佳状态，提高了风能的利用率。

同时，通过控制馈入转子绕组的电流参数，不仅可以保持定子输出的电压和频率不变，还可以调节输入到电网的功率因数，提高系统的稳定性能。

4、变速恒频双馈发电机原理：

f1=p×fm±f2（+为亚同步状态，-为超同步状态）其中：f1为定子电压频率

p为电机的极对数

fm为双馈发电机的机械频率=nr/60 f2为转子励磁电压频率

当转速fm由于风速变化发生变化时，调节f2的大小，可使f1保持恒定不变，实现双馈发电机变速恒频控制，其中控制方式分为：矢量控制（有编码器）/直接转矩控制（无编码器）。

注：转子绕组电流主要调节：电压幅值（无功调节）/电压相位（有功调节）/频率调节（定子端电压调节）

5、常见故障原因分析：

①风机无法并网：主要原因发电机转子接线屏蔽线破裂，导致控制系统无法找到90°并网点（转子励磁电流与定子电压的矢量角度），导致无法并网；

②滑环、轴承、IGBT绝缘损坏：主要原因为滑环室碳粉积累太多，碳粉充当放电介质，间歇性发电导致部件电灼伤；

③轴承损坏：主要原因为发电机对中不达标，发电机运行中震动导致轴承损坏；其次，轴承润滑不到位或是润滑过量也会导致轴承损坏；再次，发电机接地碳刷接触不良或是没有及时更换，导致轴电流灼伤轴承（损伤面承波浪形），致使轴承损坏。

二、变流系统：

1、变流器类型：

①功率选择：全功率变流器（1.25MW×1.2安全系数）

半功率变流器（1.25MW×（1/3）×1.2安全系数）

②工作原理分类：交-交、交-直-交

PWM（脉宽调制）、PAM（脉冲调制）

电压型变流器

2、主要元件功能介绍：

①IGBT:绝缘栅型双极功率晶闸管，在IGBT的栅极和发射极之间加上驱动正电压大于开启电压时，则MOSFET导通，这样PNP晶体管的集电极与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通；若IGBT的栅极和发射极之间施加反压或不加电压，则MOSFET截止，PNP晶体管基极的电流被切断，使得晶体管截止，使得IGBT关断。若为负时，IGBT呈反向阻断状态。

损坏原因：静电、灰尘、过温、过电流、过电压、过潮、振动

②crowbar:当直流母线电压超过1180V时，crowbar动作，使得变流器形成内部环流，进行电流的泄流，保护发电机转子及电容不被剩余电流损伤。

③A3—SU—网侧微处理器：如果DC-link电压过高（光纤信号传给触发单元）开启Crowbar导通；

④A4—HU—机侧微处理器：控制转子电流；通过位置编码器测量发电机转速；功率调节控制（无功功率调节）；PLC与外部WTG-PLC通信（通过CAN总线）；同步化（同期）和断路器控制。

⑤变流器并网过程：

当发电机转速达到900转-主控给变流器发准备并网的信号-SU进行冷却系统运行-发信号给HU-HU发信号给K5（预充电接触器）-K5闭合-T14（预充电变压器690/100）-Z3（交流变直流）整流器整流为100V直流-升至180V-升至800V-IGBT开始工作（同时K5断开）-变流器自充电至1100V-反馈信号至HU-HU反馈信号至主控（预充电环节已完成）-HU检测Q10（并网开关）两端电压、相位、频率一致-HU给Q10并网信号-Q10闭合-反馈信号到HU-HU将并网信号回传主控，完成并网过程。

3、典型故障点排查：

空转无法并网：①Q4空开接线松动

②A3-X1端子松动

③编码器损坏或是接线松动

④HU板下端彩线排接线松动

⑤转子电缆屏蔽线损坏

三、液压系统：

1、液压元件介绍：

各类阀：电磁阀、溢流阀、截止阀、单向阀、减压阀、平衡阀、球阀

传感器：压差传感器、压力传感器、回油过滤器、液位开关、液位计、压力表

滤芯：回油过滤器（油滤）、空气滤芯 其他：油泵、水冷却器、蓄能器

2、系统分类：

偏航系统：液压驱动偏航，驱动压力60bar，偏航余压20bar；液压驱动偏航刹车，驱动压力160bar。

高速轴刹车系统：驱动压力160bar。变桨系统：蓄能器顺桨，蓄能器压力65bar。

四、电控系统（MITA控制系统）：

1、控制系统功能：

保证风力发电机的安全和可靠运行； 保证风力发电机的最优功率输出；

2、状态监控：

转速、温度、压力、振动、风速、风向、位置、通讯、噪声、电网、UPS等状态；

3、安全链：

过速、振动、扭缆、急停、看门狗

4、分类：温度控制、液压控制、偏航控制、刹车控制、变桨控制、通讯控制

5、传感器：

数字信号传感器：振动开关、压力开关、油位报警开关、润滑油泵故障反馈开关、纽缆限位开关、温控开关、碳刷监控开关、接近开关（转速传感器）、风速计

模拟信号传感器：压力传感器、振动传感器WP4084、温度传感器（PT100）、轮毂位置编码器、风向标

6、处理器：

WP3100：（以下简称控制器）是1.25MW风机的控制器，也是主控系统的核心部件，它的任务是如何高效、安全地将风能转化成直接并网的电能。

WP3023： 数字I/O扩展接口卡，为控制器增加13个数字输入端和8个数字输出端。

WP3034： 4路模拟输入接口卡，用于接收叶片角度信号、2个风向标信号、发电机定子温度信号。

WP3035： 4路模拟输出接口卡，用于给定变桨控制阀控制信号、给定变频器功率因数设定与校正信号。

WP3045： 5V CMOS 信号与光纤信号转换接口卡，为显示屏和风场通讯提供光纤通讯接口。

WP3046： 5V CMOS 信号与RS232转换接口卡，为UPS通讯、风场通讯、风机调试提供RS323接口。WP3042： 标准RS485接口卡，用于WP4084（振动传感器）与WP3100之间的通讯。

高瑞林 2014年9月15日