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东方FD70FD77 型风力发电机操作手册

2021-07-28 来源:好走旅游网


版本号:F

东 方 汽 轮 机 厂

FD70/FD77 型风力发电机

操作手册

编号 T-1.1-GP.BH.01-A

共 1 册 第 1 册

2005 年 3 月

序号

名 称 1 介绍 2 技术描述 3 安全知识 4 安全装置 5 自动运行 6 控制面板操作 7 控制面板显示 8 手动操作 9 维护 10

风机规范

页 码 1 2 8 15 25 29 36 41 44 45

MD70/MD77 操手册 T-1.1-GP.BH.01-A(F)

1 介绍

1.1 关于手册

该手册是为熟悉涡轮风机及其外围设备的操作人员制定的,它包括一些正确的使用方 法和对风机的操作,也提供认为安全有用的信息,能适当和有效的运行风机。该手册也为 厂商维修人员提供参考。

1.2 手册中应用的符号

下列符号作为文中的危险警告或包含附加信息。 警告

危险!

带有“危险!”文字的该符号用来识别一个潜在的危险。如果没有避

免,将产生材料损坏或严重的伤害甚至死亡。

警告!

该符号和“警告!”文字一起出现表示有潜在的危险。如果没有避免, 将产生轻的或中度的伤害甚至材料损坏。

信息

该符号和“信息”文字一起出现表示文中包含信息或差错。

1.3 应用

风机的应用包括为电网供电的外围产生设备(项目组成:变压器,励磁开关和风场通 讯设备),可以通过厂家设定的功率等级和厂家事先设定的应用操作参数在全自动控制方式 下运行。

涡轮风机仅能对它自己已有的目的和带有指定运行数据进行应用,如果所有的技术故 障或缺陷是开放的,它的维修和使用与手册应保持一致。且带有相关的安装、操作、检查 和维修说明规范。

1.4 制造年份

涡轮风机建筑物的年份见塔内部的指示牌上。

1.5 制造地址

东方汽轮机厂 四川 德阳

1.6 定义手册使用条款 设备操作员 设备操作人员是一个可以亲自使用风机或在权威人士的指导下使 用风机的正常或合法人。 资格工人 资格工人是指他或她具有一定技术方面的教育和经验,有足够的

知识能够对东方汽轮机厂的 FD

风机进行操作。他或她熟悉安全

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工作和防止事故的相关规章且接受过技术实习。

运行人员 运行人员由指派任务的适当操作机器的熟练人员组成。比如:维 修人员。 熟练的电气人员 熟练的电气人员是指:基于他或她自身的技术方面的教育、知识、 经验和相关的规章和规定知识,能够评估和完成指派的电气设备

任务、在说明书指导下能熟悉校准和正确的识别潜在的危险任

务。 被授权的开关设备工人 被授权的开关设备工人指具有涡轮风机知识的有经验的尽职 的熟练的电气工人,这些人必须被用户或设备管理者授权。

2 技术描述

2.1 涡轮风机描述

东方汽轮机厂的 FD 型风机是一种额定功率为 1500kW,频率为 50Hz 或 60Hz 的变桨

控制、可变速的涡轮风机,拥 70 或 77m 的风轮直径和高为 61.5、65、85、90 或 100m 的

轮毂。格子塔提供的轮毂高度为 85、96.5、98、111.5 和 114.5m。

图 2-1 塔高 65m 的东方 FD 风机

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可变速运行能达到最高的电网兼容性,在产生尽量少的噪音时能得到最合适的能量收 益。可变速能力和功率限制功能一起调整发电机转矩和叶片变桨角度。

图 2-2 东方 FD风机安装

2.2 叶片变桨控制

旋转叶片通过允许叶片转动的双排四支点轴承连接到旋转轮毂,它们能独立的调节纵

向轴。同步旋转变桨调整驱动器采用直流电机,它通过内部行星齿轮箱和行星的四点轴承 啮合起作用。对同步变桨设定各个叶片做出最快的同步调整。

图 2-3 叶片变桨单元

为确保在主要故障或风机系统故障时变桨调整能持续作用,每个旋转叶片都带有同步 旋转电池包。变桨调整的驱动器、电池包和控制器都安装在旋转轮毂中,完全的保护起来 避免外部天气状况的影响。 2.3 功率调整

风机功率的调整根据与旋转速度对应的转矩特征曲线来定。特征曲线描述了发电机旋

转速度与发电机应用转矩之间的联系。根据曲线图,调整范围可分为部分负荷区域和额定 负荷区域。

在部分负荷范围,风机在低于额定输出功率的情况下运行,此时风机采用固定叶片角 度和可变速度以最适合的空气动力学的旋转特性的方式运行。通过发电机系统的功率-转速

曲线图来确定输出功率,仅依赖于当时的风速和产生的发电机旋转速度。

在额定负荷范围,风机在恒定的正常转矩和超过额定风速的速度下运行。尽管风速在

变化,但是通过叶片的变桨调节,旋转速度还是可调整为一个定值,否则旋转速度将变化。 在这种范围内转子惯性可以作为能量缓冲器,以减低控制速度的要求

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功率速度曲线图

2.4 安全系统

除限制功率输出值外,变桨控制系统还可以作为安全系统。在正常运行制动期间,叶 片一直旋转直到它们的主要刀刃面对风,旋转轴才会停止。对每个叶片来说,变桨控制系 统是完全独立的,它能分开控制每个叶片,这样产生的安全系统是三重冗余的,换句话说, 三个中任意一个或两个变桨调节单元出现故障,风机一直保持应用,且能充分制住旋转防 止变成潜在的危险转速。

第二个安全系统由两个带刹车卡钳的机械刹车盘提供,在主要制动系统故障时刹车是

激活的,且和允许转轴停止的叶片变桨调节系统一起作用,刹车盘的设计采取保安性原理,

由液压力释放、弹簧力动作。

2.5 传动链

转子负载通过三支点轴承传动链从旋转轴转移到主支架上。在轴末端的球型滚柱轴承 直接安装在主支架上作为固定轴承。浮动轴承直接与齿轮箱连接成一个整体,它与旋转轴 通过收缩盘装配。作用在齿轮箱上的轴承负荷通过一个弹性转矩支撑传递到主支架上。

齿轮箱设计由 1 级行星齿轮和 2 级正齿轮组成。这种齿轮箱装配能产生最大的效率和 最低的噪音。齿轮箱轴承块有完整的弹性衬套在主要载体上支撑齿轮箱。

齿轮箱和发电机通过弯曲的弹性连轴器钢性连接。一个滑动离合器和一个机械刹车在 连轴器里一起作为一个安全系统,滑动离合器能防止可能产生发电机短路的震动转矩,通 过系统的静止来保护齿轮箱。

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图 2-5 传动装置剖面图

可变速发电机在部分负荷时能大量的过滤功率波动,在调节控制运行时几乎完全过滤, 很显然也可以通过风机消音器操作来减少加在结构上的动态负载。突发性的风可以通过轴 的加速度缓冲来保持提供给电网恒定的电压和频率。 2.6 偏航控制

主支架通过外部锯齿状的四支点轴承安装在塔架上,由于安装有轴承,因此主支架能 够旋转。机舱通过齿轮电动机偏航定位与主要风向一致。在实施重新配置时,机舱通过刹 车卡钳保持,因此偏航回转环能不受于外部偏航转矩控制。当机舱被重新配置,刹车的影 响力随着低的压力等级减少。剩余的压力产生一个恒定的刹车转矩来中和机器舱的交互偏 航转矩。它防止齿轮反转和产生低压力偏航控制。

2.7 塔架

钢筋管状塔

塔设计为圆锥型钢筋结构墙,根据轮毂高度可以设计成由三节、四节或六节组成。一 个固定在塔内的梯子可以防止进入塔顶者跌落。也可以利用升降机。塔的每节连接处都有 平台,楼梯出口都有活动门锁住。

转换器系统和电网励磁开关的控制柜安装在塔基。所有涡轮风机的主要功能可以通过 安装在控制单元开关柜上的控制面板来控制。

发电机输出功率通过总线传输,因此从顶部箱体内的计算机控制系统到塔基的开关柜 的电缆控制信号在塔墙内能迅速传输。

光纤电缆用来传送计算机控制系统和控制单元之间的通讯信号。

塔内安装有开关盒、平台和楼梯的照明系统,为了确保安全,在电源故障时还有紧急 照明系统。 格子塔

格子塔由 4 根柱子框架结构组成,上面是一个钢筋管状结构叫做塔头,在塔的上部连 接机舱。

一个封闭的防风雨的升降系统很容易的上升到管状结构塔的平台上。万一出现事故或

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电源故障就可以利用这系统。

在塔头安装有带显示的控制风机的转换器。通过电缆从转换器传递能量给地面变压 器。电缆被固定在一个柱子上。通讯用的电缆、光纤线和控制信号是并联布置的。

在塔头安装有照明系统,可以照亮开关盒、平台和整个升降机。沿着楼梯和升降机在

塔头和塔基之间另外装有灯。万一电源故障,在塔头有蓄电池提供紧急照明。 2.8 控制系统

风机的所有的监视和控制功能都通过计算机控制系统来实现,它们通过控制和监视 传感器连接。计算机控制系统给出叶片变桨角度和发电机系统转矩值,因而作用给电气 系统的分散控制单元的上位机和旋转轮毂的叶片变桨调节系统。采用最优化的能量场算

法,使风机不遭受没必要的动态压力。

图 2-6 装在塔基的风机控制面板

它包括电网电压、频率、相位、转轴转速、齿轮箱、发电机、现场的各种温度、摆 动、振动、油压、刹车衬套的磨损、电缆的弯曲和气象数据的监视。危机故障的冗余检 查,以及在紧急情况下,甚至在没有计算机控制系统操作或缺乏外部电源的情况,它们 通过硬接线连接安全链立即触发和关闭风机。甚至万一主电源完全耗尽,确保最大的安

全,照明灯光还是能继续照明。

运行数据可以通过连接电话线的远程 PC 控制机追忆,也就是说,风机的完整的状 况信息可以被熟悉的操作人员和维修人员获知利用。但是要提供安全密码等级,正确的

安全密码才允许远程控制。

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信息

在手册的末尾增加有风机规范;参考风机规范第 66 页。

3 安全知识

3.1 概要

为了在安全和无风险方式下操作风机,下列安全知识是必须要求阅读、注意和遵守的。

WEC 设备操作人员对风机的运行和安全负责且对各种风险和危险的避免具 有优先处理权。在运行风机时对电网进行有效的干预。

风机必须根据当前的技术知识、实践和公认的标准规则进行建设和安装。然 而,不正确的应用可能导致各种危险情况,如危及健康、人身安全和环境, 以及机械的机能或其它财产。

必须遵守所有的安全和操作说明,危及安全的各种工作和活动方式必须避免。

只有授权的人员才允许在风机场所出现,在这里禁止吸烟,在靠近风机的地 方和在上升设备中要带安全帽。

风机是全自动运行的,通过适当的培训有资格的工人和电气工人,使他们能 识别和矫正任何可能出现的故障。除了“启动”“停止”风机或身份信息请求 和从控制系统得到运行数据外,仅需要对有资格的工人完成的各种手动控制 操作进行培训。

警告!

如果存在有故障,必须立刻停止风机。在故障修复和所有的伤害风 险或危险排除后,风机才能恢复运行。

WEC 设备操作人员需与风机厂家的维修部门建立合作协议。从而定期的检查 风机,设备操作人员可以熟悉风机的运行过程和风机产生的正常的声音。允 许及早发现故障。如果风机出现任何反常状况、动乱或故障,设备操作人员 必须立即通知与之合作的维修部门。

设计和建造风机就明确指定了操作和安全设备的手册说明,此外对于这些设 备,提供最近的对安全工作和达到的专业水平的一般公认的规则版本。

在德国以外,现有的防止事故和环境保护的国际规则必须要遵守,如必要可 以增加风机设备安装文件。

工作在或以别的方式在风机设备内或在认为直接靠近和使用操作命令的任何 人和基本的文件。

遵守本手册的操作规程,将减少维修费用和停机时间提高风机的可靠性和运 行寿命。

由于不断的设计修正,厂商必须及时的提供风机修正技术资料。

3.2 设备操作人员的辅助职责

所有的安全和操作手册能维持操作一个指定的完整和清晰的现场状况。

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在安全和可操作条件下,设备操作人员要确保风机及运行的外围设备的安全, 也就是说所有的保护装置和设备必须是相应的安全的且正常工作和可运行的。 仅只有一部分允许被真正的替代。风机的增加、修正或切除部分,没有经过 厂家同意是不允许的。由厂家建立的控制和监视参数没经过允许也是不能修 改的。

如果在质保期或在维修和约的时期,设备操作人员对风机进行干预或指导非 授权人员对风机操作,厂家的担保将会是无效的。

警告!

在任何情况下对风机干扰将会产生相应的安全问题,也包括对外围 设备,为了必要的安全,机器必须立刻停机。

事先进入风机内维护,在机器启动时要确保没有任何人有危险。当风机在运行 时,它不能与电气和机械部分断开连接。

运行的风机设备必须防止未授权人员进入。在执行维护和维修期间,要禁止未 授权人员进入危险领域。

在执行维护和维修时,为了方便检查必须对容易接近的风机设备用蓬围起来。

3.3 厂商和/或者其它检修公司的辅助职责

为了在搬运机器时避免不必要的危险伤害,工作人员严禁衣服松散破损或带 首饰(包括戒指)或留长发不带帽子。

工人必须经过适当的培训和指导,且穿耐磨的能保护设备和安全的服装。 进入电气设备工作的熟练的电气工人必须懂得专为电气设备指定的技术规则 (如:VDE 和 BGV A2)。

在工作完成时必须牢牢的拧紧所有的螺栓或螺钉连接件。在定义扭矩等级时,

螺栓或螺钉连接件要利用校准工具拉紧。

如果是对风机的安全设备进行搬运,在完成工作后要仔细检查安全设备的功 能。

在工作结束后,所有的设备必须要进行彻底的清理。所有的工具,替代零件、

易燃材料、清理的碎布和包装箱必须从设备附近搬走。以安全环保的方式妥 善处理工作材料、消费品和替代零件。

3.4 在塔内攀爬

所有在塔内楼梯上攀爬或滞留在设备附近的人员,必须无条件的穿戴完全安

全的装备。包括工作服、减振器、系索和套索。这些设备必须达到下列标准:

工作服 EN 361 网索减振器 EN 355 套索 EN 353-1 连接材料(系索、扣环) EN 354 安全帽 EN 397

DIN 7478

DIN 32766 DIN 32770 DIN 7471 DIN 4840 向上到 6/95 向上到 6/95 向上到 6/95 向上到 6/95 向上到 6/9在攀爬进入风机设备前,每个人必须熟知每个设备的使用方法,非正确使用将

是致命的!危害生命!遵守用户手册中的说明和过期时间,确保它们经过正规

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的规范的测试,这将是尤为重要。

在使用前使用者必须检查安全装备,在封闭场所检测套索在救生索上的操作。 在封闭场所同时要对穿戴的工作服执行悬吊检测。

在同一时间,仅能一个人要在楼梯上攀爬。这意味着在开始攀爬前,下一个人 必须等直到上一个人攀爬到顶部离开楼梯或已经穿过舱门到下个平台。

在塔内或在楼梯上攀爬必须要穿带安全帽和安全靴。工作和少量的替代零件要 求通过合适的运输袋运输,严禁在内衣和口袋内携带。

安全系索在降落保护救生索到后是不能解开的,直到平台的活动门以关闭。作 为一个连接,至少有一个安全系索系在固体支柱上。在上升时,仅只能有一个 人在前面引导。

到楼梯结冰时,一般是禁止往上攀爬的。

警告

危险!

仅有一个后舱口可以爬到风机的顶,但是必须带安全带和安全系索, 前舱口仅用来观察旋转轴,通过这个舱口出入机舱是致命的!

3.5 升降机

根据不同形式的塔可以采用不同升降机。钢筋管状塔交货时自带 Avanti Servicelift 2000 型升降机,对于格子塔可采用 Hailo H-200 A 型升降机。

使用升降机时必须穿戴带有网状系索的吸振器和扣环的工作服。 为了怕在使用控制升降机万一出现故障,请在使用前阅读使用指南。 在使用升降机前,确保身体个部分处于升降机内。

3.6 电气设备间工作

警告

危险!

在蓄电池箱中的变桨蓄电池包是不能直接接触,因此对熟练的电气 工作人员必须配备专门的保护手柄。 危险:240V 直流致命电压!

在打开任意开关柜或在带电的风机设备中工作,事先必须切断在塔基开关柜电 源开关或变压器的主开关,这种开关能防止自己再次合上。必须符合 BGV A2 的 5 条安全准则。

局部切除必须测试检查是否有电压存在、接地和短路。如果附近的设备是在运 行的,必须要加以适当的屏蔽。 带高压的设备门必须要加锁锁住。

仅有授权的开关设备工作人员才允许在开关设备和变电站的变压器开展工作。

3.7 维修及维护工作

维修和维护工作只能由熟练的工作人员或熟练的电气工作人员执行。 在风机中工作,必须穿戴安全帽、安全靴和工作服。

禁止独自进入风机设备,不管是在攀爬,至少要求有两个人在场,在风机设 备中,每个人要时刻知道其他人的位置,当离开或改变他或她的位置时可以 通过移动电话或对讲机告知其他的人,且必须是在他或她离开当前位置之前,

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通知的信息要得到确认和证实。工作开始之前必须通知维修部门。

只有穿戴安全装备的人才允许在上升的风机设备内,预先进入,必须停止风 机且打开塔上的灯,在开关柜上悬挂“工作中”的注意标志。

在计算机控制系统中,操作身份必须要选择,以防止通过网络在外部操作风

机。

当由于检修关闭风机,必须防止风机自动启动或不中断启动。

旋转轮毂中工作

停止风机,锁住轴(参见 4.7 节,轴锁),按下紧急停机按钮使刹车制动。 警告

危险!

对啮合的轴锁允许的风机速度必须无条件遵守(参见 4.7 节,轴锁)。

图 3-1 变桨控制转换器盒

变桨控制单元必须有旋转开关,三个转换器箱体的任意一个都带有两个开关, 其中一个是开关断开与蓄电池电压用的,另一个是开关断开 400V 电网电压用 的。如果两个都处于“切除”位置,想改变叶片变桨是不可能的。在风机返回 再次运行,开关必须拨到“投入”位。 警告

危险!

在蓄电池箱中的变桨蓄电池包是不能直接接触的,因此对熟练的电 气工作人员必须配备专门的保护手柄。 危险:240V 直流致命电压!

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在传动装置上工作

在传动装置上工作之前,旋转轴必须被锁住。4.7 节,轴锁。 警告

危险!

对啮合的轴锁允许的风机速度必须无条件遵守(参见 4.7 节,轴锁)。

操作在顶部箱体的“执行刹车”开关,移动开关直到设置为“1”的位置。

紧急关闭开关始终是在可到达的范围内,如有必要,便携式控制盒可以移动到 机舱内的任何地方。

不要触及和进入移动的机械零件内。

在偏航刹车卡钳和偏航驱动器上工作

必须按下紧急停机按钮。

在偏航刹车卡钳内工作,风机通过偏航电动刹车保持静止。

在偏航驱动器内更换偏航驱动器,偏航刹车转矩必须足够风机保持静止。

3.8 提升结构及起重机的使用

对于风机提升装配件或独立的部件,只有提供了吊钩和起吊所有的工具才允许 使用。

所有的提升负载必须仔细而牢固的装在起吊钩上,所吊的负载必须符合起重设 备的技术要求。 警告

危险!

低于标准的起吊负载是禁止的。

仅有熟练的工人才能固定负载和进入操作台。指挥员必须以眼睛和声音与司职 员保持联系。指挥员以哨子的声音来引导保持方向一致。

只有当风机固定好了,起重机甲板才能使用,所有在操作台的工作人员必须系 安全带,还要确保起吊机器的安全。

当负载被吊起来后,操作台上的保护门必须是被关闭的。在门关闭负载吊起后 的过程中也严禁打开门。

对于轻的负载,只有在负载被恰当的系好且保护门被关闭后才可以打开起重机 机舱。

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图 3-2 打开带安全门的箱体舱口

为了防止损坏塔,起重机的吊钩必须配有到地的引导线。应用时必须遵守起重 机允许的最大负载容量。

3.9 工作用润滑剂和其它物质

必须要遵守安全资料库中要求润滑的材料。

所有被润滑剂或其它物质污染的设备必须要立即清理。

在每次攀升时,都要检查出现在楼梯上、平台上和机舱地板上的油、油脂或

其它类式物质。为了防止滑倒所污染的地方必须立刻清理。

在打开液压系统或液压管道的密封部件前,必须先释放和测量系统的压力,

并要关闭泵的独立开关。

当在液压系统中执行工作时,最后必须要清理,防止水或污物进入系统。

当工作需要用到油、油脂或其它类似物质,必须要考虑到这些材料要发热。 因此针对这些物质的一些安全措施必须要遵守。对个人安全保护的一些设备是

必须要用的,如;手套、眼镜和防渗透的面具等。

3.10 主要援助

在风机设备中工作,有紧急情况发生时,携带有移动电话是非常必要的。

为了确保主要援助快捷方便,进入风机设备的道路必须是通畅的,且有便利的

交通工具。

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在塔基和机舱内部设有紧急处理小伤的援助箱。

3.11 防火保护

废物、污物、空的容器(特别是装油的容器)、易燃碎屑和诸如此类的东西必 须要完全清离工作现场。

当使用能产生热量的工具,如:电焊、氧焊、磨工、任何多余的油或油脂,在 工作现场必须要转移、适当的屏蔽和通风,尽量预防出现在工作现场附近。对

于上述工作,在附近必备灭火器。

万一在风机设备或在其附近发生火灾,要立刻撤出风机设备,必须仅可能快的 利用开关柜或在变压器站的开关切断电源。如果办不到,必须与责任电气管理

部门取得联系由他们这边采取必要的措施。

为防止火灾,在机舱、塔内和塔基备有灭火器,对于电气起火可以采用二氧化 碳灭火器。ABC 灭火器适用任何场所特别是在机舱内,因为采用二氧化碳灭火

器,将使机舱中的空气变的稀薄危及生命安全。

如果火不能立刻被扑灭,必须封锁火灾 500m 范围的地方,且立刻报警和通知

防火部门。此时,还必须要考虑到风向和风机的安装位置。

3.12 特殊的危险情形

非控制旋转加速

非控制旋转加速是不太可能出现的。只有在三个独立运行的变桨调节系统在高风速下 同时失效的危急情况下才出现。如果出现此种故障,在风机半径 500m 的范围内必须立即

撤离且禁止进入。

警告

危险!

当风机运行在非控制超速情况下必须无条件停机。

雷暴

通常,风机的大部分是暴露在空中的,因此很容易受雷击,虽然风机涡轮设备本身受

大量的雷电保护测量装置监视,但是如果被雷击在涡轮设备内或附近的人是很危险的。

因此,请遵守下列几点:

在雷暴时,禁止有人进入风机内或在附近。万一碰到雷暴,必须暂停在风机中

的工作,仅可能快的撤离。

发生雷暴后至少一小时内不要靠近风机。如果湿的风轮叶片发出噼啪声,这表

明叶片在释放静电,只有不再出现这种现象后才可靠近风机。

3.13 认为有冰快掷落的安全防护

如果风机安装位置离公路或建筑物少于 250m,当认为风轮叶片有结冰的可能后,设

备运行人员应立即关闭风机。并接近涡轮设备详细考虑在下列任意一种情况存在的风轮叶 片结冰的可能性。

脏冰:是雨水落在非常冷的表面一段时间后凝固形成的。 灰白的雾:薄雾或尘雾低于凝固点温度下的混合雾。

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警告

危险!

停留在结冰的风机附近将会带来致命的危险。

4 安全装置

4.1 概述

为了使风机在全自动和安全的运行,各种安全装置和设备是必须的,它们都连接到风 机计算机控制系统。它们当中的一些主要的重要部分将在这节中得到介绍和描述。涡轮设 备也带有在危险情况下能紧急停机的按钮。 4.2 紧急停机按钮

警告!

只要有可能,风机将通过控制系统的停机功能使之制动。紧急停机

将导致甩负荷,刹车将导致严重摇摆动作。 慎用!

风机设备带有三个能紧急停机的按钮,两个在机舱,另一个在塔基。在机舱中的其

中一个装在控制柜上,另一个装在便携式控制单元上。在塔基的开关装在塔基的开关柜内。 格子型塔另增加一个装有紧急停机按钮的开关盒在钢筋管状塔头。

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图 4-1 装在塔基转换器控制柜的紧急停机按钮

图 4-2 装在机舱顶部箱体的紧急停机按钮

图 4-3 机舱便携式控制单元紧急停机按钮

在任一紧急停机按钮被按下后,风机将立刻停机。能量转换被打开,也就说电网少 接受部分风机的能量。与此同时,对控制系统、各种传感器和后备电池一起供电。电路还 是受不平衡电流回路断路器保护或仅提供 24V 电压。

警告

危险!

甚至在变桨调节转换器被关闭后,后备电池仍保持直流 240V 电压。 这电压将是致命的!

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紧急停机后再次启动风机,操作紧急开关不自锁且要求安全链复位(安全链的复位 见 63 页)。

警告

危险!

只有运行人员才允许复位安全链。

按下在塔基转换器开关盒上的或在机舱顶部箱体上的复位开关,可以复位安全链。此

外控制面板上的复位也要执行。在复位安全链之前,导致安全链触发的条件必须被修正。

维修开关见 65 页,操作前,确保导致紧急停机开关触发的条件已经正常。

4.3 控制系统

WP3000 计算机控制系统

WP3000 计算机控制系统安装在机舱的控制柜内。它通过光纤数据电缆与塔基的转换

器开关柜连接。所有与风机运行有关的重要信息都能在计算机控制面板上显示出来。在控 制面板上可以读取如风速、转速和错误信息。计算机控制系统处理所有的引入信号和依据 这些信号维护风机以最良好的状态运行。

通讯单元

通讯单元位于塔基转换开关柜内。通过电话线远程控制中心的 PC 机可从这里获取数

据。

通过适当的软件,就象风机控制面板一样,可以在远程控制站上浏览数据和执行功能,

信息

操作和组态软件的介绍在另外的文件中。

叶片变桨控制

叶片变桨控制系统,与计算机控制系统持续保持通讯。系统的通讯线和电源线通过滑 环穿过齿轮箱。

自诊断

风机的每个组成都有自诊断功能,错误的运行条件和故障会反馈到计算机控制系统。, 通过反馈的信息可以预先采取措施以避免危险情况。

4.4 安全链

安全链是通过硬接线与下列所有的紧急停机按钮的触发连接:

机舱内紧急停机按钮(顶部箱体和便携式控制单元);

塔基紧急停机按钮(转换器开关柜),格子型塔的按钮在现场盒上; 格子型塔:位于转换器控制盒的紧急停机按钮在塔顶的管状段; 摇动开关(TOPBOX 附近);

电缆扭曲 3 转(在两个方向位); 在 TOPBOX 上的“维护”钥匙开关。

除这些触发外,如果出现重要故障,计算机控制系统将中断安全链。

当安全链制动,一个自锁继电器闭合,风机立刻停止。继电器必须通过手动复

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位。在安全链复位前所有触发安全链的条件必须要正常。如果继电器是由于电网 损耗引起闭合的,可以由控制系统的脉冲继电器来自动复位。

4.5 变桨控制

叶片变桨控制用来限制风机的功率和旋转速度,而且作为主要的刹车系统。它基于三 个相互独立的驱动器,每个旋转叶片都是电气同步的。在正常运行时,通过晶体闸流管 输出驱动直流电机。同步控制器驱动闸流管输出。通过计算机控制系统来指定叶片角度

的设定值。

在主电源故障和在特定的风机停机程序阶段,驱动器可以直接由后备蓄电池供电,同

步控制器被旁路。在这种情况下,驱动器以最大的调节速度驱动旋转叶片到安全位置。

4.6 安全刹车(轴刹车)

在变桨调节系统故障或安全链触发的情况下,机械转子刹车才启动刹车程序。

图 4-4 旋转刹车(安装前)

刹车包括两个作用在刹车盘的卡钳。刹车卡钳采用保安性原理设计,直接螺栓连接在 齿轮箱上。为减少对传动装置的压力,与液压回路连接的刹车卡钳采用两级刹车转矩操

作。

1 级刹车转矩:对旋转减速,刹车转矩为一倍的额定转矩。

2 级刹车转矩:定义好间隔时间后,开始启动刹车程序,2 级刹车转矩开始发生作用, 刹车转矩将达到两倍额定转矩。

4.7 轴锁

警告

轴锁的

危险!

轴锁的使用是受周围环境条件限制的,只有在进行风机维修时需要

阻止轴旋转的特定条件下使用。不当使用将造成旋转轴超载和产

生人身危险或对风机产生重大损坏。

介绍

轴锁由轴锁环和两个能插入轴承箱的锁脚组成。安全锁住就是在轴稳定时,锁脚一 直插在定义好的轴位置上。只有在指定的周围环境条件下和特定的风机情况下才把轴锁

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住。

什么时候要利用轴锁?

在变桨调节装置或传动链上进行维修工作时,按下紧急停机按钮(启动轴刹车),然 后锁住轴。

轴锁一直保持锁住。在以下情况下刹车可以释放,在刹车系统或齿轮箱中工作,和

符合规定的周围环境条件和碰到特定的风机状况。

警告!

决不用轴锁使轴减速!只有在轴完全停止后才插入锁脚!

决不使用轴锁使轴停止!

轴锁绝对不能用来制动转轴!只有在轴完全停止后才插入锁脚。 锁轴

为了锁住轴,按照以下步骤插入锁脚(方向从齿轮箱向轴看): 第一,插入左手边锁脚, 第二,插入右手边锁脚 该次序必须一直遵守。 两个锁脚必须一直插住。

图 4-5 轴锁(安装前)

解锁

按照以下步骤解除锁脚: 第一,退出右手边锁脚 第二,退出左手边锁脚 该次序必须一直遵守。

随着工作的完成,锁脚必须完全且安全的退出。当轴还是被锁住时决不要离开。 允许的周围条件和风机状况 概述

当三个风轮叶片处于变桨角度 90°\〴0X位置时,轴锁一般可以使用。

当平均风速Vmean=20m/s(10 分钟平均值)时,可以使用轴锁。如果轴被锁, 而风速又超过这个速度,被认为将对风机有危害。因而当风速超过这个限定值

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后,轴锁必须无条件释放。

在轮毂转轴内进行维修工作

如果三个旋转叶片都处于变桨角度 90°\〴0X位置时,在按下紧急停机按钮,且锁 住轴后,允许在轮毂内工作,但是平均风速不超过 V=15m/s。

如果由于变桨系统故障有一个以上的旋转叶片不在变桨角度 90°\〴0X位置时,在 按下紧急停机按钮,且锁住轴后,平均风速不超过 V=10m/s,还是允许在轮毂

内工作。如果风速高于这个值,工作必须要暂停,所有的人必须离开轮毂转轴。

在轮毂转轴外进行维修工作

叶片变桨集体调节,仅当最大风速Vmax=12m/s时轴可以被锁住。

单独调节一个叶片的变桨(其它两个保持在 90°\‰1X),仅当风速 V=18m/s(10 分钟平均速度)时,轴可以被锁住。 警告

危险!

如果三个叶片都不处于 90°\‰1X,且同时刹车没有制动,轴仍然保持 锁住,如果平均风速又超过 8m/s,风机设备和在它附近的人物必须 立刻撤离。

4.8 传感器

旋转方向和转速

轴的旋转方向的检测利用两个监视轴环上凹槽的改变相位的趋近式涡流传感器。计算 机控制系统可以根据两个信号到达的时间关系来识别旋转方向。

图 4-6 转速传感器

两个传感器中的一个带有超速机械开关,它监视低速轴端的超速情况并能触发安全链。

第二个传感器的机械开关通过判断高速齿轮箱轴的变频器板的趋近传感器做出反应。

发电机系统带有另外的一个用来调节转矩的转速传感器,任何超速情况都会反馈给计

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算机控制系统。

图 4-8 发电机轴转速传感器

功率

可以利用转换器的功率来调节,它的信号也可以作为冗余的电网监视。 变桨角度

每个独立的旋转叶片的变桨角度通过两个变桨角度绝对值传感器来冗余判断。其中一 个传感器装在驱动轴的直流电机上,它的信号与变桨角度同步。另一个传感器直接装在叶 片轴承齿轮的齿上。两个传感器都受计算机控制系统监视,因此在调节变桨驱动装置时感 觉到变桨角度错误或故障能立刻被识别。

风速

风机装有两个安装在露天桅杆上的热风速计。露天桅杆立在地上,在风速计的周围都

装有照明装置。电缆布置在穿线管中且屏蔽。此外,输入计算机控制系统的信号都受超压 避雷器保护。

风向

风机也在露天桅杆上装有一个热风向标,它能 360°\㍓9X围检测。 摆动

摆动是通过装在发电机下的主支架上的弹簧叶片开关来感觉的,它能直接触发安全链。

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图 4-9 摆动开关

振动监视

除了弹簧叶片开关外,另有两个分开的加速度传感器用来检测塔架和传动链的振动。 监视塔架振动的传感器装在主支架的摆动传感器附近,传动链振动传感器安装在齿轮箱的 转矩支点。

发电机传感器 位置 测量性质 传感器 温度 A 轴承 Pt100 温度 B 轴承 Pt100 定子线圈 温度 Pt100 定子线圈(第二组) 温度 PTC 磨损传感器 滑环 电刷磨损 齿轮箱传感器 测量性质 传感器 位置 Pt100 温度 油泵 温度 1#轴承,高速轴 Pt100 温度 2#轴承,高速轴 Pt100 压力传感器 油压 齿轮箱冷油器入口 油泵 油压 压力传感器 压力开关 滤油器 油压

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图 4-10 齿轮箱传感器

其它温度 位置 机舱下侧 顶部箱体 旋转轴承 测量性质 温度(外部) 温度(内部) 温度 传感器 Pt100 Pt100 Pt100 刹车磨损指示及转轴刹车释放指示

刹车释放探测和安全刹车全打开报告是为了防止刹车衬套磨损。对刹车卡钳监视是为 了检测刹车衬套的磨损程度,如果超过允许极限,则反馈给计算机控制系统,并发出报警 信息。在计算机控制系统发出报警信息后,风机允许最多再执行三次启动程序或最多再能 运行三天时间。当两个都超过限定值,风机发出故障信号并停机,重新调整衬套并要求计 算机控制系统确认。

图 4-11 旋转刹车

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液压

液压子系统通过压力传感器的压力开关反馈给控制系统。

图 4-12 液压子系统

偏航位置和电缆扭曲

由于机舱偏航,固定在机舱和总线条间的电缆可能变的扭曲,扭曲圈数的统计是通过 一个凸轮开关和趋近式传感器。在一次完整的运转后,计算机控制系统记录最后一次平静 风下电缆状况,如果与预先的记录相比有额外的旋转产生,风机要求停止,然后松开扭曲 的电缆。完全扭曲三圈将触发安全链,导致风机停机,趋近式传感器同时也监视机舱的方 向。

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图 4-13 偏航控制传感器

电网监视

频率波动、电压波动、短暂中断和电流不对称都会被计算机控制系统识别。故障将导 致风机停机。

信息

各部分的极限值不统一指定,可以根据当地的电力部门的要求来

设置。

5 自动运行

5.1 概述

为了更清楚的理解风机的运行,更多详细的控制系统值得学习。所有的运行程序都是

通过计算机控制系统全自动操作的。

信息

在本章中介绍的是在没有任何干扰下的全自动运行的启动和停机

程序。

5.2 启动程序

在执行启动程序前,计算机控制系统要对所有风机启动的必要条件和安全系统的可行

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性操作全面检查。安全系统功能测试是指“自检”。

风机启动前,下列条件必须满足;

计算机控制系统中不存在未解决的故障信号;

在一定的时间间隔内,风速保持在高于切入风速且低于切出风速间; 风机必须与主风向保持一致;

风机执行自检必须要满足下列条件; 机械刹车盘能被使用;

利用安全刹车的磨损指示器检查刹车卡钳的闭合性; 旋转叶片调整到变桨角度 70°\攩2X变化率为 2°/s;

检查刹车能否控制的住轴的旋转转矩,轴不能滑动; 刹车释放;

检查无负载转速与预先设定算法一致(任何不同将指示风速信号故障)。

如果所有的启动条件满足了,则可以按照下列步骤启动:

旋转加速且变桨角度慢慢的向运行位置调整;

风机在规定转速下启动运行,快速通过塔的共振频率。如果由于风速突然降 低该过程没成功,则终止启动;

如果启动程序成功,发电机以同步速度运行。转速可在额定转速的±16%的

范围内变化。直流电路的电容器开始充电,转换器切换到电网;

计算机控制系统给出变桨角度值,发电机系统转矩由风速保持对应。系统朝

着曲线函数值方向推进;

整个启动运行过程完成,风机在电网中稳定运行。

5.3 运行结果

计算机控制系统根据指定转矩-转速特征曲线图运行产生可观的能量效益。高于功率范

围,它将切换到高于曲线图恒定转矩的附近。

部分负荷区域

在部分负荷区域,风机在一种恒定的叶片角度(0 角度)和变化的旋转速度下,运行。 输出功率只跟主风速和旋转速度有关,可通过转矩-转速曲线图预测,。依据叶片供应商的 资料,在低风速(3.5~5m/s)下,风机运行在叶片角度 1°\〴0X情况下合理。

额定负荷区域

在额定负荷区域,风机以一个恒定的额定转矩运行。尽管风速的变化能导致转速变化,

但是通过变桨调节,转速可被调整为一个固定值。在能量过剩时,短时间内轴可以作为缓 冲器,直到转速或转矩与设定值匹配为止,在该区域,功率是通过叶片变桨来调整的。 5.4 停机程序

下面是几个不同的停机程序: A. 正常停机程序 B. 快速停机Ⅰ程序 C. 快速停机Ⅱ程序 D. 紧急停机程序 分别单独介绍如下:

A 正常停机程序

当下列一个或更多的条件被满足将执行正常停机程序:

超过平均间隔时间 10 分钟,风机消耗的功率大于它产生的功率。一旦主风速 再次上升能够产生功率,风机将会自动重启。

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发电机功率水平超过 20%的功率,不自动重启。

风速超过风机允许运行的范围。一旦风速降低低于重启的极限值,风机将会自 动启动。

有一个或多个温度监视超过极限值,不自动重启。 环境温度低于-15°\ሩ0X当环境温度再次上升超过该值将会自动重启。

液压子系统故障。可能的故障:压力不够或泵使用时间太长,指示有可能渗漏。 不自动重启。

齿轮箱供油故障,如压力建立不起来,不自动重启。

计算机控制系统检测到偏航控制系统有错误。不自动重启。 风速计故障。不自动重启。 风向标故障。不自动重启。

与比较的风速不一致,且指示的功率值超过转矩-转速曲线图中的值。不自动 重启。

旋转方向错误,对风向的定位严重错误,也间接的表明偏航控制失败。不自动 重启。

直接无风情况下的电缆状况是必要的,该信号出现在:如果没有合适的一段时 间的平静风存在,将不能记录无风情况下的电缆状况,以及以其它方式转动造 成的电缆扭曲。可以自动重启。 塔和传动链振动。不自动重启。

下面两个情况也属于正常停机,不自动重启:

齿轮箱的高速轴和低速轴的速比与指定值不匹配。 变桨驱动的后备蓄电池的容量低于允许范围。

多次连续重复同一故障将导致自动重启被锁。 停机过程

叶片角度向后旋转,同时维持电网运行。 控制变桨率为 5°/s,逐渐增加变桨角度使转速下降,相应的功率也下降。在 定义好的旋转速度,发电机慢慢的关闭从电网中脱开。叶片角度更进一步增加 直到叶片到达变桨角度 90°\‰1X置。 刹车保持打开。

B 快速Ⅰ停机程序

当下列一个或更多的条件被满足将执行快速Ⅰ停机程序:

风机转速超过运行转速的 21%。极端的强烈的狂风或意想不到的空气流动将 会产生这种超速。

转换器故障或转换器超速。

停机过程

发电机直接从电网脱开。

变桨控制驱动器由晶体闸流管的输出驱动。 叶片变桨以快速关闭,以 9.5°/s 的数率的控制方式改变。 当叶片角度达到 90°\☐2X,叶片停止,安全链不中断。 刹车保持打开。

C 快速Ⅱ停机程序

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当下列一个或更多的条件被满足将执行快速Ⅱ停机程序:

电网故障

报告低压或超压 频率监视触发 转换器电网故障 变桨控制系统故障。

停机过程

发电机直接从电网脱开。

通过接触器后备蓄电池直接连到变桨调节驱动直流电机。 叶片变桨控制以最大的调节数率(大约 15°/s)运行。 当叶片达到 90°\‰1X置,它通过限位开关停机,安全链不中断。 刹车保持打开。

UPS 电源设计整个网络的电源消耗达 6 分钟,万一长时间消耗,计算机控制系 统将断开与 UPS 的连接,安全链打开(自动防故障运行)。

随着电网重建的启动程序:

重新并网后,计算机控制系统校对电网数据。

如果由于长时间的网络电源消耗,安全链已被打开,需要通过脉冲继电器复位。 如果当前风机不存在故障,它会自动启动。

D 紧急停机程序

信息

该程序的执行不需要计算机控制系统的任何干预。

当下列条件被满足将执行紧急停机程序:

安全链触发。

触发安全链的软按钮,在下列条件下将紧急停机:

超过旋转功率的 150%,这种情况只有在发电机系统有问题时存在。 旋转超速,超过最大限定运行值的 120%。 齿轮箱超速,超过最大限定运行值的 120%。

在自检或正常运行期间,计算机控制系统发现变桨系统或刹车系统故障。

停机过程

发电机直接与电网脱开。

备用蓄电池直接连到变桨调节驱动器。 叶片变桨也最大的调节率来调节运行。 当叶片达到 90°\‰1X置,通过限位开关停机,安全链打开。 安全刹车工作执行制动。

完成上述过程后,风机被旋转刹车制住,只有当安全链复位后风机才可能重启。 通知风机维护部门

通过安装的风机控制系统,当出现故障时维护部门能自动知道。 可以有下列形式的通知方式:

电话通知 传真故障信息 PC 监视

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通过 SMS 电话告知文本信息。

6 控制面板操作

6.1 概述

通过安装在风机设备上的两个控制面板可以对风机进行手动操作,它们分别安装在塔

基的转换器开关柜前和机舱的

TOPBOX 上。通过控制面板可以监视和控制风机的所有功

能。

图 6-1 塔基控制面板

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图 6-2 机舱控制面板

为了防止未授权者操作风机,除了停机功能,它不需要通过进入口令随时可能停机, 所有风机执行功能都受口令等级保护。

为了不能随便修改控制数据,各种口令是很必要的。

警告!

由于不懂操作人员修改控制参数可能导致重大故障和或者风机错

误运行。

每个操作人员根据级别不同可以得到不同的操作代码和口令。它允许操作人员申请一

个“激活”态,执行与之身份相应功能、观察或修改参数。

如果是要通过控制面板执行功能,首先要申请“激活”态,“激活”态后确保在同一时

间不会在控制面板(包括利用 PC 机和调制解调器远程控制)有更多的的操作,在给定的

时间内仅有一个控制面板可被操作。

在风机设备的控制面板有不同的优先级。越是靠近风机的控制面板优先级越高:

优先级 A:机舱控制面板 优先级 B:塔基控制面板

优先级 C:远程监控中心控制面板。

举例来说:如果在同一时间两个操作人员利用不同的控制面板企图进入风机,使用低 优先级的操作人员将不能进入控制面板。

优先级的分配可以确保在风机内维修工作的安全,不懂的外部操作人员不能进入风机

进行无意的操作。

对拥有操作代码和口令的操作人员在什么时间执行何种功能在计算机中都有历史记

录。

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6.2 控制面板的应用

基本功能

- 按 CTRL 激活显示灯(屏幕节电功能)。 - 连续按两次任何按键可以激活控制面板。

- 某些功能的激活需要同时按两个键。如同时按下 CTRL 或 SHIFT 键可以激活想要 的功能。

WEC 功能运用如下:

按键

显示 功能

WEC 停机:风机正常停机。

未定的情况代码复位和执行自动运行。

快速启动。

指示选择菜单的位置

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指示有关联的其它菜单

对按键 0 到 9 向前和向后转换数字和字母 按下 F3 后,当按键 1 时将显示字母 A,再 次按键 1 将显示字母 B,第 3 次将显示 C。 然而如果包含字母的值被编辑,字母也被 显示。

光标上移一行。

显示上级菜单。

光标下移一行。

显示下一个菜单。

屏幕向上翻滚。

屏幕向下翻滚。

显示图形。

光标跳到菜单的最后一行。

光标跳到菜单的起始行。

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退出子菜单,返回上一菜单。

退出所有的子菜单,返回主菜单。

按 ENTER 键激活子菜单,如果编辑值 位于菜单的某特定的行中,按 ENTER 键将激活该编辑行。

光标左移。

光标右移。

光标跳到行末。

光标跳到行首。

删除光标右的字符,下一个字符左移。

交互式选择插入或删除模式。

插入模式:当输入一个字符,它插在光 标位置,而下一个字符右移。

删除模式:当输入一个字符,它将取代 光标所在的位置。

输入标明的数字或指定的字母。

取消和终止输入。

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输入值确认且取代原值,编辑行为结束, (如果输入值超出范围,编辑行还是激 活,将显示为最大或最小值。)

如果保持按住 CTRL 将会交替显示,下列键的功能也发生了变化。

暂停风向跟踪(偏航控制)。

自动风向跟踪(偏航控制)。

手动偏航控制,向左旋转。

手动偏航控制,向右旋转。

降低显示亮度。

增加显示亮度。

6.3 工作菜单

通过按键 F5 和 F10 可以向右或向左显示菜单,当屏幕滚动时将简要显示菜单名称。 运用按键 F4 和 F9 可以向上或向下显示文字行,当向左或向右滚动屏幕时,下个菜单的首 行是不会自动显示的,而显示为最近显示的菜单,这样方便在两个菜单之间切换。

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菜单结构示意图

6.4 菜单结构

菜单分为三层,子菜单隐藏在主菜单下,子菜单还包含另一层子菜单。

如果有一子菜单隐藏在主菜单命令后,光标将变成矩形。子菜单可以通过光标和按 ENTER 键调用相应的菜单命令,子菜单打开。下层子菜单也可以以同样的方式打开。

按 ESC 键将退出子菜单回到上一级菜单。 6.5 逻辑

开始菜单包括“访问权限”和“活动状态请求”。

访问权限请求

1 应用光标选择访问权限(Access Privileges)再按下 ENTER

按键,口令编辑将被

激活。

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2 输入口令(光标移动,但是口令不会显示)。 3 输入口令后按 ENTER 键确认。

如果口令有效,根据口令等级将会产生相应的访问权限。访问权限决定了哪些菜单 能被显示和哪些部分可以编辑。

解除访问权限:

1 光标移到访问权限(Access Privileges)行。 2 按两次 ENTER 键。 访问权限被解除。 活动状态请求

1 应用光标,活动状态请求(Request Active Status)按键 ENTER 确定。

2 输入用户号码,将显示为“Active Status Enabled”,字母“a”为显示在右向角, 表明控制面板以被激活。

信息

如果有一个优先级高的控制面板以被激活,就不会有数据可以输 入该控制面板。

解除活动状态:

1 移动光标到能活动状态行(Active Status Enabled) 2 按两次 ENTER 键。 活动状态被解除。

信息

对塔基控制面板,如果在 30 分钟内没有进入,访问权限和活动状 态都会自动复位。对机舱控制面板,活动状态必须在离开机舱前 手动复位。当活动状态解除后,访问权限会自动复位。如果机舱 控制面板活动状态不解除,风机将不能通过塔基或远程控制。

6.6 复位状态代码

如果提示为错误的状态代码,可以根据先前的状态代码分类,未决的状态代码可以有 多种方式进行复位。

基本来说:一个状态代码能应用控制面板通过远程或就地复位。在复位之前,已经激 活的状态代码首先要解除。

所有可能的状态代码在控制系统操作员手册中有列表。

7 控制面板显示

7.1 概述

在风机移交后,下列信息将会在控制面板中显示:

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显示项

测量

01-03-08 日期

08:34:16 时间

G 并网运行

777.8kW 功率

8.6m/s 风速

17RPM 转子转速(rpm)

1669RPM 发电机转速(rpm)

0°\攩2X65%

当前变桨角度和转矩(额定转距的百分比)

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System OK 风机系统状况

BETRIEB G1 风机运行状况

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7.2 菜单

菜单也可以通过控制面板显示,下列菜单可以调用:

启动菜单

状态菜单 并网菜单

状态统计菜单 事件列表菜单 序列号菜单

状态代码列表菜单

7.3 开始菜单

开始菜单显示风机当前状况。

参数的描述见 7.1 节,在启动菜单中将显示下列信息:

416V 为相电压值。操作员输入他或她的口令将会显示访问权限 80,此外通过指明的 显示来激活状态(Active Status)。

信息

由于机舱控制面板的优先级高,因此激活状态在机舱控制面板中 可以选择。对于塔基控制面板,如果在 30 分钟内没有输入,访问 权限和激活状态会自动复位。如不能确定是机舱控制面板,在离 开机舱前需要手动解除激活状态,当激活状态解除后访问权限将

自动复位。

7.4 状况菜单

状况菜单显示有运行时间、启动代码、生产代码、压力、温度和各状态的数字量的输

入和输出。

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通常,子菜单通过对应的光标行和按 ENTER 键打开,在插图中打开的是温度子菜单。

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7.5 电网菜单

电网菜单支持如电压和电流等数据的远程查询。测量值不是一个平均值,而是一个在 20ms 内的瞬时值。

在电网菜单中,公共(common)子菜单显示有电网中的三相电压值、电流值、 反作用功率、频率和电压电流之间的相位角。

在电网菜单中,分类(seperately)子菜单中显示有电网中的电压和电流的相位 值、电压之间的相位角。

在峰值(Peak values)子菜单中显示有最大值或最后一次复位的相电压和相电 流值。

7.6 状态代码列表菜单

在状态列表菜单中能显示最近的 100 个状态代码,在列表中最顶上的登陆为最近的激 活的状态代码。

状态代码可以通过选择状态号码、时间、状态代码文字或状态代码数字显示。按 ENTER 键可以显示不同的文字行。

显示的状态代码文字和数字中的状态代码数字指的是状态代码章节中相应的数字,它 还含有另外的信息。

7.7 状态统计菜单

状态统计菜单表示为自从 RPM 数据存储最后复位后每个独立的状态代码存在多久。 统计可以按以下方式单独修改: 1 选择适当的行。

2 按 ENTER 键,选择的行被激活可以被修改。

如果选择了状态数字且再次按 ENTER 键确认,已经存在的状态代码的次数将在选择 的行中显示。

状态统计菜单

7.8 事件列表菜单

事件列表能显示最近的 100 个发电机运行事件、刹车程序事件和状态代码事件。事件 情况项目 0 表示为最近的发生事件。

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事件列表菜单

7.9 序列号菜单

序列号菜单显示有主程序和从程序的工程号和版本号。用来通讯的 WP3000 控制器的 电路板和模块的名字、生产代码和序列号也都能显示。

序列号菜单

8 手动操作

通常,风机是全自动运行的。如果想或有必要进入参数通常用控制面板。在这一章,

有少量的手动干预的操作介绍。

8.1 停止和启动风机

风机处于正常运行状态,意味着,风机已经连接到电网且产生了功率。尽管开始的试

车只允许有经过全面培训的熟练工人来操作,风机的停机和重启可以由低级的授权人员来 操作。

停止风机

在任意的控制面板(通常是塔基的一个),按停机键,风机就会停止。 启动风机

1 要求访问权限和激活状态。

2 按控制面板的复位按钮。风机执行许多检测后开始自动启动,大约 2 分钟后轴再次

开始旋转。

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信息

启动风机没必要按启动按钮,如果按了启动按钮,唯一的影响是 降低启动所需的时间。

8.2 手动偏航控制

手动偏航控制开关位于塔基转换器控制柜的控制面板的下方。

警告!

在风机运行时不要试图使用该功能。

信息

当手动偏航控制开关打开时,自动偏航控制将会被旁路。因此,

这个开关只有下面所描述的情况下使用。

可以用手动偏航控制来测试和检查风机移到一个特定的位置,它也能提升机舱的位置。

图 8-1 手动偏航控制开关

该开关有三个位置:

(1)CCW 逆时针方向偏航 (2)CW 顺时针方向偏航 (0)0 位置 开关---释放就会自动返回到 0 位置,在这位置,激活自动偏

航控制。

8.3 制动刹车

在检修期间,这是一个很方便的控制单元,如果风机不旋转,制动刹车开关能应用在 机舱的任意场所。

当有必要插入轴锁的锁脚到轴的锁盘中,制动刹车功能是很有用的。

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图 8-2 制动刹车开关

警告!

决不在刹车轴上使用轴锁锁脚!

在生产运行中,激活制动刹车开关将触发刹车正常停机程序。只有在发电机转速降到很 低时才能使用制动刹车。另外一个制动刹车开关装在顶部箱体上。

8.4 复位安全链

警告

危险!

只有运行人员才允许复位安全链。

为复位安全链,可以按塔基转换器开关柜或机舱顶部箱体上的复位开关。此外,也可以

执行控制面板的复位按钮。在复位安全链前必须使得触发的安全链回复。

8.5 检修开关

当在轮毂中工作时,可以用检修开关代替紧急停机按钮。两个开关都有激活安全链和

锁住辅助电力驱动的功能。使用检修开关,它可以通过同步控制器来控制变桨驱动。

警告!

仅有熟练的电气工人才允许使用检修开关。

检修开关是钥匙开关,可以防止风机未授权启动。

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图 8-3 检修开关

9 维护

9.1 风机维护

警告

危险!

只有熟练的工人才允许进行维护工作。此外,执行工作的维护工人 首先要经过维护部门的熟练工人培训。

为保持风机长期安全运行,对风机定期维护是非常必要的,应提供一本对风机设备维 护的手册。所有的维护要求都在维护手册中有描述。所有的维护工作要根据维护手册有步

骤有计划的进行。

9.2 危害报告

出现下列反常的情况,维护部门必须要注意且停机,如果风机继续运行将会导致危害 增加:

变压器站内进水 。 混凝土建筑出现裂缝。

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在变压器站内或风机内有了鸟巢 或虫巢 。

水、高浓缩的灰尘或沙子进入风机 设备。

油泄露,特别是来自齿轮箱的,液 压子系统或刹车的。

电气设备烧焦或雷电保护仍然有 火花。

反常噪音(齿轮箱、发电机、旋转 松动或不牢靠的螺钉连接

轴承、旋转轮毂、叶片的萧声)。

生绣或裂纹,特别是负载轴承结构

(塔、主载体、轮毂)。

9.3 其它检查

通过特殊的部门和或专家有组织的检查灭火器、救援箱、拖运设备、攀爬的安全索、 提升链和电梯系统等。

10 风机规范

10.1 设计参数

切入风速 旋转风速 切出风速 MD70 大约 3.0m/s 大约 11.6m/s 25m/s MD77 大约 3.0m/s 大约 11.1m/s 20m/s 风机类型

名称 MD70/65 MD70/85 MD70/G85 MD70/90 MD70/G98 MD70/G114.5 MD77/61.5 MD77/85 MD77/90 MD77/G96.5 MD77/100 MD77/G111.5 塔样 管状塔 管状塔 格子塔 管状塔 格子塔 格子塔 管状塔 管状塔 管状塔 格子塔 管状塔 格子塔 轮毂高度(m) 65 85 85 90 98 114.4 61.5 85 90 96.5 100 111.5

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零风标准(DIN 4133)

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10.2 轴

MD70 MD77 直径70m 77m 叶片数量 旋转速度 在速度 19rpm 时叶片顶端的 圆周速度 轴的弯曲度 叶片锥角 旋转方向(从逆风向看) 与塔的相对位置 3 3 10.6~19±10%rpm 9.6~17.3±10%rpm 69.5m/s 69.8m/s 5° -3.5° 顺时针(向右) 逆风 5° -3.5° 顺时针(向右) 逆风 10.3 变桨控制 工作原理 负荷调整 10.4 齿轮箱 构成 旋转功率 旋转转矩 独立电气驱动变桨控制 叶片变桨控制和旋转速度调整 MD70 1 级行星齿轮,2 级正齿轮 1615kW MD77 1615kW 812kNm 916kNm 50Hz 降低率 60Hz 降低率 旋转功率因子 94 76 大约 0.97 104 83 大约 0.97 10.5 发电机 构成 功率 双反馈异步电机 1500kW 保护等级 50Hz 时,旋转速度 60Hz 时,旋转速度 功率因子(全部电气系统) IP 54 1000~1800±10%rpm 800~1440±10%rpm 大约 0.955 10.6 偏航控制 工作原理 响应速度 稳定条件 通过回转环电机驱动 0.5°/s 机械刹车

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10.7 塔 钢筋管状塔 结构 轮毂高度 顶部墙的直径 底部墙的直径 圆锥管状塔 61.5~100m 3.0m 3.9~4.1m 格子塔 结构 轮毂高度 顶部墙的直径 对角宽度 4 跟立柱和钢筋管状塔头 85~114.5m 3.0m 13.7~19.6m 10.8 重量 旋转叶片(含凸缘) 轮毂(含叶片轴承和安装件) 机舱除叶片和轮毂 大约 5.5 吨 大约 16 吨 大约 60 吨 10.9 安全系统 安全系统 刹车保持 独立变桨控制 2 个刹车卡钳作用在发电机轴的刹车盘上 10.10 退役风机的预防

如果某风机已有很长一段时间没运行服役了,推荐采取下列预防性检查:

信息

长时间不运行服役的风机可能导致传动装置的主要机械故障(齿 轮箱齿的边缘、滚动轴承干缩、轴承打滑等)。由于长时间的不服 役不可能担保下列预防性检查不发现问题。

1 旋转风机慢慢面向主流风向。 2 旋转转轴叶片到 90°\‰1X置。

3 脱开轴锁和安全链,因而 WEC 在低速下旋转。

在这种情况下,风机在没有持续危害的情况下可以经受 47m/s(大约 170km/h)的 风速。

4 不要锁住轴。

5 切除电池电源,改由主电源向叶片变桨位置系统供电。 6 确保所有的电缆连接良好,特别是轮毂内部的。

警告!

为了防止在轮毂中设备安装的伤害,所有的松散的东西都要从轮 毂中移走。

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7 如果风机已经运行,为抑制旋转轴承故障,用 5kg 左右的油脂润滑轴承(所用油脂 型号遵循厂家规范)。

长时间不运行服役的风机检修

大约每两周,每个轴至少要 45°\★9X转。

大约每两周,轴的方位角至少要 45°\★9X转

在长时间不服役或只在低速下运转的风机,为了防止齿轮箱轴承和齿轮齿的 损坏,要采用便携式电机按照维护手册运行齿轮油泵。

10.11 其它风机文件

除了这手册外,还有其它属于风机的技术文件。他们能保护风机设备。要求的文件如 下:

设备维护文件 控制系统手册

电路图表和接线图文件 试车逻辑

10.12 修改更换记录

操作手册在推荐授权的基础上有协作厂家提供,为了确保最适宜的运行风机和高水 平的应用性,手册在积累的经验和改善中产生新的版本。

所有的修改更换要做修改替代页列表,包含有修订版本号和出版日期。

版本号 出版日期 A 19/02/99 B 17/06/99 23/04/01 C D 07/11/01 E 17/07/02 F 23/12/03 修改页 - 全部 全部 全部 全部 全部 变化 第一版 多样 多样C 维护开关,新型格子塔 规划,安全说明 规划,多样

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执行 A B E F

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