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变桨机组现场调试方案

2024-07-19 来源:好走旅游网


目 录

一、说明 .............................................................................................. 2

1.调试资料........................................................................................................... 2

二、安全要求 ...................................................................................... 2 三、电气连接检查 .............................................................................. 3 四、通电 .............................................................................................. 4 五、电控系统调试 .............................................................................. 5

1、控制系统操作界面登陆................................................................................... 5 2、控制系统控制模块调试................................................................................... 5 3、电网测量模块调试........................................................................................... 5 4、照明灯调试....................................................................................................... 5 5、控制系统通讯接口调试................................................................................... 5 6、子系统调试—安全链 ....................................................................................... 6 7、子系统调试―WP4084 ..................................................................................... 6 8、子系统调试―温度传感器 ............................................................................... 6 9、子系统调试―接近开关 ................................................................................... 7 10、子系统调试―主轴轴承集中润滑 ................................................................. 8 11、子系统调试―发电机 ..................................................................................... 8 12、子系统调试―齿轮箱 ..................................................................................... 9 13、子系统调试―UPS .......................................................................................... 9 14、子系统调试―风速风向仪 ............................................................................. 9 15、子系统调试―液压系统 ............................................................................... 10 16、子系统调试―偏航系统 ............................................................................... 10 17、子系统调试―舱内其他 ............................................................................... 11 18、子系统调试―变桨系统 ............................................................................... 11 19、子系统调试―变流器 ................................................................................... 12

六、机械调试 .................................................................................... 13 七、试运行 ........................................................................................ 13

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一、说明

本标准适用于风力发电机组安装(吊装)完毕、机组内部接线完成后,进行的调试和

试运行工作。

进行现场调试的机组必须经过厂内调试且一切正常。

1.调试资料

机组调试时,调试人员应拥有该机组的厂内调试报告,变流器、主控系统、变桨系统

原理图,变流器使用说明书,液压系统原理图、齿箱润滑系统原理图等相关资料。

二、安全要求

(1)、在风力发电机组上工作时一定要遵守电气安全、事故预防、火灾和环境等规程。在风力发电机组上工作的工人必须熟悉这些规程。

(2)、对风力发电机组变流器进行操作时需要格外注意和小心。 (3)、工作人员必须配备安全带及以下个人保护装置

穿防护服 带保护手套 穿保护靴 戴安全帽 (4)、在进行任何工作之前,切断所有可能对工作地点提供电源的电路。

(5)、采取防止无意重新送电的安全措施。可以通过标示牌、屏蔽或者锁定的方法防止再次送电。避免由于无意送电或者授权人员送电可能造成的严重事故。

(6)、使用万用表检查确认电源已经被隔离。检查所有相电压(在每个单独的导体上)。 (7)、罩住临近的带电部件,封闭危险区域。使用绝缘板罩住所有可能工作中对你造成危险的带电部件。清楚地标明“危”。

(8)、经过工作培训有资格的人员方可进行调试工作。

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(9)、在调试期间控制柜门必须关闭。

(10)、只可以在允许的风况范围内进行机组上的工作。在开始任何工作前,必须获得可靠的天气预报。只有风速在要求时间内预计不会超过允许范围时,才可以开始工作。当坏天气到来时,不管有没有雷电,全部人员都要离开风力发电机组。

(11)、对轮毂内部进行调试时,必须将风轮锁定,同时调试工作只能在下列风况下才可以进行,此外,必须确保在设定的时间内风速预计不会超过允许范围。

1)桨叶未处于顺桨位置时,10分钟平均风速应<10 m/s,5秒钟平均阵风风速<19 m/s; 2) 桨叶处于顺桨位置时,10分钟平均风速<18 m/s,5秒钟平均阵风风速<27 m/s。

三、电气连接检查

电气连接检查的前提是机组内部线路连接完成,电网未向机组供电,且机组内部UPS

均处于关闭状态。机舱柜、塔下柜和变桨系统内断路器均处于分断状态。 1 对连接端子进行紧固性检查

对塔下柜、变流器柜、机舱柜、发电机辅助接线盒、发电机定转子接线盒、齿轮箱接

线盒、液压系统接线盒各接线端子的连接紧固性进行检查。 2 对电缆进行连接检查

检查目的:确认导线的连通性和接线的正确性;

检查方法:用一根导线将端子的一端接地,在另一个端子上用万用表(调整到欧姆档)对地检查,若发出“嘀”的声音,说明导线连通以及接线正确,否则检查导线是否断损、连接是否紧固、接线是否正确。 3. 发电机定、转子电缆连接检查

(1) 前提

发电机定、转子电缆上段,在出厂时已连接发电机定子和转子。

发电机定、转子电缆应首先完成塔筒内部的连接,最后完成至变流器柜的连接任务。

连接检查任务在定、转子电缆已连接发电机,塔筒内部连接完成,尚未连接变流器柜的情况下进行。

(2) 检查方法

如塔架内采用母线,则在母线的两端均未连接时,用1000V兆欧表测量相—相之间和

相—地之间的绝缘电阻,均应大于20M欧姆。

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母线上端连接发电机定、转子后,在母线下端用1000V兆欧表测量母线+电机绕组对

地绝缘电阻,均应大于20M欧姆。

确认主电缆的相序连接正常。

(3) 将发电机定、转子电缆连接到变流器,紧固力矩为70N·M。 4.变流器连接检查

(1) 确保变流器的断路器分断

(2) 用万用表确认变流器的电网接入母排L1、L2、L3相—相和相—地之间绝缘良好,

避免在安装过程中电缆破损导致某相接地,并保证电缆紧固力矩;

(3) 确认电网进线和对发电机定、转子连接良好。 5. 变流器内部绝缘检查 ABB变流器:

(1) 用万用表检查变流器电网侧三相—地、相—相之间绝缘,其绝缘电阻应大于1M欧姆;

(2) 用万用表检查变流器转子侧三相—地、相—相之间绝缘,其绝缘电阻应大于1M欧姆;

(3) 用万用表检查变流器直流母线与保护地之间的电阻,其值应该大于100k欧姆; (4) 用万用表检查变流器直流母线间的电阻,其值为无限大或缓慢上升;

(5) 将转子侧变流器模块的L形直流母线短接。将LCL滤波器模块的L形交流母线短接。然后,使用绝缘表1000V档测量直流母线和柜体以及交流母线和柜体之间的绝缘电阻,其值应大于1M欧姆。

注:该部分绝缘检查已在工程安装的时候确认。

爱默生变流器:

不要求做内部绝缘检查。

6.检查控制柜断路器整定值是否正确

四、通电

进行机组通电时,必须同时查阅与变桨系统、主控制系统、变流系统硬件版本一致的原理图,如有疑问,应立即停止操作,查阅图纸,不能盲目继续操作。 应按照厂家技术人员提供的作业指导书进行,按一定的顺序和步骤进行。

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注意:一旦箱式变电站断路器闭合,该线路上的电压互感器线引至塔下柜,需注意安全!

五、电控系统调试 1、控制系统操作界面登陆

(1)、用户名和密码:

相应的登陆用户名和密码由技术支持部分发。 (2)、切换到中文系统,并激活相应的权限

(3)、确认软件版本、参数版本与本手册版本号是否一致。

2、控制系统控制模块调试

检查并调试各控制系统模块是否正常工作,如果不正常检查相关元器件进行调整使其正常。

3、电网测量模块调试

检查面板显示电压,查看该相电压值与用万用表测量的电压,是否相符。如果有万用

表读数与面板上电压有5V以上的偏差,则需更换电压互感器。检查相位角是否正常,如有问题,则调整电网测量模块前端的电压测量进线的任何两相的电缆。

4、照明灯调试

机舱照明灯和塔筒灯由塔下柜供电,机舱照明与塔筒灯并联。

5、控制系统通讯接口调试

在系统菜单下,核实下列通讯是否正常: (1) 机舱柜——塔下柜光纤通讯 (2) 机舱柜——变桨柜通讯

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(3) 机舱柜——振动分析模块通讯 (4) 机舱柜——UPS电源通讯

(5) 塔下柜模块——塔下柜模块及面板光纤通讯 (6) 塔下柜模块——变流器通讯

6、子系统调试—安全链

在调试安全链之前,确保系统处于Service模式,对控制系统进行软硬件复位之后,查看激活的报警码,确保已清除所有涉及“安全链”中的报警信号。

对下列安全链串接信号逐一测试:(注:单项测试完,均需软硬件复位,再做下一项测试)

(1) 机舱紧停测试——按下机舱紧停按钮 (2) 塔底紧停测试——按下塔底紧停按钮 (3) 安全链主断路器反馈

(4) 振动摆锤开关——拨动摆锤开关是否报“过振动”故障。

(5) 风轮过转速——修改设置,用金属挡片在低速轴传感器探头前来回晃动,查看状态代码子菜单中下是否报“风轮过转速”故障。

(6) (机舱)手动安全停机——按下“机舱安全停”按钮,查看安全链子菜单下下是否报“机舱安全停按钮”故障。

(7)(塔底)手动安全停机——按下“塔底安全停”按钮,下是否报“塔底安全停按钮”故障。

7、子系统调试―过震动 8、子系统调试―温度传感器

温度传感器信号子菜单,检查各温度值是否正常(一般各个温度值应该差别不大,都

在环境温度值附近)。

注意,如果温度显示为-273度,则请检查该PT100接线是否断线;

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9、子系统调试―接近开关

高低速轴接近开关、偏航接近开关

调试接近开关时,测试用金属片应宽且薄,与探头之间的测试距离应符合实际运行时的情况(一般要求探头与被测对象之间的距离为4~5mm)

(1) 用金属片遮挡低速轴传感器探头,查看相应的通道有无信号变化; (2) 用金属片遮挡高速轴传感器探头,查看相应的通道有无信号变化;

(3) 用金属片遮挡偏航接近传感器(1)探头,查看偏航子菜单相应的是否有信号变化;

(4) 用金属片遮挡偏航接近传感器(2)探头,查看偏航子菜单相应的是否有信号变化;

10、子系统调试―主轴轴承集中润滑

对于润滑系统,查看主轴轴承润滑系统的参数设置,参数设置完成后,记录冲程、周期值。启动主轴轴承润滑系统,拔出主轴轴承润滑系统油位插头,延时30s,查看润滑系统子菜单下相应的是否从0变为1,查看是否报“主轴轴承润滑故障”故障,同时查看系统运行平稳性、噪音等状态,查看润滑系统堵塞情况,是否出油、及系统内空气残留情况。

11、子系统调试―发电机

发电机侧面小的接线盒内接了热敏保护电阻PTC、发电机加热、定、转子防雷监控等,接线盒盖子上标明这些控制线的位置和接法,调试时打开盖子根据盖子上标注对控制线路逐一调试即可。

(1) 发电机轴承自动润滑

发电机润滑系统的显示屏除了右下角闪亮的的小数点外,应无其他显示。

查看系统运行是否平稳、噪音是否正常,查看润滑系统堵塞情况,是否出油、及系统内空气残留情况。

(2) 热敏保护电阻PTC

通过面板观察PTC电阻值,并用万用表测量实际值,看两者是否相符。 (3) 发电机加热

进入参数修改权限,在相应的菜单中,将修改参数设置,以钳型电流表测量断路器处

的加热器电流并记录。

注意:在调试完后,必须将参数改回到初始值。

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(4) 发电机冷却风扇

进入参数修改权限,在相应的菜单中,将修改参数设置,按下硬件复位按钮,开启发

电机冷却风扇,观察冷却风方向是否为传动端吹向非传动端。以钳型电流表测量断路器处的冷却电机电流并记录。

注意:在调试完后,必须将参数改回到初始值。

(5) 定、转子防雷监控

打开定子接线盒,检查定子防雷熔芯是否已安装,防雷监控断路器是否已闭合,监控

信号是否正常。 打开转子接线盒,检查转子防雷熔芯是否已安装,防雷监控断路器是否已闭合,监控信号是否正常。

(6) 发电机滑环、碳刷

打开发电机滑环碳刷维护盒,检查碳刷和滑环安装是否牢固,碳刷与滑环结合面积至

少应达到80%。

(7) 发电机编码器

确定发电机编码器型号,发电机编码器需在风轮松开之后,信号是否正常,风轮顺时针旋转时,转速信号应该为正。否则,更换变流器控制柜的编码器接线。

如果换了编码器接线后,仍然发现信号有误,则拆开变流器侧编码器接线,把线接到编码器测试仪器,检查编码器测速是否有问题,如果确认是编码器问题,更换该器件。

注意:风轮在调试完变桨系统之后方可松开。

12、子系统调试―齿轮箱

(1) 齿轮箱润滑系统

检查齿轮箱油标是否在上端两条刻度线中间位置,齿箱系统子菜单下油位应为1。拔

掉液位传感器插头,查看是否报“齿轮箱油位过低”故障。

将齿箱油进口阀门打开,硬件复位,开启齿箱润滑泵,查看电动机风扇是否运转正常,

系统是否漏油。以钳型电流表测量断路器处的润滑泵电流并记录。

(2) 压力传感器

在滤油器入口和虑油器出口(润滑油分配出口)的压力正常应为16bar和5bar左右;;,

并作记录。

(3) 齿轮箱冷却风扇

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进入参数修改权限,修改参数。按下硬件复位按钮,开启冷却风扇,查看冷却风向是

否为向上,将热空气排向机舱外部。以钳型电流表测量断路器处的冷却电机电流并记录。

注意:在调试完后,必须将参数改回到初始值。

(4) 齿轮箱加热器

查看齿箱加热器黄/绿线是否接在齿箱加热三根电热棒的星形点上(连接片),并连接

至机舱控制柜相应的端子上。

注意:在调试完后,必须将参数改回到初始值。

13、子系统调试―UPS

(1) 通讯情况

菜单下,查看UPS通讯是否正常,并记录当前UPS通讯所采用的协议。

注,不同的设备通讯协议不一样

(2) 充电时间

从机组调试开始时,UPS就开始充电,持续3个小时以上。 (3) 断电保持

测试断开外部供电,UPS能够持续供电时间,并作记录,应大于10min。 (4) 断电重启

外电网上电后,UPS能否自动重启和输出。

注意:当上述条件不满足时,可用相应的软件进行参数设置。

14、子系统调试―风速风向仪

(1) 风速仪

查看风速风向子菜单中,查看实时风速是否作相应变化。 (2) 风向仪

查看实时风向标信号是否有数据变化,查看风向仪零点(N)是否对准机舱正尾方,将风向仪头部指向机舱正前方时

注意:对风向仪进行操作时,操作人员须爬出机舱顶部,此时需系上安全带,并用加长绳将自身固定于机舱上。同时,也再次确认风速风向仪安装是否牢固。

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15、子系统调试―液压系统

(1) 调试前的准备工作

 确认液压系统到高速刹车夹钳以及偏航刹车夹钳的油管无误。  确认液压油位在油位计顶部。  检查开关阀是否位于正确的位置。 (2) 液压系统油标

查看液压油位是否位于油标顶部,在液压系统子菜单下,液压油位正常是否为1,保证

液压系统不缺油。

(3) 系统建压

系统能正常建压,并作记录。正常建压时,此值应为150bar左右。 (4) 偏航溢流阀调节。 (5) 偏航刹车放气 (6) 高速刹车片间隙

确认刹车片前后间距为0.5~1mm,若不符合,在松刹情况下,将刹车片间隙调整为0.5~1mm,并作记录。

警告:

松高速轴刹车时,需再次确认风轮已锁紧。 (7) 高速刹车压力 (8) 刹车片磨损 (9) 手动泵测试

在手动刹车的情况下,手动打压,看压力值是否变化。

16、子系统调试―偏航系统

(1) 偏航前准备工作

1) 检查偏航齿轮工作平面,确认可以进行偏航。检查偏航齿圈与小齿轮啮合是否

良好,啮合间隙应为1~2mm,并作记录;

2) 偏航启动前,偏航回转齿圈上应已刷偏航油脂;

3) 确保偏航系统经过厂内试验,四个电机的驱动方向是一致的。

注意:站在机舱,面对机头,机舱顺时针方向旋转的偏航称为CW,逆时针方向称为CCW. (2) 偏航方向判断

在偏航过程中,如有异常噪音应立即停止偏航。

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手动偏航正常后,将偏航模式切换到自动状态(Auto),使机组实现左偏航,确认偏航方

向无误后,设置成右偏航,确认偏航方向无误后,停止偏航。

(3) 偏航CW、CCW限位开关 调整该限位开关

(4) 偏航接近开关测试

进行左右偏航,查看相应的信号是否在0、1之间交替变化。

17、子系统调试―舱内其他

(1) 滑环加热

合上断路器相应的端子工作情况。 (2) 电机过速保护

查看发电机过转速保护开关的设置值是否为正常。 (3) 风轮过速保护

查看风轮过转速保护开关的设置值是否正常。 (4) PT100温度传感器

将舱外PT100温度传感器固定于舱外。

.18、子系统调试―变桨系统

注意:在调试人员进入轮毂前,须确保风轮锁紧,控制系统设置为“Service mode”,机 组无安全链故障。

警告:在对变桨系统调试过程中,身体的任何部位或工具不应接触变桨回转齿圈!

(1) 在整机调试前,应已完成轮毂内的各部件安装,并已正确建立变桨系统内部各部件

的连接和滑环对变桨系统的连接。包括1个主柜、3个轴柜、3个电池柜的各重载连接器端子

已按对应编号连接;电机编码器和桨叶编码器的插头已插牢等。如上述所有连接未完成,则

不允许机舱控制柜通过滑环向变桨系统供应任何电力。 (2) 注意身体任意部分不要接触齿圈,闭合轴柜主开关;

(3) 闭合变桨系统外部的电源的断路器,用万用表检查变桨系统主柜L1/L2/L3/N相间的电压是否正常。依次闭合主柜断路器,

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(4) 检查3个轴柜内变桨电机功率变流器叶调整到顺桨位置。注意:每次只能调整一片桨叶。确保系统无安全链故障(EFC信号为1),

然后每次只闭合1个轴柜外侧壁的红色的电池柜主开关,手动调整桨叶旋转至触发91°限

位开关停止,此时桨叶应处于顺桨位置;依次调整其它桨叶。调整完毕后,电池柜主开关保持闭合状态。

(5) 桨叶零位校准

在三个桨叶都处于顺桨位置时,手动调整一片桨叶至该桨叶根部外圈做的零刻度标记与 轮毂上的零刻度标记处于同一直线上时,将变桨驱动电机的编码器硬件清零,将变桨控制器的软件清零。

(6) 在确保另外两片桨叶处于顺桨位置时,在主柜内控制器上,手动操作1个变桨机 构正、反向的快、慢速转动,观察转动速度是否正常,编码器A和编码器B反馈值是否正常,

是否有异常噪音,每个变桨机构最少正、反向各转动100°。每片桨叶调整完毕后,须将其调整回顺桨位置,再依次调整其它桨叶。

(7) 锁好变桨系统7个控制柜的门。离开轮毂时,必须将工具和废料、杂物等全部带走, 严禁留有活动物品,以防在风机运行时随轮毂旋转损坏器件。

(8) 在确保另外两片桨叶处于顺桨位置时,以风机主控制系统通讯控制一片桨叶动作, 观察其正、反向的快、慢速转动是否正常。然后按下紧停按钮,该桨叶应能自动、快速顺桨。

依次调试其它桨叶。

(9) 变桨系统调试完毕后,须确保三片桨叶处于顺桨位置。 (10) 变桨润滑系统检查。

19、子系统调试―变流器

参照变频器厂家的作业指导书进行。

六.机械调试

机械调整具体操作请参照其它相关手册,调试文件中仅指出调试配合的工作内容 1.高速轴刹车调整,检查制动间隙。

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2.低速轴锁紧销测试 3.润滑系统泄漏检查

4.液压系统泄漏检查,包括管路、旋转接头、轮榖内叶尖油路、上平台偏航刹车油管。 5. 油脂加注,包括主轴、发电机前后轴承、变桨轴承、偏航油脂、偏航喷剂

七.试运行

7.1 故障排除

(1)打开风轮锁紧盘机械锁。

(2)对控制系统进行软硬件复位,查看激活的故障码,如果有激活的故障码的等级大 于禁止启动,分别进行处理,直至所有等级大于禁止启动的故障排除。 7.2过转速保护开关功能测试

修改设置,进行测试。测试完成后改回参数。 7.3 风机空转

(1) 允许空转的风速条件:3 m/s <5min 平均风速<22m/s

(2) 确认参数设置正确之后,将塔底自动模式开关拨到“Auto”模式,软硬件复位, 风机启动后将处于空转状态,只通过调节桨距角控制转速(=并网转速),此时,可查看 面板中电网电压及电流各变量是否正常,及各变量是否正常,机组运行时有无噪音情况,查看偏航系统是否能够自动对风等。

注意:空转时,需确保机舱上无操作人员。

(4) 空转 10min 后,正常停机。停机结束后,将塔底自动模式开关拨回到“Service” 模式,进入机舱观察传动系统运行后状况,齿轮箱漏油情况,确保正常。 之后进入正常运行。

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