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电气部分培训 －生产部 电气在风力机中的应用 1.发电机控制系统 2.变桨控制系统 3.偏航控制系统 4.辅助系统 5.避雷、接地系统 6.电气安装 7.电气测试 MM82 - 电气系统 发电机控制系统 发电机控制系统 四极双馈异步发电机 脉宽调制IGBT变频器。 采用空冷的密封发电机。 最多 20 %的发电量可通过变频器。 变频器的开关柜安装在塔筒底部的独立平台上。发出的电量通过屏蔽母线传输到塔筒底部，操作计算机的全部控制信号通过玻璃光纤传输并遵守电磁兼容性的要求。 在次同步范围（部分负载范围），发电机定子向电网提供100%的电功率。转差功率同样通过发电机滑环从变频器供于转子。在超同步范围（额定负载范围），发电机定子无需通过变频器直接向电网提供83%的电功率，剩余17%的功率通过变频器从转子馈入电网。 MM82功率曲线 发电机控制系统 发电机控制系统 在Topbox中装有WP3000/3100系统,各路输入信号进入该系统经程序处理后,输出相应信号,从而对风力机的的正常运行进行控制.其供电电压为AC24V,由一台AC230V/AC24V的变压器独立供电。 控制系统可以控制的功能和参数包括功率极限、风轮转速、电气负载的连接、起动、及停机过程、电网或负载丢失时的停机、解缆保护、偏航对风、运行时电量和温度参数的限制等。 控制功能按安全冗余设计。紧急停机可通过与操作计算机并联的电路实现。这样即使计算机失效也能保证风机进入一个安全状态。 发电机控制系统 发电机并网时应满足电压、相序和频率与电网一致，另外并网时发电机的转速应尽量接近同步转速，这样可以保证并网时基本上没有电流冲击。 发电机励磁的频率、幅值、和相位可调。 所有零部件均能通过机舱内的控制系统进行操作，例：偏航系统或液压系统。出于安全起见，安装有“紧急停止”按钮。 保护环节以失效保护为原则进行设计.在下列情况系统自动执行保护功能:超速、发电机过载和故障、振动超限、电网或负载丢失、脱网时的停机失败等。 REguard 监控系统 检测元件 温度传感器:轴承(风轮、齿轮箱、发电机)、绕组（发电机、变桨电机）、空气（齿轮箱进风、变频柜进风、机舱、电控柜、轮毂）、润滑油（齿轮箱） 振动传感器:塔筒（双向、全方位）、齿轮箱(齿轮箱轴承座) 速度传感器:齿轮箱、风轮、发电机 旋转传感器:发电机、风轮 压力传感器:齿轮箱进风、齿轮箱油泵、液压油泵 速度编码器:发电机、变桨电机 风速传感器: 风向标:格雷码盘（精度1.41°）、环形风向标（X、Y轴） 角度传感器:桨叶变桨(12500-0)、偏航 接近开关：风轮锁 限位开关:桨叶变桨、风轮门限位 液位开关:齿轮箱、液压泵 偏航齿数计数器:(偏航系统)2个 偏航末位解缆开关:偏航齿圈 扭矩传感器:偏航系统扭缆保护 风轮轮毂 变桨控制系统 原理：直流驱动，单桨叶变桨 控制：变桨及风轮速度控制 最大桨叶角：91o 安全停机时的变桨速率: 15% 变桨驱动：带电池缓冲器的同步直流电机 两个限位开关保证变桨安全 在掉电或风机故障情况下，为确保叶片倾斜的连续运行，每个叶片有其自身的独立蓄电池组与叶片一起旋转。 变桨控制系统 变桨控制系统 三台带速度负反馈的同步直流电机，整流器供电电压为AC400V，通过轮毂内的整流器调整速度 装在轮毂中间的同步控制器对变桨过程进行控制,其工作电源为两路DC24V 制动是通过在91o桨叶位置调整风轮叶片来实现。风轮叶片上三个调整装置中的每一个均完全独立。一旦掉电，装置由与风轮一起旋转的蓄电池供电 风机结构 偏航控制系统 四台恒速偏航齿轮电机,2.2Kw,供电电压AC690V.两个电机为一组. 偏航率0.5°/s。 安有一个计数器，计算偏航角度及实施扭缆保护(在叶轮面向正北方时，计数器置0) 偏航三圈后强制解缆(-1080°-1080°),安有解缆开关实施解缆。 大风脱网停机后自动偏航90° 安有偏航限位。 塔筒底部装有一个手动偏航开关。 偏航控制系统 辅助系统 润滑系统:一台齿轮箱润滑油泵电机, 690V电压。 液压系统:一台液压泵电机, 690V电压制动(风轮、偏航)。 照明系统:230V电压。 冷却系统:两台冷却风机电机(发电机、齿轮箱)、一台齿轮箱冷却器电机, 690V电压。 加热系统:发电机加热器、风向标和风速计加热器为230V电压;齿轮箱加热器为690V电压。 其它:一台提升电机, 400V电压。 辅助系统 防雷电保护 防雷电区域原理符合IEC规定，可实现内部和外部防雷电保护。 通过叶片接闪器和气象塔上的避雷针可实现外部防雷电保护。 通过规定的雷电传导路径实现对轴承的可靠保护。 GRP 联轴器可实现发电机系统和齿轮箱之间的