1.5MW风机简介.ppt

明阳1.5MW风机简介 主讲:赵雪凤 一 明阳1.5MW风机说明 MY1.5MW风机为3叶片水平轴式变桨距变速恒频风力发电机。低速轴（主轴）通过齿轮箱与风轮连接，在齿轮箱后通过高速轴与发电机连接。包括过载滑环系统的联轴器在发电机段短路时阻止齿轮损坏。 MY1.5s风机有77.36 米大直径风轮，风轮转速范围为9.7～19.5 rpm，额定转速为17.4rpm，扫风面积为4638 m2，额定风速11 m/s，切入风速3 m/s，切出风速25 m/s。风机的轮毂高度为75m/60m，塔筒底部直径4.2m，生存寿命为20年。 齿轮箱由它的两个转矩臂支撑，由于转矩臂橡胶支撑的变形使得高速轴以环形路径运动。发电机须在额定负载情况下与高速轴同心连接。在额定功率时，发电机轴承几乎是没有被施加任何来自联轴器的径向反作用力和反挠矩。在部分载荷情况下，不希望出现由联轴器不同轴引起的附加负载。 主轴通过齿轮箱传送动力到发电机。发电机是双馈异步滑环电机，发电机定子直接与电网连接，转子功率通过逆变器输入到电网。 风力发电机的主制动器是空气动力制动器。冗余的机械制动器是盘式制动器，它是通过液压系统进行操作并且安装在齿轮箱的高速轴输出端上。 偏航系统包括四个齿轮偏航电机，偏航电机由风力发电机的控制系统根据安装在机舱顶部的风向标发来的控制信号进行操作。偏航电机驱动偏航轴承，从而使机舱在摩擦力的作用下开始偏航。 机舱外壳由聚合物玻璃纤维制成，它可保护机舱内部的各组件免受雨、雪、灰尘、太阳辐射等的破坏。从塔筒内通过爬梯可以到达机舱，爬梯上配备有助爬器。 机舱内部包含有一台维护吊车，额定起重重量是5000公斤。 对于MY1.5s型号的风机，其塔筒为75m，外形为锥形，且分成三段。塔筒用特殊的防腐蚀保护漆漆过，保证生存期的防腐要求。 风力发电机的所有功能由控制系统启动并管理，控制系统是在Beckhoff提供的TwinCAT环境下，用PLC语言开发的一个软件PLC控制系统。软件是基于安全和控制原理图设计的。电缆和额外的软件功能，比如可视化和远程访问软件由明阳风电负责开发。风力发电机的控制系统安装在机舱控制柜以及塔基控制柜内。 二 风力发电机的组成 2.1气候条件 待机环境温度范围是-20℃~+50℃，运行环境温度范围是-10℃~+40℃，平均环境温度为20℃。 风力发电机在风场中安装时，各风力发电机之间在主风向上的距离至少应该在5倍风轮直径（390m）以上。 MY1.5s适用于东南沿海有台风危害的年平均风速8.5 m/s、50年极限风速70 m/s的风电场。 平均湿度82%。防腐相当于ISO 12944-2的C5-M类腐蚀（外部）和C2到C3（内部）。 2.2电网条件 风力发电机必须连接的电网的条件是690V，50Hz。运行时的电流波动范围必须在额定值的+10%~-10%以内。频率的变化范围是+2~-3Hz。 电网在所述的范围内必须足够稳定，如果频繁的电压或者频率变化超过工作限度，那么可能导致机器机械部件的损坏。在风力发电机的整个寿命周期内，平均每个星期只能出现一次电力系统断电。 2.3发电系统说明2.3.1发电机 发电机是带有滑环的双馈异步发电机，发电机定子直接与电网连接，滑环与转子连接，转子功率通过逆变器输入到电网。 发电机可以有星形或三角形定子连接，这就允许它在轻载时（风速低时的一种频率状态）得到较大范围的速度变动和较少的发电机损耗。稳定的旋转速度是1000rpm到2016rpm，最大地达到2050rpm。 发电机有短路和过载保护。定子和轴承等处的温度通过PT100温度传感器被连续地监控。 通过连接在轴上位于联接一侧的轴向风扇对发电机提供通风，风扇通过发电机的后部从机舱吸入空气又将其排到机舱的外面。滑环隔间也起到了风扇的作用。 2.3.2变频器 变频器主要组成有包括有源crowbar、转子侧变流器、网侧变流器、LCL滤波器、du/dt滤波器、传动单元主接触器和充电电路等。 2.3.3控制系统说明 风力发电机控制器位于塔基、机舱内部的一 个控制柜内。 处理器和它的输入/输出卡从不同的风力发电机功能中获取信号，然后计算最佳控制动作并发出指令给执行元件（如马达、电动阀、继电器等）以保证安全运行并决定获取本地点可用能量的最佳方法。 控制功能如下： 1) 机舱相对于主风向的偏航控制。监测并纠正塔筒内电缆的缠绕状态。 2) 液压：管理提供机械能量给偏航制动器和紧急制动器的液压马达。 3) 监测环境传感器：风向、风速、温度。 4) 监测机械部件和齿轮箱的液