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北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.1.5MW风电机组变桨系统（MOOG）国电风电设备调试所2012.04北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.主要内容1.变桨系统基本原理介绍2.变桨系统整体结构组成3.电气原理讲解4.重要元器件介绍5.现场调试介绍（调试手册）6.常见故障讲解北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.1.变桨系统基本原理介绍1.1变桨系统桨距的调节方法为：1.1.1当风电机组达到运行条件时，控制系统命令调节桨距角调到50°，当叶轮转速达到1.5rpm时，再调节到0°，使叶轮具有最大的起动力矩，直到风力机组达到额定转速并网发电；1.1.2在运行过程中，当输出功率小于额定功率时，桨距角保持在0°位置不变，不作任何调节；1.1.3当发电机输出功率达到额定功率以后，调节系统根据输出功率的变化调整桨距角的大小，改变气流对叶片的攻角，从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩，使发电机的输出功率保持在额定功率。北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.1.2顺桨停机保护1.2.1变桨系统不仅实现风机启动和运行时的桨距调节，还实现了风力发电机组的刹车系统。1.2.2在正常停机和快速停机的情况下，变桨系统将叶片变桨到89°，使叶轮逐渐停转。1.2.3在三级故障或安全链断开的情况下，在变桨系统的帮助下进行紧急停机，每一个叶片分别由各自的蓄电池控制完成顺桨操作，即使叶片碰到91°限位开关，利用叶片的气动刹车，起到安全保护作用。北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.2.变桨系统整体结构组成我公司风力发电机组的变桨系统采用最先进电动变桨控制，提高了系统的可靠性，降低了维护成本。变桨的控制系统由七个柜体组成：三个轴柜，三个蓄电池柜和一个主控柜，他们不仅实现风机启动和运行时的桨距调节，而且能够在事故情况下担负起安全保护作用，完成叶片顺桨操作，同时还完成故障诊断、状态监测、故障状态下的安全复位功能、雷电保护控制、电池管理功能等，确保了系统的高可靠性。北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.变桨系统结构原理图北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.电气原理讲解3.1供电回路3.2PLC及通讯回路3.3安全链回路3.4变桨回路3.5其它重要电气回路北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.1供电回路充电器AC500轴柜：变桨电机加热器/风扇轴柜：变桨驱动器pitchmaster滑环-轮毂400V北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.1.1充电器AC500为紧急顺桨蓄电池充电；为主控柜与轴柜提供230V直流电压轴柜：直流回路400V主电单向/N24V电源模块（3号AC500供电）电压检测单元供电故障诊断-PLC输入卡件北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.变桨回路接触器提供直流电主控柜：AC500输出230V直流电池柜：蓄电池变桨电机紧急顺桨作用Pitchmaster直流母线3.1.2电池柜：电池。直流回路AC500输出与蓄电池之间的电路：为电池柜提供直流230V电源北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.1.3电池模块1)风机出现故障时为变桨电机提供备用电源进行紧急顺桨。2)每节蓄电池12V，一组6块，每个电池柜有3组共18块。总电压约为216V。轴柜：直流回路北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.1.4温控继电器、24V电源模块温控继电器温度超过0度启动400V主电单向/N轴柜：提供24V电源变桨PLC3号AC500北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.2变桨PLC及通讯回路24V电源模块输入输出模块7片EL10082片EL2008三个轴的pitchmasterCan通讯模块滑环-轮毂Profibus通讯电缆北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.CAN通讯Can通讯模块6751pitchmasterCan通讯模块北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.3安全链回路复位信号15S变桨安全链返回信号安全链闭合输出信号-变桨机舱柜KL1904模块北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.3.1机舱-滑环24V信号线北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.3.2变桨内部安全链.jpg轴柜:Pitchmaster正常轴柜:安全链闭合接触器北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.4变桨回路直流回路主控柜：主电400V变桨电机分流电阻北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.4.1正常变桨AC500输出直流电变桨旁路Pitchmaster电子刹车安全链回路电池动作正常变桨Pitchmaster:ENPO96°限位变桨电机：电子刹车Pitchmaster:主电断,维持一段时间电池-Pitchmaster北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.4.2紧急顺桨91°限位开关96°限位开关紧急顺桨北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.4.3低电压穿越电池柜：蓄电池直流母线500VPitchmaster北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.4.4手动变桨选轴控制开顺桨北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.4.5变桨旁路及电池动作信号轴三:紧急顺桨允许旁路旁路反馈PLC旁路接触器北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.5其它重要电气回路驱动器pitchmaster轴柜、电池柜和轮毂温度Pitchmaster驱动变桨电机紧急顺桨结束信号释放电子刹车主电断,维持一段时间驱动风扇安全链:驱动器正常北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.5.1驱动器pitchmasterCan通讯模块EL6751制动电阻直流母线北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.5.2温度测量单元PitchmasterX2:3、4PitchmasterX2:5、6温度变送器采集转换5秒吸合一次采集轴三和轮毂温度只有轴三有北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.3.5.3电压检测模块主控柜：400V主电单向供电电池柜:蓄电池正常范围：有24V输出210V265V主控柜：24V电源模块直流回路供230V直流电北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.4.重要元器件介绍4.1驱动器pitchmaster4.1.1主要功能：1)采集编码器值、温度等信号传给变桨主控；2)接收主控给出的变桨命令，根据变桨目标及速度给定值调节输出电压，驱动变桨电机进行变桨；北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.状态指示灯北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.外部接线X1：400V供电X2：输入输出I/O点X3：电机温度KTYX4：RS232接口X5：Can通讯X6：电机编码器X7：冗余编码器X8：预留扩展模块X9：电子刹车X21：输出，直流母线，制动电阻S1：Can总线地址选择开关北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.功率端子接线X1X21北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.控制及信号端子接线X5、X6、X7X3、X9、X2、X4北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.Pitchmaster内部电路北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.4.2充电器AC5004.2.1主要功能：1)为蓄电池充电；为主控柜及轴柜提供230V直流电；2)Inputvoltage:230VAC；Outputvoltage:215-242VDC（根据电池温度调节输出，把电池温度控制在20度）北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.4.2.2外部接线1)X1：230VPowerSupply2)X2：Output-orChargingVoltage3)X16：Signalconnections4)X17：Temperaturesensor5)X18：RemoteOFF北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.Relay1：bit0Relay2：bit1北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.5.现场调试介绍5.1变桨调试准备5.2轮毂内紧急顺桨和手动变桨5.3叶片编码器读数校零5.4机舱手动变桨测试5.5自动变桨测试详见《风电机组调试大纲》变桨单独测试部分北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.6.常见故障讲解6.1复位桨叶不动作6.1.1复位后，电机抱闸不能打开，某个桨叶或几个桨叶不动作,剩下桨叶正常运转。6.1.2查看PM（PitchMaster）ENPO信号灯是否正常。正常无法变桨北京国电思达科技有限公司BEIJINGGUODIANSTARSCIENCEANDTECHNOLOGYCO.,LTD.如果有ENPO信号检查电子刹车回路，如没有ENPO信号，检查6K4是否吸合，没有吸合检查6K4接触器回路。电子刹车北京