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1、明阳风机知识培训,内容安排,2019年1月29日星期二,2,第一部分 风机概述 第二部分 风机机械构造 第三部分 安全系统介绍 第四部分 电气系统说明 第五部分 机组运行状态 第六部分 机组操作说明,第一部分 风机概述,3,作为风电场主要设备的风力发电机组，其功能是将风能转换为机械能，再将机械能转换为电能，输送到电网中。,第一部分 风机概述,2019年1月29日星期二,4,根据不同风况条件与气候特征，明阳风电研发出具有自主知识产权的1.5/2.0MW系列风机，确保机组安全性的条件下，实现明阳机组“两高一低”的目标（即高发电量、高利用率、低度电成本）。 采用上风向、三叶片、独立电动变桨、双馈式变
2、速发电机方案； 专门针对中国各地区不同气候条件而设计了多种型号机型，如耐低温型、防沙型、抗台风型、耐高温型、高海拔型等； 已取得劳埃德(GL)认证、Windtest测试认证及鉴衡认证。,机型类别及介绍,目前1.5/2.0MW产品: 双馈1.5MW: MY1.5-77/82/89 常温型、低温型、超低温型、高原型、潮间带型 双馈2.0MW： MY2.0-104/110/121 常温型、低温型、高原型、抗台风型,第一部分 风机概述,1.5/2.0MW机组设计参数表,第一部分 风机概述,超低温机组 高原型机组 超低风速机组 超一类机组,生存温度：-45 40 运行温度：-40 50 ,海拔2000
3、4000m,MY1.5-89 MY2.0-110、MY2.0-121,MY1.5-70 极端风速：75m/s（3秒值）,第一部分 风机概述,第一部分 风机概述,表1 . 机组总体技术参数,2MW超低风速机组发电量对比,低风速整机技术,抗台风技术,2008年第14号台风“黑格比”9月22日下午加强为强台风 ，中心最大风力14级,风速达45米每秒（10分钟值，对应3s值约63m/s。） 第17号强台风“纳沙”2011年，9月29日21时15分在广东省徐闻县角尾乡沿海地区再次登陆，登陆时中心风力12级。 2014年第9号台风“威马逊”逊极限风速高达66.7米/秒，明阳风场所有风机无一发生倒塌、塔架屈
4、曲或叶片断裂等事故，并且迅速恢复运行发电。,台风中的明阳1.5MW机组,第二部分 风机机械构造,2019年1月29日星期二,11,1、轮毂,2、叶片,3、主轴锁紧盘,4、主轴轴承座,5、齿轮箱风扇,6、齿轮箱,7、刹车夹,8、刹车盘,9、发电机,10、测风桅杆,11、机舱吊机,12、航空灯,13、机舱柜,14、弹性支撑,15、机座,16、机舱罩,17、整流罩,18、变桨轴承,第二部分 风机机械构造,你能正确识别以下风机部件么？,第二部分 风机机械构造,第二部分 风机机械构造,一、叶轮系统,1、叶轮是获得风中能量的关键部分，由叶片和轮毂组成。 2、叶片具有空气动力外形，在气流作用下产生力矩驱动风
5、轮转动，再通过轮毂将扭距输入到传动系统。叶尖有防雷设计。 3、按叶片数分可分为单叶片、双叶片、三叶片和多叶片风轮。三叶片稳定性好，得到广泛应用。按叶片能否围绕其纵向轴转动，可以分为定桨距风轮、变桨距风轮。按转速的变化可分为定转速风轮、变转速风轮。,一、叶轮系统,2019年1月29日星期二,16,4、叶片与轮毂通过轴承连接，可使叶片增大安装角以减少由于风速增大使叶片转速加快的趋势。当风速波动时，通过叶片变桨，保持额定功率。 5、变速风轮（角度）由变速发电机控制（转速控制），转速随风速变化可以使风轮保持在最佳状态下运行，获取更多能量，并减小因阵风引起的载荷。,1.叶片系统(包含叶片本体，挡雨环，连
6、接螺栓，接闪器， 接地电缆等)； 2.轮毂系统（包含变桨系统、相关控制箱及附件）； 3.整流罩及其支撑。,叶轮系统的组成,一、叶轮系统,叶轮系统主要由叶片系统、轮毂系统、整流罩及其附件组成。,整流罩,叶片系统,一、叶轮系统,轮毂系统,叶片挡雨环,整流罩支撑安装于变桨轴承外圈,轮毂与叶片,一、叶轮系统,叶片挡雨环主要作用是风机在运行过程中防止雨水进入轮毂系统内部。,叶片包括外壳、主梁帽及夹层结构的腹板所组成的结构。,叶片系统叶片,一、叶轮系统,MY2.0MW主要机型叶片长度： 50.5m； 54.0m； 56.8m； 58.8m。,MY1.5MW主要机型叶片长度： 40.3m； 43.5m。,接
7、闪器与铜质导线连接 防止铝端的电离腐蚀连接铜导线和铝制部分的电缆采用镀层,叶片系统叶片接闪器,一、叶轮系统,防止雨水进入轮毂,叶片系统挡雨环,一、叶轮系统,叶片根部设计成T 型螺栓连接。,叶片系统叶片连接方式,一、叶轮系统,叶片系统叶片固定,一、叶轮系统,叶片系统叶片标尺,一、叶轮系统,轮毂系统,整流罩后支撑装于变桨轴承外圈,整流罩前支架装于轮毂前端,整流罩及支撑,一、叶轮系统,整流罩顶盖,整流罩前支撑架安装于轮毂前部开口处,整流罩顶盖及前支架,一、叶轮系统,限位开关,叶片锁定装置,变桨编码器,变桨驱动齿轮,轴控箱,变桨驱动,中控箱,0度指针,变桨轴承,轮毂,轮毂系统部件说明,一、叶轮系统,材
8、料： 低温 球墨铸铁EN-GJS-350-22U-LT 常温 球墨铸铁QT400-AL,一、叶轮系统,轮毂,变桨控制系统包含轴控箱、中控箱以及变桨编码器和限位开关、变桨电机,一、叶轮系统,轴控箱,中控箱,限位开关,变桨编码器,二、机舱,机舱由机座和机舱罩组成，机座上安装各主要装置。机舱罩后部的上方装有风速和风向传感器，舱壁上有通风装置等，底部与塔架相连。主要装置由传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统组成。,机舱罩,MY1.5MW机舱罩,MY2.0MW机舱罩,二、机舱,采用长轴双轴承支撑传动系统设计 使得齿轮箱不承担转子重量和推力负荷，只承担扭矩，可靠性大大提高 主轴和
9、齿轮箱自动对中，齿轮箱悬挂于主轴齿轮箱工况最优，可长期可靠运行,明阳风机,其它风机,传动系统,传动系统,传动系统,1、动力传动系统由如下部件组成：主轴、齿轮箱、联轴器、主轴轴承、刹车盘、弹性支承；,34,2、主轴是连接叶片和齿轮箱的传动机构，用来支撑轮毂及叶片并传递转矩到齿轮箱； 3、联轴器，主要用于轴与轴之间的联接，并传递转矩。用联轴器联接的两根轴，只有在停机刹车后，经过拆卸才能将之分离。,传动系统,传动系统,4、齿轮箱是一个重要的机械部件，其主要作用是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机并使其得到相应的转速。由于风轮的转速低而发电机转速高，为匹配发电机要在低速的风轮轴与高速的发电机之
10、间接一个增速器。对于低极对数发电机都是通过齿轮箱的增速作用来实现。发电机转速与风轮转速的比就是齿轮箱的传动比。,36,南高齿 PPSC1290-MY型齿轮箱。,1、齿轮箱位于主轴与发电机之间，把主轴的低速能转化为高速能后传递给发电机。齿轮箱上部有散热器，用来冷却过热的齿轮油，上图齿轮箱主要用于我公司2.0MW风机。 2、 齿轮箱的左右通过弹性支撑固定安装在机座上。,散热器,弹性支撑,齿轮箱,齿轮箱,传动系统,传动系统主要是由主轴组件和齿轮箱组成，主要功能是将叶轮系统转速通过提升到发电机发电转速，由发电机通过机械能转化为电能，最后将电能输出。,主轴组件,齿轮箱,传动系统,主轴,主轴锁紧盘组件,后
11、轴承座,前轴承座,涨紧套,齿轮箱,齿轮箱 散热器支架,传动系统结构,传动系统,1,2,3,4,1、主轴组件包含主轴、主轴锁紧盘、主轴承座等，主轴组件详细介绍见后节，作用为传递动能。 2、主轴锁紧装置是通用锁定销锁定主轴与轴承座相对转动来达到锁住叶轮的旋转。 3、涨紧套通过涨紧来使主轴与齿轮箱轴之间联连。 4、齿轮箱主要功能为提升叶轮系统传过来的转速来达到发电机发电所需的转速。,传动系统,1,2,3,4,1、主轴锁紧盘，安装在主轴大端，通过固定销插入锁紧盘的孔中，可使主轴相对于轴承座无法转动，达到锁紧叶轮作用。 2、主轴前轴承及轴承座，用于固定支撑主轴转动。 3、主轴起到各部件连接作用，固定安装
12、在前后轴承座上，通过旋转传递扭矩给后面的齿轮箱。 4、主轴后轴承及轴承座，用于固定支撑主轴转动。,主轴组件,传动系统,1,2,1、主轴锁紧盘。 2、衬套，嵌衬在锁紧盘里。,主轴锁紧盘,传动系统,1、 主轴锁紧栓：锁紧栓安装在前轴承座的配合孔里，从孔前伸出与主轴锁紧盘上的孔配合，实现锁紧叶轮功能。 2、限位销：穿过前轴承座的孔与锁紧栓的定位槽配合，可限制锁紧栓转动 3、内外挡板 4、限位板：安装在内外挡板之间，用于限位锁紧螺母的松动 5、锁定螺母：配合限位板使用，通过旋转实现主轴锁定栓锁紧和拔出 6、手柄,内部剖面图可见下节图示,主轴锁紧组件,传动系统,主轴锁紧盘,前轴承座,锁紧栓,剖面图,主轴
13、锁紧组件,传动系统,主轴组件剖面图,轴承及轴承座的详细结构见后节,主轴组件,传动系统,1,2,3,4,5,6,7,1、 轴承座。2、双列调心滚子轴承 3、轴承端盖 4、密封圈 5、油封盖。6、内挡圈 7、锁紧螺母,主轴前后轴承支撑结构基本相同，右图为后轴承座内部结构。,主轴组件,传动系统,轴承座,前轴承座,后轴承座,传动系统,涨紧套剖面图,1、涨紧套作用：实现主轴与齿轮箱的柔性联接。 2、 当涨紧套的安装紧固螺栓紧固时，涨紧套的内圈和外圈相互夹紧，内圈为楔形，楔形向里走时，使被夹紧件（Hub）与涨紧套的内外圈越来越紧，从而把坚固螺栓的紧固力转化为涨紧套与被夹紧件（Hub）的正压力，实现联连。,
14、主轴组件,传动系统,齿轮箱风冷系统,风冷风扇,传动系统,发电机,1、概述：叶片接受风能转动最终传给发电机，由发电机转化为电能。明阳风电机组采用双馈异步滑环发电机。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；,50,2、组成：双馈异步滑环发电机主要组成部分有：定子、转子、加热器、抗磨滚珠轴承、冷却和通风系统、滑环室、速度编码器、温度传感器、端子接线盒；,发电机,3、我司大部分采用南汽轮公司生产的双馈异步发电机；其冷却方式：内冷和外冷均采用空空冷却；尾部安装有发电机编码器，对发电机的转速进行测量；,51,4、发电机三种状态： 亚同步状态 同步状态 超同步状态,冷却系统,1、明阳MY2.
15、0型 风力发电机组的齿轮箱、发 电机、变频柜的冷却系统都是独立的，温度的监控包括齿轮箱轴承、齿轮箱油、发电机线圈、发电机轴承，各个温度监测点都受控制系统的实时监控，多余的热量通过热交换系统和空气循环系统排除到机舱外； 2、齿轮箱：我司四代机组 基本采用空-油冷却方式。,52,冷却系统,3、发电机：如前所述，采用空气冷却系统； 4、变频器：我司主要使用的REE变频器采用空气冷却方式。,53,制动系统,1、变桨系统是机组的主要制动机构（风轮空气阻力制动）。利用空气动力学，通过叶片顺桨到89度实现。,54,机组运行，叶片开桨,机组停机，叶片顺桨,制动系统,55,高速轴制动器,2、在机组主传动链的高速
16、侧安装有液压制动装置，该液压制动装置是机组的辅助制动机构；液压制动器的主要功能是在主制动机构动作使转子减速后，使转子完全停止。在机组急停时，主制动机构与辅助制动一起动作，以使机组能更快减速。常用于机组维护。,偏航系统（作用、组成）,风向总是变化的，为了捕获最大的风能，必须每隔一段时间计算一次风向偏差，如果超过范围，就要偏航对风。 风力发电机组的偏航系统主要由偏航轴承、偏航驱动器、偏航制动器、润滑泵、偏航编码器组成。,偏航系统,2019年1月29日星期二,57,偏航轴承：偏航电机下面有一个小齿轮与大齿轮啮合，这个大齿轮叫偏航轴承，由偏航电机驱动。偏航轴承承载机组中主要部件的重量，并传递气动推力到塔架，轴承中含有齿圈，偏航驱动机构中的小齿轮与之啮合。 偏航驱动器 ：驱动装置由驱动电动机、减速器、传动齿轮、齿轮间隙调整机构等组成。偏航驱动装置要求起动平稳，转速均无振动现象 。 偏航电机 ：在风力发电中，叶轮应该总是处在对风状态，以便于风轮最大程度的吸收风能。偏航电机就起转动 机舱使叶轮对风的作用。本风力发电机组 共有4台偏航电机。 偏航
