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1、1.5MW风电机组说明书编 制：崔右沁一朋心, 校 对：/卄呷列审核：爲怎濟肚批准：普”目录一、机组简介 41.1 总体技术参数介绍 4二、机组部件介绍 82.1 叶片介绍 82.2 轮毂及变桨系统简介 82.3 传动链系统 92.4 偏航系统 102.5液压系统简介 112.6 齿轮箱系统 142.7 发电机系统 162.8 滑环系统 182.9 电气控制系统 192.10 变流器简介 242.11 监控系统 252.12 风况检测装置 262.13 防雷系统 26三、机组运行状态说明 273.1 待机状态 283.2 启动状态 293.3 运行状态 303.4 并网发电状态 313.5 停
2、机状态 323.6 维护状态 343.7 机组运行及注意事项 35一、机组简介1.5MW 风力发电机组是由国电联合动力技术有限公司与德国 Aerodyn 公司联合设计，它采用三叶片、上风向、水平轴、双馈异步 发电机、主动电变桨矩、变速恒频逆变器并网技术，具有通用性强、 功率曲线先进、结构成熟、运行可靠等优点，同时在发电机、齿轮箱、 轴承等关键部件上采用了最新设计，单机容量最适合中国目前的环境 及安装使用条件。国电联合动力技术有限公司在设计之初就提出了差异化，系列 化的设计思路，充分考虑中国实际风资源状况，在德方设计的防风 沙机型基础上，发挥联合设计优势，进行产品系列化设计。根据中国 不同风场类
3、型，设计了分别适用于 IEC2A，IEC3A 和 IEC2A+,IEC3A+ 等的冷态，常温，防风沙的系列风机，根据机组叶轮直径不同分为： UP77、UP82、UP86 三种类型。1.1 总体技术参数介绍序号描述单位规格1机组数据1.1制造商国电联合动力技术有限公司1.2型号UP77/82/861.3额定功率KW15001.4叶轮直径M77.36/82.7/86.0861.5切入风速m/s3续前表：1.6额定风速m/s11.1（与当地空气密度等因素有 关）1.7切出风速切出风速m/s25（10分钟均值）35 （3秒均值）1.8重新切入风速m/s20（10分钟平均值）1.9抗最大风速m/s59.
4、5 （3秒平均值）1.10设计寿命年202叶片2.1制造商及型号国电 联合动 力UP37.5/UP40.25/UP422.2叶片材料玻璃纤维增强树脂2.3叶片数量个32.4叶轮转速Rpm9.7 19.52.5额定转速Rpm17.42.6最优叶尖速比8.5/9.5/10.12.7扫风面积m24700.3/5089.6/5817.52.8旋转方向（从上风向看）顺时针2.9风轮倾角度53齿轮箱3.1制造商南咼齿/雅克/重庆齿/包头联合 动力齿相3.2齿轮箱结构两级行星一级平行轴圆柱3.3齿轮传动比率100.48/3.4额定功率KW16633.5润滑形式电动油压泵3.6润滑油型号Mob il gear
5、 SHC XMP 320或 满足质 量要求的冋类型润滑油续前表：4发电机4.1制造商湘潭电机厂/VEM/南汽/宜兴发电 机/ABB发电机4.2额定功率KW15504.3额定电压V6904.4额定电流A12624.5额定转速rpm17504.6额定频率HZ504.7绝缘等级F4.8润滑脂型号Mobil SHC 100或通用轴承润滑 油脂4.9防护等级IP54（发电机）5制动系统5.1制造商制动器为Svendborg、开天、贵州新安、安泰克等5.2主制动系统全顺桨独立制动5.3第二制动系统单盘式，失效安全，主动型（在 电网断开期间可让传动系统停 车）6偏航系统6.1制造商天马（偏航轴承）/或满足质
6、量要 求的其他厂家；南高齿（偏航驱 动）/或满足质量要求的其他厂家6.2类型主动电驱动型6.3偏航轴承形式4点接触双滚珠轴承，内齿6.4偏航速度度/秒0.86.5偏航轴承润滑油Mobil 4607控制系统7.1制造商国电联合动力1.5MW7.2控制柜国电联合动力1.5MW续前表：7.3软并网装置/类型变流器/IGBT逆变7.4额定出力的功率因数-0.950.95 （可调节）8防雷保护8.1防雷设计标准按照IEC61024-I设计符合GL2003认证规范8.2防雷措施电气防雷、叶尖防雷等8.3风机接地电阻QW4Q9塔架9.1类型钢制锥筒9.2咼度米65/80/759.3表面防腐喷漆防腐10重量1
7、0.1机舱吨6110.2叶轮吨33.110.3塔底控制柜千克20210.4变流器柜吨ABB： 1.48日立：约1.6龙源：约1.511适用范围11.1运行温度C-30+40C温度11.2保存温度C-40+50C11.3防沙尘mg/m31011.4是否考虑冰载是11.5地震烈度级11.6平均湿度70%11.7设计标准ABB： Germanish Lioyd 2003二、机组部件介绍2.1 叶片介绍1.5MW 风电机组所用的叶片基体材料是有高性能的低粘度环 氧树脂加热固化而成，具有粘接强度高、韧性好、耐腐蚀、耐疲 劳性好，断裂延伸率高的特点，能够与增强材料良好的匹配，满 足叶片的耐疲劳性能要求。风
8、轮叶根部采用加强设计，抗极限载荷能力大大提高，使得 1.5MW 机组具有抗击 50 年一遇的强度为 59.5m/s（3 秒平均值）的 极大风力的能力。叶片表面涂有叶片专用油漆，给叶片形成了一 层 “保护膜”，这种油漆非常耐磨，使叶片具有很好的抗风沙作 用，大大提高了叶片的使用寿命，同时它还有防止凝霜的作用， 在温度不是很低的情况下湿冷空气不会在叶片上凝霜成冰，确保 了机组的正常运行。这些措施保证了 1.5MW 风电机组的长期安全 可靠运行。2.2 轮毂及变桨系统简介1.5MW 风力发电机组的风轮由 3 个叶片、叶片轴承及球墨铸 铁轮毂构成。轮毂是风轮的骨架，风能通过叶片直接作用在轮毂 上。叶片
9、通过球式轴承，安装在轮毂上，通过变桨控制系统以实 现叶片桨距角可调。在高风速条件下，双馈发电机和变桨矩系统 将风电机组的输出功率保持在额定功率,在低风速条件下，双馈发 电机和变桨矩系统通过选择叶片角度使风轮转子的转速和叶片角 度最佳结合，保证风电机组的输出功率最大。国电联合动力生产的风力发电机组，采用主动电变桨矩系统， 该系统有 1 个主控柜、3 个轴柜、3 个电池柜和 3 个变桨驱动电机 组成;或由 3个控制柜的变桨系统组成。七柜变桨系统主控柜是整 个变桨系统的核心，通过滑环与风力发电机组的主控系统通讯， 并根据控制系统的要求向各个轴柜发送命令，使桨叶角度达到系 统所要的最佳位置。轴柜接受主
10、控柜的命令，根据需要驱动变桨 电机，使桨叶角度适合机组的要求。电池柜用来在紧急情况下为 系统提供电源，保证系统达到安全状态。三柜变桨系统每个控制 柜都有与主控相互串联的PLC,通过滑环与风力发电机组的主控 系统通讯，并根据控制系统要求向各个控制柜发送命令，使桨叶 角度达到系统所需要的最佳位置。柜内的超级电容用来在紧急情 况下为系统提供电源,保证系统达到安全状态。2.3 传动链系统传动链系统,是风力发电机组的能量传输路径,叶片采集的 风能通过主轴、增速齿轮箱、联轴器转换为旋转的机械能传递给 发电机，发电机把机械能转换为电能。1.5MW风力发电机组传动 链为四点支撑。主轴安装在止推轴承和浮动轴承上
11、。轴承座通过 螺栓与主机架连接。齿轮箱通过锁紧盘与主轴连接。力矩臂利用 螺栓固定在安装于机架上的弹性支撑上。本系统采用长轴传动设 计，低速轴采用双轴承支撑，轴系上传递扭矩，使得齿轮箱不承 担转子重量和推力，只承担扭矩，可靠性大大提高。齿轮箱由两 级行星一级平行轴圆柱齿轮传动。从齿轮箱通过联轴器柔性联结,将能量耦合到发电机。齿轮箱发电机主机架浮动轴承推力轴承齿轮箱弹 性支撑2.4偏航系统偏航系统由机座与偏航轴承连接，与偏航刹车系统、偏航驱 动系统组成。本系统采用内齿轮传动，减小了外部环境对齿轮的 影响。偏航刹车系统有十个液压刹车钳组成。偏航驱动系统由4 套偏航减速齿箱和电机组成的偏航驱动器组成。
12、偏航电机带动的 偏航齿箱作用在偏航齿盘上，可以带动机舱转动实现偏航、解缆 动作。偏航又称“自动对风”是指主控系统根据采集的风向与机舱 位置的夹角，判断机舱需要调整的角度，从而控制偏航电机旋转, 使机组与风向的夹角为0,以便机组能最大限度的捕获风能，提高机组的发电能力。正常偏航速度为 0.8/s。“解缆”是为了避免电缆过度扭转产生撕裂，而采取的措施。 计数器计算机舱的偏航圈数，当达到设定的初级解缆圈数后，根 据风速情况，由主控制器发送信号进行解缆。如果第一次发出信 号而解缆未动作，则往同一方向旋转达终级解缆圈数后，将执行 紧急停机。解缆的运行及监控由控制系统自动执行。2.5 液压系统简介液压站又
13、称液压泵站，是独立的液压装置，它为高速主轴刹 车卡钳和十个偏航刹车卡钳提供动力。液压单元根据风电机组刹 车系统的要求供油，并控制油流的方向、压力和流量，从而使得 刹车系统的刹车钳执行刹车、松开的动作。液压站是由机泵组、集成块或阀组合、油箱、电气盒组成。 各部件功用如下：机泵组由电动机、联轴器、高压齿轮泵组成，它是液压站的 动力源，将机械能转化为液压油的动力能。集成块或阀组合是由液压阀及通道体组合而成。它对液压油 实行方向、压力、流量调节。油 箱由碳铜材质构成的半封闭式容器，上还装有加热器、 空气滤清器、液位计、液位开关和温度开关等，它 用来储油、油的加热及过滤、以及显示油位。电器盒 设置外接引线的端子板。以斯温伯格液压站为例，具体组成见下图:序号位置产品说明序号位置产品说明115油滤1527减压阀216系统安全阀1630过滤器317,20单向阀174油泵电机420,21.1,28溢流阀185储油箱522,23,24手动泄压阀门195a液位计622,23,24,25电磁阀205b过滤口722,23,24,25电磁阀电源插215c水平/恒温器822
