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1、SL1500SL1500风力发电机组项目部内部学习资料风力发电机组项目部内部学习资料 2008.02.2008.02.华锐风电科技有限公司SL1500SL1500风力发电机组电控系统的组成风力发电机组电控系统的组成 电源系统 变速恒频控制系统 偏航控制系统 变桨控制系统 PLC控制系统 7/29/20247/29/2024电源系统机舱电源柜引下电源3*5*150mm2的动力电缆和1*150mm2PEN电缆风机系统采用TN-C接地系统，箱变低压侧是TN-S接地系统箱式变压器站l l 主断路器在箱变里（默认）l l主断路器在塔基处 7/29/20247/29/20243*5*150mm2动力电缆动
2、力电缆3相，每相相，每相5根根1根根150mm2接地电缆接地电缆1根根6芯多模芯多模H6G50/125um光缆，光缆，两端为两端为SC接头接头2根根4*16mm2电缆电缆1根根7*1.5mm2控制电缆控制电缆塔筒维修电源插座塔筒维修电源插座5*2.5mm2电缆电缆(包括机舱插座）包括机舱插座）塔筒照明塔筒照明4*1.5mm2电缆（包括机电缆（包括机舱照明）舱照明）机舱控制柜机舱控制柜NCC310机舱控制柜机舱控制柜NCC300发电机变频器在发电机变频器在NCC3207/29/20247/29/2024NCC3007/29/20247/29/2024NCC3107/29/20247/29/202
3、4控制柜7/29/20247/29/2024NCC3207/29/20247/29/2024NCC30机舱变频器机柜NCC300NCC300690VAC690VAC动动力力电电路路定子接触器定子接触器线线路保路保险险避雷保避雷保护护400VAC400VAC辅辅助助电电路路偏航偏航变频变频器器继电继电器等器等NCC310NCC310控制系控制系统统PLCPLC控制面板控制面板接触接触继电继电器器开关开关UPSUPS系系统统除了除了电电池之外的池之外的电电源源NCC320NCC320LSCLSC电电网网侧侧功率功率变频变频器器GSCGSC电电机机侧侧功率功率变频变频器器CrowbarCrowbar
4、单单元元滤滤波波单单元等元等NCC307/29/20247/29/2024塔筒电缆接线方式7/29/20247/29/2024主变压器参数全密闭免维护三相油浸升压变压器全密闭免维护三相油浸升压变压器额定容量：额定容量：1600kVA1600kVA高压侧额定电压：高压侧额定电压：35kV35kV（可根据当地电网情况决定）（可根据当地电网情况决定）低压侧额定电压：低压侧额定电压：690V690V额定频率：额定频率：50Hz50Hz调压方式：无载调压调压方式：无载调压调压范围：调压范围：2*2.5%2*2.5%联结组别：联结组别：D D，yn11yn11阻抗电压：阻抗电压： 6 %6 %冷却方式：空
5、冷冷却方式：空冷带有温度指示，高温报警与分断保护信号，并与变压器保带有温度指示，高温报警与分断保护信号，并与变压器保护功能连锁。护功能连锁。3*5*150mm3*5*150mm2 2的电源进线和的电源进线和1*150mm1*150mm2 2PENPEN进线。进线。主断路器额定电流（在最高操作温度时）大于等于主断路器额定电流（在最高操作温度时）大于等于2000A 2000A 7/29/20247/29/2024辅助变压器容量为60KVA的辅助变压器690VAC/400VAC。机舱控制电源：400VAC 3+PEN出线。机舱加热电源：400VAC 3+PEN出线。维修插座电源：400VAC 3+N
6、+PE出线。TBC100控制柜电源：230VAC L+N+PE出线。照明电源：230VAC L+N+PE出线。辅助变压器进线侧熔断器额定电流63A7/29/20247/29/2024主断路器在箱变里的箱变原理图7/29/20247/29/2024主断路器在塔基处箱变原理图7/29/20247/29/2024主断路器在塔基处要增加1个电气柜布置较分散7/29/20247/29/20247/29/20247/29/20247/29/20247/29/20247/29/20247/29/20247/29/20247/29/20247/29/20247/29/2024TBC100TBC100TBC10
7、0塔基塔基PLCPLCUPSUPS电源电源通讯交换机等通讯交换机等7/29/20247/29/2024控制面板 NCC310 NCC310 TBC100 TBC1007/29/20247/29/2024TBC100柜柜7/29/20247/29/20247/29/20247/29/20247/29/20247/29/2024发电机电机 电动机 发电机pp同步电机pp异步电机uu直流电机uu交流电机 n0-nS=n07/29/20247/29/2024电机结构图7/29/20247/29/2024感应电动机工作原理7/29/20247/29/2024绕线型转子接线图7/29/20247/29/2
8、024双馈异步发电机双馈异步发电机是指将定、转子三相绕组分别接入独立的三相对称电源，定子绕组直接和电网连接，转子绕组和频率、幅值、相位都可以按照要求进行调节的变频器相连。变频器采用交-直-交的形式与电网连接，控制电机在亚同步和超同步转速下都保持发电状态并随着风速的变化调节发电机的转速，进行能量交换。 单馈异步发电机单馈异步发电机双馈异步发电机：双馈异步发电机：只有定子向外输送电能：只有定子向外输送电能定子、转子均可向外输送电能定子、转子均可向外输送电能7/29/20247/29/2024双馈异步电机原理E定=4.44 f1N1KN1 0 ， E转=sE堵转=4.44s f1N2Kp2 n0 S
9、=(n0-nr)/n0 ; nr 转子转速 ，n0 同步转速f1 , f2 分别为DFIG电机定、转子旋转磁场频率n1为定子磁场转速， n2为转子磁场转速， nr为转子磁场相对于转子的转速电机稳定运行时，必须保证定、转子旋转磁场相对静止，则存在如下关系：n1=n2+nr, 由于 f1=n1/60, f2=n2/60 则有：f2+nr/60=f17/29/20247/29/2024当发电机转速变化时，调节转子励磁电流频率从而保持定子输出电能的频率恒定，此即为变速恒频运行原理当发电机亚同步运行时（ nrn1),转子绕组相序与定子相反，转子给外部电网输送电能。7/29/20247/29/2024从能
10、量关系看DFIGP2=sPem/ , Pmech=(1-s)Pem/ Te=Pem/wg=Pem/w1(1-s)P2:转子励磁功率，Pem：输出电磁功率Pmech：原动机输入机械能， ：发电机效率W1：发电机同步旋转角速度，wg：转子角速度发电机运行时，存在如下状态：uu亚同步运行时，0s0, Pmech0, P2=sPem/ 0 uu超同步运行时，s0, Pmech0, P2=sPem/ 07/29/20247/29/2024IGBT原理和结构绝缘栅双极晶体管本质上是一个场效应晶体管，只是在漏极和漏区之间多了一个 P 型层。是场效应晶体管（MOSFET ）和大功率晶体管（GTR ）的复合结构
11、 IGBT 的开通和关断是由栅极电压来控制的 。栅极加正电压时 ， IGBT 导通 ；栅极上加负电压 ，IGBT 关断 。7/29/20247/29/2024IGBT简图和符号 7/29/20247/29/2024IGBT优点和缺点电压控制型器件开通、关断迅速特性稳定频率高适应性强优点优点需要驱动电路需要保护电路成本较高易发热维护不易缺点缺点7/29/20247/29/2024常用整流变频器7/29/20247/29/2024变频器改变电源频率的装置按电源形式分l l 直流交流l l 交流直流交流l l 交流交流按输出信号分l l电压型l l电流型按主体结构分l lIGBT变频器l l晶闸管变频器l lGTR变频器按控制能力分l l普通型l l智能型控制信号常采用控制信号常采用PWM波（波（PWM，SPWM）7/29/20247/29/2024IGBT变频器外形图7/29/20247/29/2024变速恒频发电机结构图变速恒频发电机组的结构示意图7/29/20247/29/2024
