风力发电机调试课件.ppt

1、ABB ACS800-67 调试指导调试指导Zhang Chi ABBACS800-67 调试步骤调试步骤n双馈风力发电系统构成n变流器动力电缆及控制电缆连接n通电前的检查n转子侧变流器INU参数设置n网侧变流器ISU上电测试n与电网同步测试（禁止并网开关合闸）n发电机并网n调试注意事项ABBn 带转差能量回馈的双馈式发电机10.24 kV, f = 50 Hz 变压器变压器发电机侧发电机侧变流器变流器电网侧电网侧变流器变流器齿轮箱齿轮箱抱闸抱闸变桨系统变桨系统转子轴承转子轴承主断路器主断路器变频器控制变频器控制风机控制器风机控制器异步电机异步电机带滑环带滑环中压开关中压开关变频器变频器ACS

2、800-67 系统构成系统构成 ABBACS800-67 系统构成系统构成n 系统单线图：ABBn主回路电缆连接（690V AC）电源相序务必正确n并网开关电源侧电缆n并网开关定子侧电缆n网侧变流器ISU电源电缆n转子侧变流器INU至转子电缆n控制电缆n控制电源电缆 （220V AC）nNUIM-62C电压/电流测量板信号电缆n电源侧三相电压信号（690V AC）n定子侧三相电压信号（690V AC）n定子侧两相电流信号n转子侧变流器控制板NDCU-33C与并网开关控制电缆MCB ready, MCB on(合闸线圈), MCB off(失压线圈失压线圈) ,MCB trippedn速度编码器

3、信号电缆 A A-, B B-, Z Z-, V+ V-, SHACS800-67 电缆连接电缆连接ABBACS800-67 电缆连接电缆连接ABB此种转子侧电缆接线可行此种转子侧电缆接线可行,但不被推荐但不被推荐标准转子电缆接线标准转子电缆接线ACS800-67 电缆连接电缆连接ABBACS800-67 电缆连接电缆连接nNUIM-62C定子电流测量信号电缆连接UVWGRID of MCBP1,KP1,KP2,LP2,LS1,kS1,kS2,lX1:1X1:2X2:1X2:2NUIM-61CS2,lSTATOR of MCBABBn绝缘检查n转子电缆及转子绝缘检查(绝缘表)ACS800-67

4、 通通电前检查电前检查绝缘表绝缘表1kV DCn 直流母线绝缘检查(万用表欧姆档)R=,或或电阻值逐渐增大电阻值逐渐增大,依据万用表的型号依据万用表的型号R100kR1MohmABBACS800-67 通通电前检查电前检查n电流互感器极性检测n在风力发电机第一次并网之前，检查定子电流互感器连接的极性和NUIM-62C测量板的功能。通过连接一个低电压( 例如， +/-1.5 V 电池) 到NUIM-62C上，利用DriveWindow工具监控参数160.01 STATOR IU 和 160.02 STATOR IY 的信号，就可以检查某相电流互感器的极性连接是否正确。n由于传动软件能将测量电流从

5、三相坐标值变换成两相坐标值，因此测量信号，同直接检测的实际值相比是有差异的。下面举例表示的是在电流互感器的极性和NUIM-61C测量板连接正确时， STATOR IU 和STATOR IY 的波形。ABBACS800-67 通通电前检查电前检查ABBACS800-67 通通电前检查电前检查ABBACS800-67 INU参数设置参数设置n系统控制 16组 SYSTEM CTRL INPUTSn电机启动数据 99组 START-UP DATAn速度测量 50组 SPEED MEASUREMENTn限幅 20组 LIMITSn本地测试 21组 LOCAL TESTINGn转矩给定 25组 TORQ

6、 REFn无功给定 24组 REACT POWER REFn降容使用 112.18 INT CONFIG USER ABB系统控制参数系统控制参数 16组组 SYSTEM CTRL INPUTS n16.03 PASS CODE = 1隐含参数n16.11 COMM PROFILE 现场总线通讯类型 nABB DRIVESnPROFILE BnPROFILE CnPROFILE Dn16.14 FAN SPD CTRL MODEnNO CONTROLnCONTROLLEDnCONSTANTnCONFIGURABLEABB通讯类型通讯类型 16.11 COMM PROFILEABB电机启动数据电

7、机启动数据 99组组 START-UP DATA ABBn99.06 MOTOR NOM POWER发电机额定功率发电机额定功率ABBn99.21 Rs.99.25 Rr 发电机等效电路：发电机等效电路参数发电机等效电路参数ABBn定子电流测量变比计算： 99.28 MAX MEAS IS =AVA1*73333. 25 . 4*1250CT变比：1250A：1A注意：注意：CT额定输出电流必须为额定输出电流必须为1A（不是（不是5A）定子电流互感器变比定子电流互感器变比ABB速度测量速度测量 50组组 SPEED MEASUREMENTn50.01 SPEED SCALING (0 1600

8、0rpm)n20000(Integer value from fieldbus) 50.01n50.04 PULSE NR (110000)nThe number of encoder pulses n50.12 SP ACT FILT TIME (0 10000s)nActual speed low pass filterABB极限极限 20组组 LIMITS nTorque Limit 转矩限幅 20.05 USER POS TORQ LIM (0512% 20%) Motoring mode Normal 20% 20.06 USER NEG TORQ LIM (-512%0 -20%)

9、 Generating mode Normal -120%nReactive Power Limit 无功限幅 20.23 USER KVAR LIMIT (0110% 55%) reactive power limit ABB发电机切入发电机切入 / 切出速度切出速度n20.21 SWITCH ON SPEED 切入速度切入速度 Default 950rpm above this speed limit to allow the stator to be connected to the grid n20.22 SWITCH OFF SPEED 切出速度切出速度 Default 925rpm

10、 below this speed limit to disconnect the stator from the grid ABBn检查开关量输入状态 1.15 DI Status ISU和INU的开关量状态可以通过INU AMC中软件参数1.15 监视 INU Digital inputs: B0 =Emergency stop (check cabling) B1 =Stator MCB ready (check cabling) B2 =Stator MCB ON (check cabling) B3 =Stator MCB tripped (check cabling) B4 =Cr

11、owbar active B5 =Reset (check cabling) ISU Digital inputs: B8 =LCL temperature B9 =ISU start enable B10 =Contactor acknowledge B11 =(Cabinet temperature) B12 =(Cabinet humidity) B13 =(Reset)注: 括号中的信号不需要连接至 ACS800-67 ISU本地测试本地测试ABBISU本地测试本地测试nINU第一次启动时需屏蔽并网开关MCB 21.02 DISABLE MCB CLOSE to YES“n使用Driv

12、eWindow 设置INU为Local控制n启动测试ISU 21.01 ISU LOCAL CTR WORD = 9 直流电容充电主接触器闭合 ISU开始调制n检查ISU状态字 n检查直流电压 5.10 ISU STATUS WORD net ok = 1remote = 1modulating = 1rdyref, rdyrun, rdyon = 11.10 DC VOLTAGE ABBn检查NUIM-61测量板 n21.01 ISU LOCAL CTR WORD = 0 n通过启动/停止ISU检查Crowbar触发信号 ISU本地测试本地测试1.05 NET FREQUENCY 1.11

13、MAINS VOLTAGE 1.15 DI STATUSWhen DC-bus voltage = 0 DI STATUS:B4=0. When DC-bus voltage 100 Vdc DI STATUS:B4=1.ABBINU本地测试本地测试n21.02 DISABLE MCB CLOSE to YES“ 启动电机到额定速度区域，控制并网开关不闭合启动电机到额定速度区域，控制并网开关不闭合n检查电机速度是否在允许的范围内检查电机速度是否在允许的范围内 1.01 MOTOR SPEED 例如例如 1000rpm to 2000rpmn设置设置 30.04 STATOR CURR TRIP

14、 = 0500A 避免出现故障时，定子产生太大的电流避免出现故障时，定子产生太大的电流ABBACS800-67调试调试 INU本地测试本地测试n并网时常见故障并网时常见故障nWRONG ENCODER DIR假如测量速度值是正确的，但方向是反的。NTAC-02上的通道A和通道B必须互换nWRONG GRID DIR 电网侧相序一定要是R-S-TnGRID SYNC FAILED 测量的定子电压相序错误 检查NUIM-61定子电压测量，或者变换转子电缆相序nWRONG ROTOR PHASING 转子电缆相序需交换 发电机本身的问题，发电机制造商可能遵循了不同的转子磁通方向标准ABBn用电压表检

15、查定子电压同步性ACS800-67调试调试 INU本地测试本地测试ABBACS800-67调试调试 INU本地测试本地测试n 标准的同步波形标准的同步波形ABB零速测试零速测试n在零速下测试ABBn在零速下测试实际图形：零速测试零速测试ABBINU本地测试本地测试n假如一切正常，假如一切正常，ACS800-67程序将进一步验证发电机互感系数程序将进一步验证发电机互感系数 99.24 XM 99.26 XM CALIBRATED 假如两个值相差假如两个值相差20%，需检查合闸时定子电流行为，假如定子电流尖峰太，需检查合闸时定子电流行为，假如定子电流尖峰太大，我们需增大大，我们需增大/减小减小99

16、.24 XM ，使它接近，使它接近99.26 XM CALIBRATEDn当轮机速度在正常的速度范围内，并且发电机定子电压已经与电网同步当轮机速度在正常的速度范围内，并且发电机定子电压已经与电网同步 21.02 DISABLE MCB CLOSE to NO 闭合并网开关闭合并网开关 假如并网时出现假如并网时出现Overcurrent故障，定子电流测量连接极性错误故障，定子电流测量连接极性错误n停止停止INU，设置定子电流跳闸值回到，设置定子电流跳闸值回到0，不检测定子电流过流极限值，不检测定子电流过流极限值 30.04 STATOR CURR TRIP = 0. ABBn本地启动：启动过程启

17、动过程ABBn本地启动实际图形：ACS800-67调试调试ABB给定控制框图给定控制框图ABB转矩给定转矩给定 25组组 TORQ REFn25.04 TORQUE REF A (-300%300%)nPositive sign(+) = motoring modenNegative sign(-) = generating mode n100% = 9550 motor nominal power / nominal speedn25.05 TORQUE RAMP UP (0 120s, 0)nTime from zero to nominal motor torquen25.06 TORQ

18、UE RAMP DN (0 120s, 0)nTime from nominal motor torque to zeroABB无功给定无功给定 24组组 REACT POWER REFn本地给定(DriveWindow)n24.01 LOCAL REACT P REF (%)n外部给定(Overriding System)n23.04 REACT POW REF SELnPERCENT in percent of powernkvar - kVArnPHII AnglenCOSPHII COSn24.05 REACT POWER REFABB降容使用功能降容使用功能nReduced run

19、functionnSwitch off power supply nRemoving the broken inverter modulenFasten the air baffle to block airflownSwitch on power supply and indicate INT CONFIG fault nSet the number of existing inverter by 112.18 INT CONFIG USERnChecking maximum torque 20.06 USER NEG TORQ LIMABB控制控制时序图时序图 0 ON1 2 3 RUN4

20、 5 6 7 RESET8 9 M CW 7.01 bits0 RDY_ON1 RDY_RUN (ready)2 RDY_REF(operational)3 TRIPPED4 5 11 MCB ON 1213 15M SW 8.01 bitsControl by Overriding SystemTimeStart Command X2:1-2Heating On Auxiliary Power ON Fieldbus Comm. startsDC Voltage (ISU-INU)ISU Contactor1ISU ModulationINU ModulationStator Breaker

21、Syncr. to gridStator Breaker Ack.Cabinet temperature and humidity OK.(Booting time)Discharged267341081213141516Stop sequence14 TOGGLE 517119SWITCH ON SPEED Actual speedProfile B手册手册24页页ABB脉冲编码器脉冲编码器n编码器最好选择增量型编码器，且Z脉冲是必须的。信号电缆按以下原则：ABBn如果编码器选型和接线不符合要求可能会引起过流过压等故障。脉冲编码器脉冲编码器ABBn编码器信号受到严重干扰脉冲编码器脉冲编码器ABBn编码器信号受到轻微干扰脉冲编码器脉冲编码器ABB示波器波形示波器波形n定子电压（同步未并网）ABB示波器波形示波器波形n转子电流（同步未并网）ABB示波器波形示波器波形n转子电流（同步未并网）