金风15兆瓦风机介绍(全)课件.ppt

1、金风科技兆瓦机组介绍一、风机整体介绍-1二、永磁发电机介绍-6三、风机变桨系统介绍-10四、风机液压、偏航系统介绍-13五、风机变流系统介绍-15六、风机主控系统介绍-17七、风机监控系统介绍-22 风机整体结构A:叶片（70、77）B:轮毂C:变桨电机（3个独立变桨系统）D:发电机转子（永磁磁钢）E:发电机定子（铜排线圈）F:偏航电机（3个）G:风速仪、风向标H:机舱罩I:底座J:塔筒（65m）机组型号 JF 70/1500(Freqcon系统)JF 77/1500(Verteco、Freqcon系统)JF 82/1500(Verteco、Freqcon系统)机组性能介绍 额定功率：1500

2、KW 叶轮直径：82m(JF77/1500)、77m(JF77/1500)、70m(JF70/1500)切入风速：3m/s 额定风速：11-12-13m/s 切出风速：25m/s(10分钟平均风速)最大抗风：60m/s(3秒钟平均风速)发电机：六相绕组交流永磁同步发电机 额定电压：690V(Verteco 变流)，620V(Freqcon变流)额定频率：50HZ 叶轮转速：920rpm机组特点 无齿轮箱，直驱永磁同步发电机 变速变桨距控制方式直驱永磁同步发电机的优点：1、结构简单紧凑，可靠性高；2、无齿轮箱，机械传动损耗少，低噪音，维护量减少；3、电机效率高，运行范围宽；4、无需励磁，无碳刷滑

3、环，减少维护量；5、发电质量高，无需进行无功补偿。被动冷却系统被动冷却系统 冷却性能好冷却性能好 永磁体励磁永磁体励磁 非满载状态下效率高非满载状态下效率高 结构紧凑、重量轻结构紧凑、重量轻 外转子、内定子结构外转子、内定子结构 磁通密度大磁通密度大,不会退磁不会退磁 一体化轴承概念一体化轴承概念 不另外需要轴承不另外需要轴承定子定子转子转子轴承轴承轴销轴销NdFeB永磁体永磁体线圈线圈铁芯铁芯永磁同步发电机输出功率:1.5 MW定子电压:690 V额定转速:17.3 rpm;极对数:p=44绕组：2套3相绕组冷却方式:被动风冷防护等级:IP 23绝缘等级:F预弯浸漆绕组定子尺寸:D 5 m,

4、L 1.5 m定子重量:20 吨永磁同步发电机 两套3相绕组互差30度电角度，来的优势：可以消去5次、7次谐波电流；提高发电机效率；降低转矩脉动；自然空气冷却方式：大的外表面利于散热不必采用强迫风冷磁钢磁钢铁心铁心绕组绕组风风定子定子转子转子冷却风道冷却风道永磁同步发电机 变速变桨距控制的优点：1、通过变速、变桨的控制获得更多风能；2、提供气动刹车；3、减少作用在机组上的极限载荷。变桨控制系统介绍采用变桨电机配合减速器作为驱动源采用带有齿形的皮带传动3个变桨柜可独立控制，作为主控PLC的子站采用DP通讯协议，数据通过滑环和主控进行交换各个柜体间采用航空插头进行连接，维护方便变桨控制系统介绍主回

5、路采用交流-直流-交流回路变桨电机采用交流异步电机调速，采用闭环控制相比直流电机维护量小，调速范围较宽每个变桨柜都采用超级电容作为备用电源，可以保证叶片7/s的速率情况下，从0顺桨到90三次。超级电容充电时间短，体积小，重量轻、使用寿命长风机液压系统为偏航系统的偏航闸片提供制动压力为叶轮锁定的闸片提供制动压力系统通过液压泵和储压罐将压力保持在140160bar的压力系统会自动检测压力，油位等信号。由主控系统自动控制电磁阀动作让风机达到对风的目的。液压系统具有非常可靠的密封性，不存在漏油风险。风机偏航系统驱动采用3台400VAC交流异步电机，偏航电机自带电磁刹车装置。偏航刹车闸为液压盘式，由液压

6、系统提供约140160bar的压力，提供足够制动力。偏航时，液压释放但保持24bar的余压来保持一定的阻尼力矩，大大减小风机在偏航过程的冲击负载偏航加脂器通过毛毡齿润滑器负责给偏航轴承的润滑加脂的工作，系统自动控制加脂器工作。1.5兆瓦风机变流器主回路（兆瓦风机变流器主回路（Verteco变流）变流）Verteco变流器介绍变流装置采用全功率变流方式采用可控整流的方式把发电机发出的交流电整流为直流电通过网侧逆变模块把直流电变成工频交流电并入电网网侧和发电机侧各有独立的控制器，以网侧控制器为主控制器，其它控制器为子控制器变流主控制器和风机主控采用Profibus-DP变流器冷却采用水冷，主要介质

7、为水和乙二醇混合液变桨系统变流系统主控系统补偿单元整流单元逆变单元控制单元传感器单元执行单元变桨传感器变桨执行器件变桨控制单元变桨备电控制单元滤波单元监控系统工业以太网监控软件总线系统直驱直驱1.5MW电控系统组成电控系统组成风机主控系统介绍主控制器采用德国Beckoff公司的嵌入式PLC该控制系统输入输出单元采用插件式模块控制系统通讯采用Profibus-DP总线，传输介质为带屏蔽的双绞线和光纤（主控和机舱间通讯）传输速率为3Mbit/s风机主控的功能主要完成数据采集及输入、输出信号处理；逻辑功能判定；对外围执行机构发出控制指令与机舱柜通讯，接收机舱信号，并根据实时情况进行判断发出偏航或液压

8、站的工作信号与三个独立的变桨柜通信，接收三个变桨柜的信号，并对变桨系统发送实时控制信号控制变桨动作对变流系统进行实时的检测，根据不同的风况对变流系统输出扭矩要求，使风机的发电功率保持最佳与中央监控系统通讯、传递信息启动和并网控制 风向传感器测出风向主控制器使偏航驱动机构动作，从而使风力发电机组对准风向。同时检测风速，当风速超过切入风速时，机组开始启动。当机组达到一定条件时，通过全功率变流器控制的功率模块和变流器网侧电抗器、电容器的LC滤波作用使系统输出电压等于电网电压、频率也达到并网条件，同时检测电网电压与变流器网侧电压之间的相位差，当其为零或相等（过零点）时实现并网发电（这些条件在金风1.5

9、MW机组里全部通过变流装置的控制来实现，变流装置通过锁相控制和SPWM调制等使机组输出达到并网条件）主控系统的控制及安全保护 主控制系统的设计和实施结果能够满足风力发电 机组无人值守、自动运行、安全保护的要求。风机在整个运行过程都处于主控PLC严密控制之中。其安全保护系统分三层结构：主控制PLC系统，独立于PLC的安全链，器件本身的保护措施。在机组发生超常振动、过速、电网异常、出现极限风速等故障时保护机组，对电流、功率等的保护，采用两套相互独立的保护机构。当电网电压过高，风速过大等不正常状态出现后，电控系统会在系统恢复正常后自动复位，机组重新启动。风机内部与中央监控的连接形式风机内部与中央监控的连接形式中央监控系统控制功能：实现远程停机、复位、启动、偏航的命令数据收集功能：实时读取就地控制系统的数据，数据管理并制成相应表格功能：形成各种曲线，制作日报表、月报表、年报 表，并通过数据对风机运行状况进行分析中央监控的数据通讯接口：TCP/IP网络接口数据通讯方式：中央监控为主站，就地控制器为从站。主轮询方式读取数据方式通讯介质：风机和风机之间，风机到中央监控之间均采用光纤介质中央监控系统谢谢大家！