2MW風(fēng)機(jī)技術(shù)說明.

1、2MW風(fēng)電機(jī)組技術(shù)說明書1.1.技術(shù)來源2.0MV2.0MV雙饋式風(fēng)電機(jī)組是海裝公司與德國(guó)AerodynAerodyn公司根據(jù)中國(guó) 市場(chǎng)需求與配套能力聯(lián)合開發(fā)的，為三葉片、上風(fēng)向、水平軸、電氣 變槳、變速恒頻、主動(dòng)對(duì)風(fēng)、傳動(dòng)鏈采用兩點(diǎn)支撐原理的機(jī)組。2.0MW2.0MW 雙饋式風(fēng)電機(jī)組所有型號(hào)按照標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化進(jìn)行設(shè)計(jì)和制 造，可適應(yīng)積雪、結(jié)冰、沙塵和低濃度鹽霧等惡劣環(huán)境。20072007年海裝公司與德國(guó)aerodynaerodyn公司簽定了合作設(shè)計(jì) 2.0MW2.0MW雙 饋式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)的合同。海裝公司擁有該控制系統(tǒng)技 術(shù)使用、修改、轉(zhuǎn)讓以及產(chǎn)品銷售的全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)。序號(hào)

2、部件單位數(shù)值1機(jī)組數(shù)據(jù)1.1制造廠家/型號(hào)海裝公司/HZ2.0MW :1.2額定功率kW20001.3風(fēng)輪直徑m931.4切入風(fēng)速m/s31.5額定風(fēng)速m/s111.6切出風(fēng)速（10分鐘平均值）m/s251.7極端（生存）風(fēng)速（3秒最大值）m/s52.51.8預(yù)期壽命年 201.9設(shè)備可利用率% 951.10該機(jī)型已安裝數(shù)量臺(tái)12葉片2.1制造廠家/型號(hào)保定惠騰/中船725所2.2葉片材料玻璃纖維2.3葉片數(shù)量片33齒輪箱3.1制造廠家/型號(hào)重齒風(fēng)電/ FL2000H3.2齒輪級(jí)數(shù)33.3冷卻方式油水冷4發(fā)電機(jī)4.1制造廠家/型號(hào)中船電機(jī)股份公司、大連 天元電機(jī)廠4.2額定功率kW20684.

3、3額定電壓V6904.4功率因數(shù)0.9 （感性）0.9 （容性）4.5絕緣等級(jí)F4.6冷卻方式空水冷5制動(dòng)系統(tǒng)5.1主制動(dòng)系統(tǒng)空氣制動(dòng)6.2第二制動(dòng)系統(tǒng)高速盤式制動(dòng)7偏航系統(tǒng)7.1型號(hào)/設(shè)計(jì)永進(jìn)齒輪/ PH20007.2控制電氣7.3偏航驅(qū)動(dòng)數(shù)量臺(tái)47.4單臺(tái)偏航電機(jī)功率KW57.5偏航控制速度 /S0.87.6風(fēng)速儀型號(hào)進(jìn)口 /4.3519.00.7617.7風(fēng)向儀型號(hào)進(jìn)口 /4.3129.00.7618變槳系統(tǒng)8.1生產(chǎn)廠家LUST/KK8.2類型電氣變槳8.3柜體數(shù)量個(gè)6/49變頻器（如米用雙饋式異步發(fā)電機(jī)）19.1變頻器型號(hào)ABB9.2額定容量kVA480/11609.3輸入/輸出電壓

4、V/V6909.4冷卻方式空冷9.5頻率范圍Hz495110液壓裝置10.1制造廠家/型號(hào)進(jìn)口/MEH-1010-0139-80211現(xiàn)地控制系統(tǒng)11.1型號(hào)/設(shè)計(jì)海裝公司/HZ2.0MW12防雷保護(hù)12.1防雷設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)IEC標(biāo)準(zhǔn)12.2機(jī)組接地電阻值Q413重量13.1機(jī)艙kg9340013.2發(fā)電機(jī)kg780013.3齒輪箱kg2250013.4葉片kg789313.5葉輪（不含葉片）kg20000設(shè)計(jì)理念主要的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)格為:IEC國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)GL德國(guó)勞埃德DIN德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)DIN-VDE德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)電氣委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEEE電氣和電子工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

5、IEA國(guó)際能量所CEE電器設(shè)備國(guó)際委員會(huì)和統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)EN歐洲標(biāo)準(zhǔn)IEC-34旋轉(zhuǎn)式設(shè)備的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)GB中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)ANSI美國(guó)國(guó)豕標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)DL中國(guó)電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)整機(jī)的設(shè)計(jì)壽命不低于2020年振動(dòng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)部件允許振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)值機(jī)艙齒輪箱高速軸/低速軸發(fā)電機(jī)葉片塔筒基礎(chǔ)ISO2372ISO2954ISO7919GL的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2機(jī)組說明主電曙斷蹋爲(wèi)鳳機(jī)控制10-24KV f-501Hz 或 60Hz1葉片2輪轂3塔筒4主軸5主軸承座6偏航驅(qū)動(dòng)器7齒輪箱潤(rùn)滑泵8控制柜9變頻器10冷卻風(fēng)扇11冷卻泵12發(fā)電機(jī)13連軸器14制動(dòng)器15齒輪箱16機(jī)艙起重機(jī)2.1風(fēng)輪風(fēng)輪在8.38.3 rpmrpm到1

6、6.816.8 rpmrpm的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)正常運(yùn)行。風(fēng)輪采用 變槳變速調(diào)速系統(tǒng)，可根據(jù)風(fēng)速的變化自動(dòng)調(diào)整風(fēng)輪轉(zhuǎn)速。 葉片通過 變槳軸承連接在輪轂上，由安裝在輪轂里邊的三個(gè)變槳電機(jī)驅(qū)動(dòng)， 通轉(zhuǎn)子軸砥 棊距押制過變槳變速控制轉(zhuǎn)速，使風(fēng)電機(jī)組能夠達(dá)到最佳的能量輸出。葉片的翼型采用最新的空氣動(dòng)力學(xué)研究成果來設(shè)計(jì)，并且制造 工藝先進(jìn)、成熟，質(zhì)量通過精密的模具來保證，葉片經(jīng)過了靜、動(dòng)強(qiáng) 度和剛度頻率試驗(yàn)和測(cè)試并進(jìn)行了疲勞試驗(yàn)，壽命超過 2020年，葉片 用高強(qiáng)度螺栓連接在變槳軸承上。變槳驅(qū)動(dòng)設(shè)備及其控制裝置集成到 輪轂里邊，并配備蓄電池組，即使在電網(wǎng)停電的情況下也可以完成順 槳?jiǎng)幼?。同時(shí)安裝了自動(dòng)潤(rùn)滑裝置，

7、專門用于變槳軸承和齒輪的潤(rùn)滑。 變槳軸承設(shè)計(jì)成預(yù)應(yīng)力軸承，使葉片變槳?jiǎng)幼鲿r(shí)振動(dòng)小、運(yùn)行平穩(wěn)。輪轂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用有限元分析，以滿足極限載荷和疲勞載荷 要求，同時(shí)通過嚴(yán)格控制球墨鑄鐵材料成分和微觀金相組織，保證了輪轂材料的優(yōu)良機(jī)械性能；加上專門的鑄造工藝、精密的加工制造、 先進(jìn)的探傷檢驗(yàn)手段，保證了其制造質(zhì)量。輪轂通過高強(qiáng)度螺栓和風(fēng) 電機(jī)組主軸連接，將動(dòng)力輸入主傳動(dòng)鏈。2.2傳動(dòng)鏈主軸采用兩個(gè)軸承支撐，前軸承作為浮動(dòng)端主要承受徑向載荷， 后軸承作為固定端承受軸向載荷。齒輪箱通過鎖緊盤與主軸相連接。整個(gè)傳動(dòng)鏈采用2 2點(diǎn)支撐雖然增加了部分成本，但可靠性大大提高， 同時(shí)提高了可維護(hù)性。軸承座：主軸前軸

8、承由一個(gè)與風(fēng)輪鎖定裝置整合為一體的專用 軸承座來支撐，機(jī)組在進(jìn)行調(diào)試、維護(hù)、檢修時(shí)用鎖緊螺栓將整個(gè)傳 動(dòng)系統(tǒng)鎖死，工作人員可以很安全地在艙內(nèi)和輪轂內(nèi)工作，并可直接從艙內(nèi)進(jìn)入輪轂內(nèi)。軸承座采用球墨鑄鐵材料，它具有很好的抗震性。軸承通過雙V V形圈密封，可以很好的保證油脂不會(huì)向外泄露， 使機(jī)艙 清潔而不受污染。齒輪箱帶有一級(jí)行星齒輪和兩級(jí)正齒輪，齒輪箱中的齒嚙合具 有高效率和低噪音的特點(diǎn)。彈性支撐與齒輪箱轉(zhuǎn)矩臂通過彈性元件調(diào) 節(jié)，直接與機(jī)座連接。齒輪箱上的彈性支撐裝置運(yùn)用了活動(dòng)支承，非 常有效地隔離了聲音和振動(dòng)從齒輪箱到機(jī)座的傳遞。彈性支撐的彈性元件使用高強(qiáng)度橡膠材料，以延長(zhǎng)其使用壽命。齒輪箱油潤(rùn)

9、滑和在線過濾系統(tǒng)潤(rùn)滑系統(tǒng)由油泵過濾裝置、油/ /水熱交換器、壓力傳感器等組成。油泵向系統(tǒng)供油，潤(rùn)滑油經(jīng)二級(jí)濾油器過濾后到溫控閥， 溫控閥 根據(jù)潤(rùn)滑油的溫度控制潤(rùn)滑油的流向。當(dāng)油溫低于4545C時(shí)，潤(rùn)滑油直接進(jìn)入齒輪箱；當(dāng)油溫高于 4545C時(shí)，溫控閥開始動(dòng)作，潤(rùn)滑油經(jīng) 油/ /水熱交換器冷卻后再進(jìn)入到齒輪箱。在過濾器的入口和齒輪箱的 入口都裝有壓力傳感器用于檢測(cè)潤(rùn)滑油的壓力。過濾器為二級(jí)過濾，當(dāng)冷啟動(dòng)（潤(rùn)滑油溫度過低），或過濾器濾 芯壓差大于4bar4bar時(shí)，濾芯上單向閥打開，潤(rùn)滑油只經(jīng)過 2525卩m m的粗 過濾；當(dāng)溫度逐漸升高，或?yàn)V芯壓差低于 4bar4bar時(shí)，濾芯上單向閥關(guān) 閉，潤(rùn)

10、滑油經(jīng)過1010卩m m過濾。在過濾器上裝有壓差發(fā)訊器，當(dāng)濾芯 堵塞，壓力差達(dá)到3bar3bar時(shí)壓差發(fā)訊器發(fā)訊，提示更換濾芯。F圖3.1齒輪箱潤(rùn)滑和冷卻系統(tǒng)海裝公司所采用的齒輪箱采用迷宮密封、特殊回油等方式；通過多年的經(jīng)驗(yàn)對(duì)齒輪嚙合取合適的側(cè)隙，并采用特種高精設(shè)備對(duì)齒輪做 特殊的修形修向處理，增加了齒輪傳動(dòng)的平穩(wěn)性，提高了齒輪箱抗沖 擊的能力，同時(shí)也降低了齒輪箱的振動(dòng)及噪聲； 齒輪箱各潤(rùn)滑點(diǎn)全部 采用強(qiáng)制潤(rùn)滑方式，使關(guān)鍵部位的潤(rùn)滑和冷卻得到了保障， 保證了齒 輪箱長(zhǎng)期運(yùn)行的安全性。齒輪箱水冷卻系統(tǒng)水冷卻系統(tǒng)由水泵裝置、水/ /風(fēng)冷卻器、壓力罐、壓力繼電器、 銅熱電阻等組成。水泵工作后，冷卻水

11、經(jīng)油 / /水熱交換器、水/ /風(fēng)冷卻 器組成冷卻水循環(huán)回路。當(dāng)冷卻水溫度達(dá)到一定值時(shí)，例如 5050C時(shí), 水/ /風(fēng)冷卻器電機(jī)啟動(dòng)；當(dāng)油溫降到一定值時(shí)，例如 4545C時(shí)水/ /風(fēng)冷卻 器電機(jī)關(guān)閉。水泵出口設(shè)有壓力繼電器，當(dāng)冷卻水壓力低于0.6bar0.6bar時(shí), ,壓力繼電器發(fā)出低壓報(bào)警信號(hào)水泵出口設(shè)有銅熱電阻（PT100PT100），用于檢測(cè)冷卻水的溫度并控制 水/ /風(fēng)冷卻器的電機(jī)工作或停止。聯(lián)軸器和制動(dòng)器：在齒輪箱咼速軸端安裝有個(gè)制動(dòng)裝置，并 述乜砂 ._ J.；1 1 1 1Gear box通過具有補(bǔ)償能力的聯(lián)軸器與發(fā)電機(jī)相連。 在聯(lián)軸器上還裝有一個(gè)力 矩限制器，用于防止在發(fā)電

12、機(jī)故障的情況下齒輪箱上出現(xiàn)瞬時(shí)峰值力 矩，以保護(hù)齒輪箱不受損壞。所有的傳動(dòng)系統(tǒng)零部件都是來自國(guó)內(nèi)外知名的、 長(zhǎng)期從事該行業(yè) 的供應(yīng)商，他們的產(chǎn)品以高質(zhì)量和高可靠性著稱， 具備完全符合設(shè)計(jì) 要求的防腐蝕保護(hù)。所有主要零部件在發(fā)貨前已在廠內(nèi)經(jīng)過全面的性 能測(cè)試。2.3發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)是能否獲得高效、高品質(zhì)電能輸出的關(guān)鍵。采用雙饋異 步發(fā)電機(jī)-變流器系統(tǒng)是目前世界上MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組的主流模式。 雙 饋異步發(fā)電機(jī)可靠性高、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕，變流器功率?。ㄖ恍枰L(fēng)電機(jī)組額定功率的1/31/3左右），低噪音傳播、特別是低風(fēng) 速以及電網(wǎng)供電特性都得到了明顯改善。變速發(fā)電機(jī)提供了在部分載荷條件下相當(dāng)大的

13、功率波動(dòng)濾波以 及在額定功率工作條件下的幾乎完全濾波。 這可使風(fēng)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的 噪音明顯減小并大大降低了結(jié)構(gòu)上的動(dòng)力載荷。 陣風(fēng)能量通過風(fēng)輪的 加速得到緩沖而能夠平穩(wěn)地進(jìn)入電網(wǎng)， 傳送入電網(wǎng)的電壓和頻率保持 恒定。1 1）發(fā)電機(jī)變流器系統(tǒng)HZ2.0MWHZ2.0MW的發(fā)電系統(tǒng)是由雙饋式異步發(fā)電機(jī)和采用 IGBTIGBT技術(shù)的 變流器構(gòu)成。在次同步工作模式下，發(fā)電機(jī)定子向電網(wǎng)輸送全部的電能， 通過 發(fā)電機(jī)的滑環(huán)從變流器向發(fā)電機(jī)提供轉(zhuǎn)差功率；在超同步工作模式 下，發(fā)電機(jī)通過定子直接將大約 8383%的功率輸送給電網(wǎng)，剩余的功 率（約1717%）由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通過變流器輸送到電網(wǎng)。與其他系統(tǒng)相比，該系

14、統(tǒng)具備低損耗的優(yōu)點(diǎn)，因而能保證較高的 總效率。此外，由于使用的零件數(shù)少、設(shè)計(jì)緊湊，該系統(tǒng)還具有非常 出色的適用性。發(fā)電機(jī)采用完全封閉式包裝，保護(hù)等級(jí)為 IPIP 5454,發(fā)電機(jī)組具有 空一水冷卻系統(tǒng)。變流器安裝在機(jī)艙內(nèi)，電磁兼容性好、穩(wěn)定、可靠。變流器采用 最新的IGBTIGBT技術(shù)和DSPDSP空制技術(shù)，具有電能雙向流動(dòng)、低失真和低 諧波含量等特點(diǎn)。此外，變流器還配有并行、串行接口，供廠內(nèi)和現(xiàn) 場(chǎng)調(diào)試使用。圖3.2發(fā)電機(jī)一變流器系統(tǒng)簡(jiǎn)圖2 2）發(fā)電系統(tǒng)的技術(shù)數(shù)據(jù)額定功率：P P=20682068 kWkW （額定有功功率）額定速度：n n=17551755 rpmrpm （發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速）額定

15、視在功率A A= 23892389 kVAkVA功率因數(shù)：0.90.9電感（欠激勵(lì)）到0.90.9電容（過激勵(lì)）coscos phiphi給定值=缺省值為1 1額定頻率：5050 士 0.5Hz0.5Hz額定電壓：690V690V 士 1010 %額定電流：I I = =1750=1750 A A （在額定電壓下）3 3）變流器功能：控制和調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的有功功率和無功功率功率半導(dǎo)體器件：IGBTIGBT保護(hù)：IPIP 5454冷卻：強(qiáng)制空氣冷卻發(fā)電機(jī)額定功率/ /速度：PelPel= 20682068 kWkW / / n n = 17551755 rpmrpm額定電壓：0.69kV0.69kV

16、，二相不平衡度w 5%5%速度范圍：n n=950950 到 20502050 rpmrpm極限轉(zhuǎn)速：n n=21602160 rpmrpm(5s5s)類型：異步、雙饋繞線式發(fā)電機(jī)額定功率時(shí)的效率：不低于97%97%絕緣等級(jí)（定、轉(zhuǎn)子）：F F中心高:500mm500mm保護(hù):IPIP 5454冷卻:空一水冷傳感器:PTPT 100100（用于監(jiān)控軸承的溫度）PTPT 100100（用于監(jiān)控線圈的溫度）顫動(dòng)等級(jí):電刷磨損監(jiān)測(cè)傳感器 滑環(huán)室溫度傳感器2.4偏航系統(tǒng)偏航由四個(gè)電制動(dòng)的齒輪電機(jī)來控制和驅(qū)動(dòng)。 精密的風(fēng)向測(cè)量方 法和控制軟件能保證葉輪準(zhǔn)確的對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向， 并減少由偏斜氣流所引起 的能量損耗

17、和其他載荷損失。風(fēng)向傳感器和相應(yīng)的軟件一起控制電機(jī) 接通時(shí)間及旋轉(zhuǎn)方向，檢測(cè)6060秒平均風(fēng)向若偏差超過1515則啟動(dòng)偏 航，偏航速度為0.80.8 /S/S。在該偏航系統(tǒng)中的偏航傳感器能監(jiān)控由于風(fēng)向變化導(dǎo)致的電纜 過于扭絞并啟動(dòng)控制器反方向扭開該電纜。具有10801080度偏航限位功能。若機(jī)艙在風(fēng)況改變過程中在同一方向多次改變其位置，它同樣能確保電纜能自動(dòng)解纜。2.5變槳系統(tǒng)1 1）概述變槳系統(tǒng)通過改變?nèi)~片的槳距角，從而改變風(fēng)電機(jī)組獲取風(fēng)能的大小。HZ2.0MVHZ2.0MV風(fēng)電機(jī)組的變槳系統(tǒng)采用直流電氣變槳，每個(gè)葉片具 有獨(dú)立的變槳機(jī)構(gòu)，每個(gè)葉片的槳距角由兩個(gè)獨(dú)立的編碼器進(jìn)行測(cè) 定。在風(fēng)速

18、大于額定風(fēng)速時(shí)，調(diào)節(jié)槳葉節(jié)距，改變氣流對(duì)葉片攻角， 從而改變風(fēng)電機(jī)組獲得的空氣動(dòng)力轉(zhuǎn)矩， 使功率輸出保持穩(wěn)定。在風(fēng) 速小于額定風(fēng)速時(shí)，槳葉節(jié)距可以轉(zhuǎn)動(dòng)到合適的角度，使風(fēng)輪獲得最 大的空氣動(dòng)力轉(zhuǎn)矩，盡可能多地獲取風(fēng)能。風(fēng)電機(jī)組需要脫離電網(wǎng)時(shí)， 變槳系統(tǒng)快速轉(zhuǎn)動(dòng)葉片使之減小風(fēng)能吸收，降低風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，使風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行更穩(wěn)定、更安全。2）變槳系統(tǒng)的組成HZ2.0MWHZ2.0MW機(jī)型的變槳系統(tǒng)是6 6柜系統(tǒng)（即3 3個(gè)軸柜和3 3個(gè)電池柜）， 控制器放在其中一個(gè)軸柜中。變槳系統(tǒng)示意圖見圖2.22.2。圖3.3變槳系統(tǒng)示意圖3）功能描述葉片通過帶內(nèi)齒的變槳軸承連接在輪轂上。 每個(gè)葉片都是獨(dú)立驅(qū) 動(dòng)，由變槳系

19、統(tǒng)通過與變槳軸承內(nèi)齒嚙合的變槳減速箱驅(qū)動(dòng)。正常工作時(shí)，通過變槳角度控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速在額定范圍 內(nèi)，進(jìn)行功率控制。任何停機(jī)情況下，葉片都要轉(zhuǎn)到順槳位置。正常停機(jī)和一般故障停機(jī)時(shí)，變槳系統(tǒng)電源來自電網(wǎng)，使葉片轉(zhuǎn) 到第一個(gè)極限開關(guān)位置；如果第一個(gè)開關(guān)失效，葉片繼續(xù)轉(zhuǎn)到第二個(gè) 極限開關(guān)位置。極限開關(guān)觸發(fā)后，變槳電機(jī)的剎車將動(dòng)作，葉片停止 轉(zhuǎn)動(dòng)。電網(wǎng)故障等緊急停機(jī)時(shí)，變槳系統(tǒng)采用備用電池來供電，變槳 系統(tǒng)備用電源能夠保證在最壞的情況下葉片都能轉(zhuǎn)動(dòng)到順槳位置。2.6機(jī)座和機(jī)艙罩機(jī)座主要是由Q345EQ345E鋼焊接而成的組件組裝而成，分為前機(jī)座、 發(fā)電機(jī)機(jī)座兩大部分，從而大大降低了對(duì)熱處理和加工設(shè)備的

20、要求， 有利于質(zhì)量控制，降低了生產(chǎn)成本。機(jī)艙罩的設(shè)計(jì)充分考慮了道路運(yùn)輸?shù)臈l件限制、 工藝制作過程的 形狀變化，在性能滿足 GLGL規(guī)范要求的基礎(chǔ)上，米用三塊式設(shè)計(jì)。該 設(shè)計(jì)并具有外部尺寸緊湊、內(nèi)部空間大、便于運(yùn)輸、易于裝配等優(yōu)點(diǎn)。 機(jī)艙后部設(shè)計(jì)有一個(gè)防沙隔板，該隔板將機(jī)艙主體空間與熱交換器隔 離開，使散熱氣流從底部進(jìn)入、尾部流出。機(jī)艙前部設(shè)計(jì)有維修通道，可直接從機(jī)艙內(nèi)部進(jìn)入導(dǎo)流罩內(nèi)， 對(duì) 輪轂內(nèi)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和維護(hù)。整個(gè)機(jī)艙罩還采用隔振設(shè)計(jì)以達(dá)到降噪的目的。2.7塔架塔架主體（設(shè)計(jì)重量約179179噸）采用錐形鋼圓筒結(jié)構(gòu)形式，高度 77m77m由四段組成；基礎(chǔ)環(huán)設(shè)計(jì)重量約1616噸；整個(gè)塔架鋼結(jié)

21、構(gòu)總重約 195195噸，塔架底部最大直徑為4.2m4.2m,頂部最小直徑約3 3 m;m;塔架與基 礎(chǔ)、塔架段與段之間及塔架與機(jī)艙的連接采用高強(qiáng)度螺栓。塔架的內(nèi)部除常規(guī)配備有67m67m的人工爬梯外，還可選配一部最大載重可達(dá)240kg240kg的電梯。該電梯以爬梯進(jìn)行導(dǎo)向，采用對(duì)開門結(jié)構(gòu)， 電梯里的人員可以方便地移動(dòng)到爬梯和平臺(tái)上。人員進(jìn)入機(jī)艙可以從 塔架最底部平臺(tái)搭乘電梯直達(dá)塔架第五級(jí)平臺(tái)（該平臺(tái)約65m65m高度），然后從第五級(jí)平臺(tái)通過一個(gè)約10m10m高的爬梯進(jìn)入機(jī)艙內(nèi)部，可大大減 輕維修人員上下攀爬的體力消耗、 提高人員的工作效率。在最頂端的 平臺(tái)設(shè)計(jì)有導(dǎo)油槽，主要作用是最大限度地保

22、持塔架內(nèi)部的清潔，防止維護(hù)人員在油滑的平臺(tái)上跌倒。平臺(tái)通過螺栓固定到焊接在塔架壁 上的平臺(tái)支架上。該平臺(tái)結(jié)構(gòu)不僅安裝方便也有利于維護(hù)。塔架內(nèi)配裝有常規(guī)照明設(shè)施和保險(xiǎn)鋼絲繩。塔架法蘭采用環(huán)鍛碾壓工藝。在焊接工藝及控制驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中，嚴(yán) 格檢查焊縫性能是否滿足 EN1714:2002-09EN1714:2002-09標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相關(guān)要求；是 否滿足ENEN ISOISO 5817:2003-125817:2003-12標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相關(guān)要求；同時(shí)還按照 ENEN 1712:2002-1712:2002-0909制定的失效標(biāo)準(zhǔn)2 2級(jí)執(zhí)行。塔架頂端中心和塔架底部中心連線與理想中心線的偏差角度要求不能超過0.3

23、0.3度。底部法蘭與理想水平面的傾斜角度不能超過 0.050.05 度。塔架的總長(zhǎng)度與理想值的差值只允許在-50mm-50mm到+10mm+10mm勺范圍內(nèi)。塔架的防腐根據(jù)耐磨蝕、防紫外線要求，按防腐標(biāo)準(zhǔn)ENEN ISOISO12944-212944-2 C5MC5M等級(jí)執(zhí)行。根據(jù)ENEN ISOISO 1294412944長(zhǎng)期保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，腐蝕保 護(hù)期最少為2020年。2.8地基地基采用最接近圓形的正八邊形， 在這種情況下，所需鋼筋及水泥材料較少，在保證強(qiáng)度性能的情況下達(dá)到節(jié)省材料的目的3控制系統(tǒng)說明3.1控制系統(tǒng)概述HZ2.0MVHZ2.0MV型風(fēng)電機(jī)組采用分布式控制?？刂葡到y(tǒng)由底部控制柜、

24、機(jī)艙控制柜等組成，其中，底部控制柜為主控制器，通過總線與機(jī)艙 控制柜、變流器和變槳系統(tǒng)通訊?？刂葡到y(tǒng)硬件包含CPUCPU輸入/ /輸出模塊、繼電器、熔斷器、開關(guān)以及傳感器和供電設(shè)備等元器件?？刂葡到y(tǒng)在電網(wǎng)掉電的情況下，可通過 UPSUPS維持約一個(gè)小時(shí)的 供電。3.2底部控制柜在底部控制柜上裝有一只中斷設(shè)備供電用的總開關(guān)。風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部用電均由一臺(tái)690/400V690/400V輔助變壓器統(tǒng)一供電。在控制面板上有緊急停機(jī)按鈕，按下后可以斷開安全鏈，以啟動(dòng) 風(fēng)電機(jī)組緊急停機(jī)程序?？刂泼姘迳?，可以用手動(dòng)按鈕來完成風(fēng)電機(jī) 組的啟動(dòng)、停機(jī)和復(fù)位，也可借助鑰匙開關(guān)接通維修模塊，以激活維 修程序?？刂葡到y(tǒng)提

25、供相應(yīng)的接口，可使風(fēng)電機(jī)組與遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)通過光 纖連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換及遠(yuǎn)程控制。當(dāng)“維修”模式被激活工作 時(shí)，遠(yuǎn)程控制不能啟動(dòng)風(fēng)電機(jī)組。3.3機(jī)艙控制柜機(jī)艙控制柜位于機(jī)艙內(nèi)，聽從于底部控制柜的控制。它通過總線 電纜與底部控制柜相連接，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的交換和控制信號(hào)的傳輸?？刂菩盘?hào)傳輸?shù)綑C(jī)艙控制器后，通過相應(yīng)的 I/OI/O 口傳遞給執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在機(jī)艙控制面板上，與底部控制面板一樣，可通過手動(dòng)按鈕來控 制風(fēng)電機(jī)組的啟動(dòng)、停機(jī)和復(fù)位，借助鑰匙開關(guān)接通維修模式，以激 活維修程序。3.4安全鏈安全鏈?zhǔn)且惶子策B線電路，獨(dú)立于風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)以外， 且停 機(jī)錯(cuò)誤等級(jí)最高。其所有觸點(diǎn)均采用串聯(lián)形式，觸發(fā)緊急

26、停機(jī)模式。 安全鏈的觸點(diǎn)包括有機(jī)艙內(nèi)的緊急制動(dòng)按鈕、塔架底部的緊急按鈕、 轉(zhuǎn)子超速開關(guān)、變槳系統(tǒng)觸點(diǎn)、風(fēng)電機(jī)組控制器的觸點(diǎn)、電纜纏繞觸 點(diǎn)、變流器觸點(diǎn)等，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行停機(jī)控制的冗余保護(hù)。安全 鏈的動(dòng)作不需要控制系統(tǒng)的支持，但卻被控制系統(tǒng)時(shí)刻監(jiān)測(cè)。安全鏈不允許遠(yuǎn)程復(fù)位，只有通過塔基手動(dòng)復(fù)位按鈕進(jìn)行復(fù)位。3.5設(shè)備運(yùn)行特性HZ2.0MWHZ2.0MW型風(fēng)電機(jī)組工作模式分為“待機(jī)”“啟動(dòng)” “正常運(yùn)行”“停機(jī)”“維修”。在風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行時(shí)，風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)將不斷地對(duì) 傳感器信號(hào)（如：轉(zhuǎn)速、風(fēng)速和葉片角度）進(jìn)行檢查，以確定風(fēng)電機(jī) 組的工作模式。（1 1） “待機(jī)”模式“待機(jī)”模式下，葉片處于順槳位

27、置（9090）,制動(dòng)器處于松開 狀態(tài)，自動(dòng)偏航及輔助系統(tǒng)控制被激活。當(dāng)啟動(dòng)條件滿足，機(jī)組將自 啟動(dòng)，也可通過控制柜上啟動(dòng)按鈕和遠(yuǎn)程啟動(dòng)信號(hào)進(jìn)行啟動(dòng)。（2 2） “啟動(dòng)”模式風(fēng)電機(jī)組由待機(jī)模式進(jìn)入“啟動(dòng)”模式后，首先判斷是否啟動(dòng)“自 檢程序”一檢測(cè)制動(dòng)器、蓄電池、變槳電機(jī)的工作情況及變槳角度傳 感器的檢查。在低溫時(shí)完成對(duì)發(fā)電機(jī)、齒輪箱、控制面板中加熱器的 啟動(dòng)。葉片由順槳位置向0 0方向旋轉(zhuǎn)。在風(fēng)輪轉(zhuǎn)速達(dá)到切入風(fēng)速時(shí)， 發(fā)電機(jī)切入電網(wǎng)，完成“啟動(dòng)”模式。（3 3） “正常運(yùn)行”模式風(fēng)電機(jī)組在“正常運(yùn)行”模式下，控制系統(tǒng)通過接受傳感器數(shù)據(jù)運(yùn)行特定程序，判斷風(fēng)電機(jī)組是否故障，并做出相應(yīng)動(dòng)作一消除故障

28、 或執(zhí)行停機(jī)，保證風(fēng)電機(jī)組的安全，并通過顯示屏把信息顯示出來。在控制系統(tǒng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)的同時(shí)， 還對(duì)風(fēng)電機(jī)組動(dòng)作 進(jìn)行控制。如：根據(jù)風(fēng)向的變化，及時(shí)啟動(dòng)偏航系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)風(fēng)操作。 根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化，計(jì)算出最佳的電磁轉(zhuǎn)矩和變槳角度，發(fā)送給相應(yīng)的 執(zhí)行機(jī)構(gòu)，保證風(fēng)電機(jī)組的效率及安全。（4 4） “停機(jī)”模式風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)中，將錯(cuò)誤分為各種錯(cuò)誤等級(jí)。按照錯(cuò)誤優(yōu)先 級(jí)不同，決定其采用的停機(jī)模式也不一樣。若在正常運(yùn)行過程中，有 不同等級(jí)的停機(jī)錯(cuò)誤產(chǎn)生，則根據(jù)錯(cuò)誤的等級(jí)高低，優(yōu)先執(zhí)行高等級(jí) 錯(cuò)誤所對(duì)應(yīng)的停機(jī)模式。風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)定義了 3 3種“停機(jī)”模式正常停機(jī)、快速 停機(jī)、緊急停機(jī)。風(fēng)電機(jī)組停機(jī)控

29、制應(yīng)根據(jù)產(chǎn)生故障的種類在上述三種停機(jī)模式 中進(jìn)行選擇。停機(jī)后根據(jù)故障情況作不同的處理（如：器件更換、器件維修、重新啟動(dòng)等）。（5 5） “維修”模式只有在風(fēng)電機(jī)組進(jìn)入停機(jī)狀態(tài)、啟動(dòng)手動(dòng)鑰匙維修開關(guān)后，才能 啟動(dòng)“維修”模式，確保工作人員進(jìn)入風(fēng)電機(jī)組維修的安全。在“維修”模式中，不能啟動(dòng)風(fēng)電機(jī)組，只能選擇部分控制功能 滿足“維修”模式的需求（如：“偏航”）。3.6人工控制功能在風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行過程中，人為干預(yù)受到一定的限制，但仍然 可以執(zhí)行最高級(jí)的緊急停機(jī)按鈕故障程序。 除此之外，還可進(jìn)行風(fēng)電 機(jī)組復(fù)位、啟動(dòng)控制，維修時(shí)的偏航控制、制動(dòng)器的開 / /閉。3.7故障、報(bào)警介紹故障或報(bào)警產(chǎn)生后，在顯

30、示屏上顯示故障的種類。若只是警告錯(cuò) 誤，則不會(huì)引起停機(jī)動(dòng)作，只發(fā)送警告信號(hào)，提示工作人員。對(duì)于停 機(jī)故障，風(fēng)電機(jī)組根據(jù)不同的故障類型，執(zhí)行不同的停機(jī)模式。待故 障解除后，風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)復(fù)位程序，進(jìn)行自啟動(dòng)。若故障要求人工復(fù) 位，則風(fēng)電機(jī)組等待人工復(fù)位按鈕命令，再進(jìn)行啟動(dòng)。以下為風(fēng)電機(jī)組部分故障。（1 1）風(fēng)電機(jī)組總線通訊故障;（2 2）電網(wǎng)頻率故障；（3 3）電網(wǎng)電壓故障；（4 4）電網(wǎng)電流不對(duì)稱故障；（5 5）風(fēng)速超過限制風(fēng)速；(6)(6)齒輪箱油溫度過高；(7)(7)齒輪箱故障；(8)(8)發(fā)電機(jī)故障；(9)(9)電纜纏繞故障；(10)(10)風(fēng)速計(jì)故障；(11)(11)風(fēng)向儀故障；(12)

31、(12)液壓故障；(13)(13)偏航位置傳感器錯(cuò)誤4遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（RCMS ）4.1系統(tǒng)概述RCMSRCMS是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)中的2MW2MW風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、監(jiān)測(cè)的自動(dòng)化系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)調(diào)度管理、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、設(shè)備 控制、信號(hào)報(bào)警和人工復(fù)位、統(tǒng)計(jì)計(jì)算以及生成報(bào)表等功能。RCMRCM由1 1套中央監(jiān)控系統(tǒng)、2 2套遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)組成。中央監(jiān)控系 統(tǒng)完成風(fēng)電機(jī)組的調(diào)度管理、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、信號(hào)報(bào)警和 人工復(fù)位、統(tǒng)計(jì)計(jì)算以及生成報(bào)表等功能，其中，中央監(jiān)控系統(tǒng)由服 務(wù)器、計(jì)算機(jī)和交換機(jī)等組成，安裝有遠(yuǎn)程監(jiān)控軟件、WindowsServerWindowsServer 20002000

32、、MicrosoftMicrosoft SQLSQL ServerServer 20002000 等。如果中央監(jiān)控系統(tǒng)與因特網(wǎng) 連接，還需安裝防火墻、路由器等。中央監(jiān)控系統(tǒng)與風(fēng)電機(jī)組控制器 之間的網(wǎng)絡(luò)連接采用光纖。單臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)電機(jī)組故障不會(huì)影響中央監(jiān) 控系統(tǒng)的運(yùn)行，中央監(jiān)控系統(tǒng)故障情況下各個(gè)風(fēng)電機(jī)組仍可脫機(jī)運(yùn) 行。遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集、信號(hào)報(bào)警、統(tǒng)計(jì) 計(jì)算以及生成報(bào)表等功能，其中，簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)可以是一臺(tái)連 接到因特網(wǎng)上的安裝遠(yuǎn)程監(jiān)視軟件的計(jì)算機(jī)。4.2硬件（1 1）硬件原理風(fēng)場(chǎng)具有面積較大、監(jiān)控中心距離遠(yuǎn)、風(fēng)電機(jī)組分布分散且數(shù)量 大的特點(diǎn)，因此RCMRCM硬件必須滿足

33、風(fēng)場(chǎng)控制數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸 數(shù)據(jù)量大、布線簡(jiǎn)單節(jié)省的要求。RCMSRCMS勺硬件設(shè)計(jì)采用Client/ServeClient/Serve 方案。風(fēng)場(chǎng)采用光纖連接組建一個(gè)光纖數(shù)據(jù)網(wǎng)， 通過光模轉(zhuǎn)換器接入風(fēng) 電機(jī)組控制器、氣象站控制器和變電站控制器；中央集控室包括兩臺(tái) 服務(wù)器和多臺(tái)作為數(shù)據(jù)終端使用的計(jì)算機(jī)（根據(jù)用戶要求擴(kuò)充或縮 減），一個(gè)可靠的后備電源系統(tǒng)（UPS不間斷電源）（UPS保證停電 后至少正常運(yùn)行1010分鐘，以避免數(shù)據(jù)丟失），中央集控室通過帶光口 的交換機(jī)、超五類網(wǎng)線組建通用的有線局域網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器如果需要可 通過擁有IP地址的路由器接入因特網(wǎng)；通過一根遠(yuǎn)距離光纖連接中 央集控室交換機(jī)

34、與風(fēng)場(chǎng)光纖環(huán)使中央集控室與風(fēng)場(chǎng)變成一個(gè)整體。光纖的布置平行于風(fēng)場(chǎng)內(nèi)的電力電纜（或與架空電線同桿架設(shè)）。中央監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖2.52.5所示鳳力發(fā)電機(jī)組敵統(tǒng)經(jīng)（帶光纖收發(fā)器）圖3.5中央監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖（2 2） 硬件配置服務(wù)器2 2臺(tái)、計(jì)算機(jī)終端1 1臺(tái)（遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)計(jì)算機(jī)另外計(jì)算）、 交換機(jī)6 6臺(tái)、路由器和防火墻各1 1臺(tái)（如果需要接入因特網(wǎng)）、網(wǎng)線 若干米、UPSUPS 1 1套、打印機(jī)1 1臺(tái)、光纖（視風(fēng)場(chǎng)內(nèi)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而定）、 光纖收發(fā)器多套（視接入光纖環(huán)內(nèi)風(fēng)電機(jī)組數(shù)量而定）。4.3 RCMS的主要功能RCMSRCMS勺主要功能如下所述，可根據(jù)買方的具體要求增加相應(yīng)的 監(jiān)視和控制

35、功能。（1 1）控制功能啟動(dòng)風(fēng)電機(jī)組和整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)停止風(fēng)電機(jī)組和整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)（正常和緊急情況下）復(fù)位風(fēng)電機(jī)組和整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)監(jiān)視功能持續(xù)顯示風(fēng)電場(chǎng)的下列瞬時(shí)值最近一次故障風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)的次數(shù)風(fēng)速（m/sm/s）（）（輪轂高度處）總有功功率（MW）總無功功率（MVArMVAr）功率因數(shù)采集、顯示和儲(chǔ)存下列數(shù)據(jù)（即采集當(dāng)前的數(shù)據(jù)）單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組和整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的狀態(tài)：待機(jī)狀態(tài)、啟動(dòng)狀態(tài)、 正常運(yùn)行狀態(tài)、停機(jī)狀態(tài)、服務(wù)/ /維修狀態(tài)。電網(wǎng)：電網(wǎng)頻率、三相電流、三相電壓。速度：風(fēng)速（輪轂高度處）、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速。角度：風(fēng)向、機(jī)艙位置、機(jī)艙偏航角度、三個(gè)槳葉變槳角度。 溫度：環(huán)境溫度、機(jī)艙溫度、控制面板溫度、主軸

36、承溫度、 變流器溫度、發(fā)電機(jī)溫度（定子、軸承、繞組、冷卻水溫 度）、齒輪箱溫度（軸承、潤(rùn)滑油、冷卻水溫度）。功率（單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組和整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)）：有功功率（kWkW、無 功功率（kvarkvar ）、功率因數(shù)coscos。統(tǒng)計(jì)、分析、顯示及存儲(chǔ)以下數(shù)據(jù)故障信息（狀態(tài)、數(shù)量、種類、發(fā)生日和時(shí)間、故障持續(xù) 時(shí)間以及日、月和累計(jì)的）：?jiǎn)闻_(tái)風(fēng)電機(jī)組故障、整個(gè)風(fēng) 電場(chǎng)故障、電網(wǎng)的故障。時(shí)間：電網(wǎng)正常運(yùn)行的時(shí)間（小時(shí)）、風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行的 時(shí)間（小時(shí)）、風(fēng)電機(jī)組的月年和累計(jì)的運(yùn)行時(shí)間（小時(shí)）、 風(fēng)電機(jī)組發(fā)電時(shí)間（小時(shí)）、風(fēng)電機(jī)組服務(wù)時(shí)間（小時(shí)）。 溫度統(tǒng)計(jì)（1010分鐘、日、月和年的平均值以及可能的最大 溫度

37、值）：環(huán)境溫度、機(jī)艙溫度、控制面板溫度、主軸承 溫度、變流器溫度、發(fā)電機(jī)溫度（定子、軸承、繞組、冷 卻水溫度）、齒輪箱溫度（軸承、潤(rùn)滑油、冷卻水溫度）。 顯示功率曲線以及以一個(gè)選定時(shí)段的功率曲線比較 （kW-kW- m/sm/s）。單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組和整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)1010分鐘平均有功功率（kWkW。單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組和整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)日、月、年和累計(jì)的發(fā)電量(kWhkWh。單臺(tái)機(jī)艙上由風(fēng)速傳感器和風(fēng)向標(biāo)測(cè)得的 1010分鐘、日、 月和年的平均風(fēng)速(m/sm/s)和風(fēng)向。單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組屬于故障信息的電壓和電流。單臺(tái)風(fēng)電機(jī)組和整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的年可利用率。記錄手動(dòng)開停風(fēng)電機(jī)組時(shí)停機(jī)期間的發(fā)生時(shí)間、持續(xù)時(shí)間和次數(shù)。記錄環(huán)境溫度

38、變化開停風(fēng)電機(jī)組時(shí)停機(jī)期間的發(fā)生時(shí)間、 持續(xù)時(shí)間、次數(shù)以及此時(shí)的環(huán)境溫度。記錄風(fēng)速達(dá)到切出風(fēng)速開停風(fēng)電機(jī)組時(shí)停機(jī)期間的發(fā)生時(shí)間、持續(xù)時(shí)間和次數(shù)。記錄風(fēng)速低于切入風(fēng)速開停風(fēng)電機(jī)組時(shí)停機(jī)期間的發(fā)生時(shí)間、持續(xù)時(shí)間和次數(shù)：記錄并保存以上所有的監(jiān)控資料 和功能，且每月自動(dòng)生成每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行報(bào)告，從而 提供風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行和停機(jī)的歷史資料。(3)(3)控制參數(shù)修改功能當(dāng)風(fēng)電機(jī)組的一些控制參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，能通過RCMSRCMS系統(tǒng)對(duì)控制參數(shù)進(jìn)行修改。(4)(4)警報(bào)提示功能：中央監(jiān)控系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)在下列情況時(shí)發(fā)出視音頻 警報(bào)故障和緊急停機(jī)手動(dòng)開停機(jī)由于風(fēng)速達(dá)到切出風(fēng)速的停機(jī)由于周圍溫度超過允許范圍(過高或過低

39、)的停機(jī)電網(wǎng)超過允許范圍的停機(jī)以上這些功能啟用的日志文件以數(shù)據(jù)和時(shí)間的形式進(jìn)行記錄，需要時(shí)可以將這些文件打印出來。(5)(5)事故追憶功能事故追憶是數(shù)據(jù)處理的增強(qiáng)功能，本系統(tǒng)具備全部采集數(shù)據(jù)的追 憶能力，完整、準(zhǔn)確地記錄和保存風(fēng)電機(jī)組的事故狀態(tài)。(6)(6)數(shù)據(jù)處理、畫面顯示、打印功能系統(tǒng)對(duì)遙測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理性校驗(yàn)和工程量處理， 將數(shù)據(jù)存入系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)中。通過人機(jī)界面其圖形系統(tǒng)提供的功能強(qiáng)大的圖形編輯功能 用圖形、報(bào)表、曲線等方式顯示出來，最終通過系統(tǒng)的打印功能，實(shí) 時(shí)、定時(shí)或隨機(jī)打印出來。(7)(7)數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用于保存大量的歷史數(shù)據(jù)和各種管理信息、設(shè)備狀態(tài) 信息。(8)(8)培訓(xùn)

40、功能提供對(duì)操作人員，運(yùn)行維護(hù)人員的上崗培訓(xùn)功能，受訓(xùn)人員面對(duì) 和實(shí)際系統(tǒng)同樣的操作環(huán)境，操作界面，從而達(dá)到掌握系統(tǒng)運(yùn)行管理、 操作、日常維護(hù)、故障排除、替換故障元件等。系統(tǒng)在進(jìn)行培訓(xùn)時(shí)， 受訓(xùn)人員所做的全部操作不影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。(9)(9)密碼鑰匙功能能對(duì)系統(tǒng)中的每一用戶進(jìn)行密碼鑰匙和操作權(quán)限的管理，能對(duì)不同的用戶分配不同的系統(tǒng)訪問、操作權(quán)限。(10)(10)數(shù)據(jù)恢復(fù)功能在通訊中斷情況下，技術(shù)數(shù)據(jù)保存在風(fēng)機(jī)里，當(dāng)通訊恢復(fù)后，能 將保存在風(fēng)機(jī)里的數(shù)據(jù)上傳到中央監(jiān)控系統(tǒng)中，保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性。5雷電保護(hù)系統(tǒng)5.1概述由于風(fēng)電機(jī)組在野外使用的特點(diǎn)，自身的高度和內(nèi)部大量電器和電子設(shè)備的應(yīng)用，加之中國(guó)

41、大部分地區(qū)處于雷電高發(fā)區(qū)，導(dǎo)致了風(fēng)電機(jī)組在應(yīng)用過程中極易遭受雷電的侵害，所以風(fēng)電力發(fā)電機(jī)組的防雷及電涌保護(hù)就顯得尤為重要。HZ2.0MWHZ2.0MW機(jī)型風(fēng)電機(jī)組的防雷及電涌 保護(hù)設(shè)計(jì)都是以IECIEC和國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)的。5.2引用標(biāo)準(zhǔn)IECIEC 6140061400、IECIEC 6131261312、GBGB 5005750057、GBGB 1689516895。5.3具體技術(shù)設(shè)計(jì)根據(jù)IEC61400IEC61400的8.38.3條和GLGL標(biāo)準(zhǔn)7.37.3條的要求，對(duì)于風(fēng)力發(fā)電 系統(tǒng)的內(nèi)外部分成了以下幾個(gè)雷電保護(hù)區(qū)（如圖 2.82.8所示）：必須在 不同雷電保護(hù)區(qū)交界處進(jìn)行有效的防

42、雷及電涌保護(hù)設(shè)計(jì)。3X1 rwite圖3.8風(fēng)電機(jī)組雷電保護(hù)區(qū)防雷區(qū)的具體定義:LPZ 0A本區(qū)內(nèi)的各物體都可能遭到直接雷擊和導(dǎo)走全部雷電流；本區(qū)內(nèi)的電 磁場(chǎng)強(qiáng)度沒有衰減。LPZ 0B本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到大于所選滾球半徑對(duì)應(yīng)的雷電流和直接 雷擊，但本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度沒有衰減。LPZ 1本區(qū)內(nèi)的各物體不可能遭到直接雷擊，流經(jīng)各導(dǎo)體的電流比LPZ 0B區(qū)更??；本區(qū)內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度可能衰減，這取決于屏蔽措施。LPZ 2當(dāng)需要進(jìn)一步減小流入的電流和電磁場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，應(yīng)增設(shè)后續(xù)防雷區(qū)， 并按照需要保護(hù)的對(duì)象所要求的環(huán)境區(qū)選擇后續(xù)防雷區(qū)的要求條件。HZ2.0MVHZ2.0MV機(jī)型的防雷保護(hù)系統(tǒng)按以下設(shè)計(jì)：1

43、)1) 外部防雷保護(hù)外部防雷保護(hù)主要包括以下幾部分：(1)(1)避雷裝置HZ2.0MVHZ2.0MV機(jī)型在每個(gè)葉片的尖部裝有接閃器，在機(jī)艙尾部裝有一 只避雷針，可接收來自各方向的雷擊。(2)(2)接地引下線葉片接閃器接有引下線，引下線連接到輪轂上。雷電流通過風(fēng)輪 主軸鎖緊盤上的防雷碳刷，從輪轂流經(jīng)風(fēng)輪主軸，引到機(jī)艙的接地等 電位連接帶。從這里，雷電電流經(jīng)由偏航軸承上的防雷碳刷傳入塔架。 塔架的基座法蘭通過三點(diǎn)與基座接地電極相連， 這樣能保證將雷電電 流安全地傳輸?shù)降叵隆?)2) 內(nèi)部防雷保護(hù)(1)(1)防雷均壓帶系統(tǒng)防雷均壓主要是指通過等電位連接減小防雷空間內(nèi)各金屬部件及各系統(tǒng)之間的電位差。而

44、設(shè)備的等電位連接主要依靠 SPDSPD良涌保護(hù)器來實(shí)現(xiàn)。依據(jù)GB50057-1994GB50057-1994 20002000標(biāo)準(zhǔn)，在LPZ0LPZ0區(qū)和LPZ1LPZ1區(qū)的交界處，我們采用通過I I類測(cè)試的B B級(jí)SPDSPD各通過電流、電感和電容耦合三種 耦合方式侵入到系統(tǒng)內(nèi)部的大能量的雷電流（10/35010/350卩卩s波形）泄放 并將殘壓控制4KV4KV的范圍。而對(duì)于LPZ1LPZ1區(qū)與LPZ2LPZ2的交界處，我們 采用通過IIII類測(cè)試的C C級(jí)SPDSPD并將殘壓控制在小于2.5KV2.5KV的范圍。 在LPZ2LPZ2區(qū)與LPZ3LPZ3區(qū)的交界處，采用D D級(jí)SPDSPD各

45、殘壓控制在小于1.5KV1.5KV 的范圍內(nèi)。（2 2）空間屏蔽當(dāng)雷電流流入風(fēng)電機(jī)組時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的磁場(chǎng)， 穿過環(huán)路的磁場(chǎng)不斷變化就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。我們利用金屬柜體，屏蔽線，管道，雙絞 線等方法，通過減少穿過環(huán)路的磁通量和減小環(huán)路面積的來降低感應(yīng) 電壓。通過以上的措施可以對(duì)機(jī)組的電源系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行良好的保護(hù)。3 3）接地體由地基作為接地體，至少其 8080%的長(zhǎng)度在土里。接地體至少埋入地下0.5m0.5m深。HZ2.0MVHZ2.0MV機(jī)型的接地電阻不大于4 4Q。HZ2.0MWHZ2.0MW型 2.0MW2.0MW風(fēng)電機(jī)組的防雷保護(hù)方案，是根據(jù)IECIEC和國(guó)家 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定的，并且達(dá)到了

46、一類建筑物的防護(hù)等級(jí)。6 6機(jī)組的技術(shù)優(yōu)勢(shì)我們推薦HZ2.0MHZ2.0M風(fēng)電機(jī)組，首先是考慮到了當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)速特點(diǎn)、 溫度特性等，綜合考慮現(xiàn)有機(jī)型的優(yōu)勢(shì)特征，經(jīng)充分比較后所選用的。 在滿足招標(biāo)文件所要求的自然條件基礎(chǔ)上， 該機(jī)型的最大優(yōu)勢(shì)是擁有 超高的發(fā)電量，同時(shí)，又擁有高的安全可靠性、技術(shù)先進(jìn)性及設(shè)計(jì)合 理性。該機(jī)型在設(shè)計(jì)起始，海裝公司就充分考慮了中國(guó)氣象環(huán)境條件 與本地化零部件配套能力，海裝公司擁有該機(jī)型的全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 HZ2.0MHZ2.0Mffi風(fēng)電機(jī)組的主要技術(shù)特點(diǎn)列舉如下：1 1）機(jī)組的發(fā)電量高HZ2.0MVHZ2.0MV風(fēng)電機(jī)組是按IEC61400-1IEC61400-1 TCT

47、C皿A A的年平均風(fēng)速設(shè)計(jì)的， 具有較低的切入風(fēng)速（3m/s3m/s）和額定風(fēng)速（11m/s11m/s）。它的輪轂高度為 80m80m獲得的氣流和捕獲的風(fēng)能穩(wěn)定，輸出發(fā)電量高，電能質(zhì)量好。2 2）適應(yīng)低溫和高海拔環(huán)境HZ-2.0MWHZ-2.0MW風(fēng)電機(jī)組是低溫型機(jī)組，海裝公司在設(shè)計(jì)和制造時(shí)充 分考慮了北方地區(qū)冬季嚴(yán)寒和高海拔的特點(diǎn)，機(jī)組的工作溫度 - -30+4030+40C,生存溫度-40+50-40+50C，在高海拔地區(qū)也能正常工作。（1 1） 關(guān)鍵零件采用低溫型材料關(guān)鍵零件：如輪轂、軸承座等采用了特制的可承受極低溫的球墨 鑄鐵特大型鑄件，并在其設(shè)計(jì)時(shí)采用了復(fù)雜的“大型鑄件結(jié)構(gòu)-有限 元

48、分析”技術(shù)，同時(shí)，制造時(shí)進(jìn)行嚴(yán)格的控制質(zhì)量；機(jī)座、塔架等大 型鋼構(gòu)件采用了高等級(jí)耐低溫的合金鋼材。（2 2） 系統(tǒng)主要部件采用自動(dòng)加熱機(jī)組的塔基控制柜、機(jī)艙控制柜、變頻器、輪轂中的變槳控制柜 和電池柜、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、滑環(huán)均配備了自動(dòng)加熱功能，能自動(dòng)檢 測(cè)環(huán)境溫度并在低溫時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)加熱； 在設(shè)備的溫度達(dá)到設(shè)定的溫度 時(shí)才開始啟動(dòng)工作，有效地保證了系統(tǒng)的可靠性。另外風(fēng)速風(fēng)向儀均 能自動(dòng)加熱以避免結(jié)冰。（3 3） 控制、檢測(cè)系統(tǒng)中采用了高可靠性的冗余設(shè)計(jì)HZ-2.0MWHZ-2.0MW風(fēng)電機(jī)組在控制、檢測(cè)系統(tǒng)中采用了高可靠性的冗余 設(shè)計(jì)，以應(yīng)對(duì)嚴(yán)酷的低溫或其它惡劣環(huán)境可能帶來的元器件失效風(fēng) 險(xiǎn)，確

49、?？刂坪蜋z測(cè)的準(zhǔn)確性及風(fēng)電機(jī)組的安全性。比如變槳系統(tǒng)配備電池柜；采用兩個(gè)獨(dú)立的編碼器測(cè)量每個(gè)槳距角； 傳動(dòng)鏈采用兩套 獨(dú)立的測(cè)速裝置；獨(dú)立的葉片空氣動(dòng)力剎車和高速軸制動(dòng)盤液壓剎 車；可以通過鎖緊銷完全鎖死主軸，保證人員進(jìn)入輪轂時(shí)的安全等。 即使風(fēng)機(jī)在滿出力的時(shí)候，若電網(wǎng)掉電的情況下機(jī)組也能安全的停 機(jī)，而不會(huì)損壞主要部件。（4 4） 低空氣密度下的散熱考慮高海拔地區(qū)由于空氣密度低，對(duì)系統(tǒng)散熱能力要求更高，海裝公 司充分考慮了三北地區(qū)高海拔特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了高效率散熱器并加大安全 裕量，確保滿功率時(shí)器件工作在安全的溫度范圍內(nèi)。3 3）防沙塵設(shè)計(jì)由于中國(guó)北方沙塵多，冷卻系統(tǒng)的空氣循環(huán)容易導(dǎo)致沙塵進(jìn)入機(jī)

50、艙內(nèi)部，而傳統(tǒng)機(jī)型的冷卻系統(tǒng)未考慮防沙塵設(shè)計(jì)。針對(duì)這種情況， 海裝公司對(duì)機(jī)組的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)，將機(jī)艙主體空間與熱交換器隔離開，使散熱氣流從單獨(dú)設(shè)計(jì)的風(fēng)道底部進(jìn)入，機(jī)艙尾部流出，使得微小沙塵不能進(jìn)入機(jī)艙，避免沙塵對(duì)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件的損害，大大提高其使用壽命和可靠性。機(jī)艙中的控制柜和變頻器都使用帶濾網(wǎng)的內(nèi)部冷卻通道，有效保護(hù)了敏感的電子元器件。4 4）HZ2.0MVHZ2.0MV風(fēng)電機(jī)組電網(wǎng)適應(yīng)性好、具有低電壓穿越能力HZ2.0MHZ2.0M座頻器由兩個(gè)背靠背的IGBTIGBT高頻整流器和中間直流環(huán)節(jié) 組成，具有功率因數(shù)高、網(wǎng)側(cè)電流諧波小、能量雙向流動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，先 進(jìn)的直接轉(zhuǎn)矩控制（DTCDTC

51、策略將輸入發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流解耦成 獨(dú)立的勵(lì)磁分量和轉(zhuǎn)矩分量分別控制，實(shí)際上就是對(duì)無功功率和有功 功率的解耦控制、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，有功的調(diào)節(jié)使得變速風(fēng)機(jī)可以實(shí)現(xiàn)最大 風(fēng)能捕獲，無功的調(diào)節(jié)則保證了并網(wǎng)時(shí)電機(jī)端電壓能夠保持在允許的 波動(dòng)范圍之內(nèi)。HZ2.0MHZ2.0M諷電機(jī)組根據(jù)電網(wǎng)對(duì)無功功率的要求可以任 意調(diào)節(jié)其輸入輸出無功功率，其功率因數(shù)調(diào)節(jié)范圍設(shè)定為感性0.90.90 0 容性0.90.9，根據(jù)電網(wǎng)情況不同而不同。買方可以通過中央監(jiān)控系統(tǒng)、 本地操作面板等對(duì)風(fēng)電機(jī)組輸出的無功功率進(jìn)行實(shí)時(shí)設(shè)置。變頻器通過直接轉(zhuǎn)矩控制（DTCDTC控制和消除低頻分量，內(nèi)部標(biāo) 準(zhǔn)配置的DU/DTDU/DT濾波器、L

52、CLLCL濾波器等消除高頻和中頻分量， 有效減少 了輸出諧波（THDTHD%），獲得優(yōu)良的電能品質(zhì)。通過控制上的優(yōu)化， 使電壓閃變指標(biāo)在國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)允許范圍之內(nèi)。所謂低電壓穿越功能即當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)要求風(fēng)電機(jī)組能夠承 受短時(shí)的電壓降低而不退出運(yùn)行，使之能夠繼續(xù)向系統(tǒng)輸入功率以支撐系統(tǒng)電壓。 這種功能使風(fēng)電機(jī)組較以往固定轉(zhuǎn)速機(jī)組在電網(wǎng)系統(tǒng) 故障時(shí)不但不是系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，反而成為系統(tǒng)故障恢復(fù)的有利支撐電 源。風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行在電網(wǎng)電壓波動(dòng)士 1010%的范圍內(nèi)，當(dāng)電網(wǎng)電壓 低于正常電壓的9090%時(shí)，HZ2.0MVHZ2.0MV電機(jī)組通過變流裝置先進(jìn)的控制 策略和特殊設(shè)計(jì)的基于PWPW技術(shù)的有源制動(dòng)單元使風(fēng)機(jī)系統(tǒng)具有很好 的低電壓穿越能力，仍能夠繼續(xù)運(yùn)行而不用脫離電網(wǎng)，同時(shí)，風(fēng)電機(jī) 組可以發(fā)出無功功率對(duì)