金風15兆瓦風機介紹(全)課件

金風科技兆瓦機組介紹一、風機整體介紹---------------------------------------1二、永磁發(fā)電機介紹------------------------------------6三、風機變槳系統(tǒng)介紹--------------------------------10四、風機液壓、偏航系統(tǒng)介紹-----------------------13五、風機變流系統(tǒng)介紹--------------------------------15六、風機主控系統(tǒng)介紹--------------------------------17七、風機監(jiān)控系統(tǒng)介紹--------------------------------22金風科技兆瓦機組介紹一、風機整體介紹------------1風機整體結(jié)構(gòu)A:葉片（70、77）B:輪轂C:變槳電機（3個獨立變槳系統(tǒng)）D:發(fā)電機轉(zhuǎn)子（永磁磁鋼）E:發(fā)電機定子（銅排線圈）F:偏航電機（3個）G:風速儀、風向標H:機艙罩I:底座J:塔筒（65m）風機整體結(jié)構(gòu)A:葉片（70、77）2機組型號

JF70/1500(Freqcon系統(tǒng))JF77/1500(Verteco、Freqcon系統(tǒng))JF82/1500(Verteco、Freqcon系統(tǒng))機組型號3機組性能介紹額定功率：1500KW葉輪直徑：82m(JF77/1500)、77m(JF77/1500)、70m(JF70/1500)切入風速：3m/s額定風速：11-12-13m/s切出風速：25m/s(10分鐘平均風速)最大抗風：60m/s(3秒鐘平均風速)發(fā)電機：六相繞組交流永磁同步發(fā)電機額定電壓：690V(Verteco變流)，620V(Freqcon變流)額定頻率：50HZ葉輪轉(zhuǎn)速：9~20rpm機組性能介紹4機組特點無齒輪箱，直驅(qū)永磁同步發(fā)電機變速變槳距控制方式機組特點5直驅(qū)永磁同步發(fā)電機的優(yōu)點：1、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可靠性高；2、無齒輪箱，機械傳動損耗少，低噪音，維護量減少；3、電機效率高，運行范圍寬；4、無需勵磁，無碳刷滑環(huán)，減少維護量；5、發(fā)電質(zhì)量高，無需進行無功補償。直驅(qū)永磁同步發(fā)電機的優(yōu)點：6

被動冷卻系統(tǒng)

冷卻性能好

永磁體勵磁

非滿載狀態(tài)下效率高

結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕外轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子結(jié)構(gòu)

磁通密度大,不會退磁

一體化軸承概念

不另外需要軸承定子轉(zhuǎn)子軸承軸銷NdFeB永磁體線圈鐵芯永磁同步發(fā)電機被動冷卻系統(tǒng)永磁體勵磁外轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子結(jié)構(gòu)一體化軸承概7輸出功率:1.5MW定子電壓:690V額定轉(zhuǎn)速:17.3rpm;極對數(shù):p=44繞組：2套3相繞組冷卻方式:被動風冷防護等級:IP23絕緣等級:F預(yù)彎浸漆繞組定子尺寸:D<5m,L<1.5m定子重量:<20噸永磁同步發(fā)電機輸出功率:1.5MW永磁同步發(fā)電機8兩套3相繞組互差30度電角度，來的優(yōu)勢：可以消去5次、7次諧波電流；提高發(fā)電機效率；降低轉(zhuǎn)矩脈動；自然空氣冷卻方式：大的外表面利于散熱不必采用強迫風冷磁鋼鐵心繞組風定子轉(zhuǎn)子冷卻風道永磁同步發(fā)電機兩套3相繞組互差30度電角度，來的優(yōu)勢：磁鋼鐵心繞組風定子轉(zhuǎn)9變速變槳距控制的優(yōu)點：1、通過變速、變槳的控制獲得更多風能；2、提供氣動剎車；3、減少作用在機組上的極限載荷。變速變槳距控制的優(yōu)點：10變槳控制系統(tǒng)介紹采用變槳電機配合減速器作為驅(qū)動源采用帶有齒形的皮帶傳動3個變槳柜可獨立控制，作為主控PLC的子站采用DP通訊協(xié)議，數(shù)據(jù)通過滑環(huán)和主控進行交換各個柜體間采用航空插頭進行連接，維護方便變槳控制系統(tǒng)介紹11變槳控制系統(tǒng)介紹主回路采用交流-直流-交流回路變槳電機采用交流異步電機調(diào)速，采用閉環(huán)控制相比直流電機維護量小，調(diào)速范圍較寬每個變槳柜都采用超級電容作為備用電源，可以保證葉片7°/s的速率情況下，從0°順槳到90°三次。超級電容充電時間短，體積小，重量輕、使用壽命長變槳控制系統(tǒng)介紹12風機液壓系統(tǒng)為偏航系統(tǒng)的偏航閘片提供制動壓力為葉輪鎖定的閘片提供制動壓力系統(tǒng)通過液壓泵和儲壓罐將壓力保持在140～160bar的壓力系統(tǒng)會自動檢測壓力，油位等信號。由主控系統(tǒng)自動控制電磁閥動作讓風機達到對風的目的。液壓系統(tǒng)具有非常可靠的密封性，不存在漏油風險。風機液壓系統(tǒng)13風機偏航系統(tǒng)驅(qū)動采用3臺400VAC交流異步電機，偏航電機自帶電磁剎車裝置。偏航剎車閘為液壓盤式，由液壓系統(tǒng)提供約140～160bar的壓力，提供足夠制動力。偏航時，液壓釋放但保持24bar的余壓來保持一定的阻尼力矩，大大減小風機在偏航過程的沖擊負載偏航加脂器通過毛氈齒潤滑器負責給偏航軸承的潤滑加脂的工作，系統(tǒng)自動控制加脂器工作。風機偏航系統(tǒng)141.5兆瓦風機變流器主回路（Verteco變流）1.5兆瓦風機變流器主回路（Verteco變流）15Verteco變流器介紹變流裝置采用全功率變流方式采用可控整流的方式把發(fā)電機發(fā)出的交流電整流為直流電通過網(wǎng)側(cè)逆變模塊把直流電變成工頻交流電并入電網(wǎng)網(wǎng)側(cè)和發(fā)電機側(cè)各有獨立的控制器，以網(wǎng)側(cè)控制器為主控制器，其它控制器為子控制器變流主控制器和風機主控采用Profibus-DP變流器冷卻采用水冷，主要介質(zhì)為水和乙二醇混合液Verteco變流器介紹16變槳系統(tǒng)變流系統(tǒng)主控系統(tǒng)補償單元整流單元逆變單元控制單元傳感器單元執(zhí)行單元變槳傳感器變槳執(zhí)行器件變槳控制單元變槳備電控制單元濾波單元監(jiān)控系統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)監(jiān)控軟件總線系統(tǒng)直驅(qū)1.5MW電控系統(tǒng)組成變槳系統(tǒng)變流系統(tǒng)主控系統(tǒng)補償單元整流單元逆變單元控制單元傳感17風機主控系統(tǒng)介紹主控制器采用德國Beckoff公司的嵌入式PLC該控制系統(tǒng)輸入輸出單元采用插件式模塊控制系統(tǒng)通訊采用Profibus-DP總線，傳輸介質(zhì)為帶屏蔽的雙絞線和光纖（主控和機艙間通訊）傳輸速率為3Mbit/s風機主控系統(tǒng)介紹18風機主控的功能主要完成數(shù)據(jù)采集及輸入、輸出信號處理；邏輯功能判定；對外圍執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制指令與機艙柜通訊，接收機艙信號，并根據(jù)實時情況進行判斷發(fā)出偏航或液壓站的工作信號與三個獨立的變槳柜通信，接收三個變槳柜的信號，并對變槳系統(tǒng)發(fā)送實時控制信號控制變槳動作對變流系統(tǒng)進行實時的檢測，根據(jù)不同的風況對變流系統(tǒng)輸出扭矩要求，使風機的發(fā)電功率保持最佳與中央監(jiān)控系統(tǒng)通訊、傳遞信息風機主控的功能19啟動和并網(wǎng)控制風向傳感器測出風向主控制器使偏航驅(qū)動機構(gòu)動作，從而使風力發(fā)電機組對準風向。同時檢測風速，當風速超過切入風速時，機組開始啟動。當機組達到一定條件時，通過全功率變流器控制的功率模塊和變流器網(wǎng)側(cè)電抗器、電容器的LC濾波作用使系統(tǒng)輸出電壓等于電網(wǎng)電壓、頻率也達到并網(wǎng)條件，同時檢測電網(wǎng)電壓與變流器網(wǎng)側(cè)電壓之間的相位差，當其為零或相等（過零點）時實現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電（這些條件在金風1.5MW機組里全部通過變流裝置的控制來實現(xiàn)，變流裝置通過鎖相控制和SPWM調(diào)制等使機組輸出達到并網(wǎng)條件）啟動和并網(wǎng)控制20主控系統(tǒng)的控制及安全保護

主控制系統(tǒng)的設(shè)計和實施結(jié)果能夠滿足風力發(fā)電機組無人值守、自動運行、安全保護的要求。風機在整個運行過程都處于主控PLC嚴密控制之中。其安全保護系統(tǒng)分三層結(jié)構(gòu)：主控制PLC系統(tǒng)，獨立于PLC的安全鏈，器件本身的保護措施。在機組發(fā)生超常振動、過速、電網(wǎng)異常、出現(xiàn)極限風速等故障時保護機組，對電流、功率等的保護，采用兩套相互獨立的保護機構(gòu)。當電網(wǎng)電壓過高，風速過大等不正常狀態(tài)出現(xiàn)后，電控系統(tǒng)會在系統(tǒng)恢復(fù)正常后自動復(fù)位，機組重新啟動。主控系統(tǒng)的控制及安全保護21風機內(nèi)部與中央監(jiān)控的連接形式風機內(nèi)部與中央監(jiān)控的連接形式22中央監(jiān)控系統(tǒng)控制功能：實現(xiàn)遠程停機、復(fù)位、啟動、偏航的命令數(shù)據(jù)收集功能：實時讀取就地控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)管理并制成相應(yīng)表格功能：形成各種曲線，制作日報表、月報表、年報表，并通過數(shù)據(jù)對風機運行狀況進行分析中央監(jiān)控的數(shù)據(jù)通訊接口：TCP/IP網(wǎng)絡(luò)接口數(shù)據(jù)通訊方式：中央監(jiān)控為主站，就地控制器為從站。主輪詢方式讀取數(shù)據(jù)方式通訊介質(zhì)：風機和風機之間，風機到中央監(jiān)控之間均采用光纖介質(zhì)中央監(jiān)控系統(tǒng)23中央監(jiān)控系統(tǒng)中央監(jiān)控系統(tǒng)24謝謝大家??！謝謝大家！！25金風科技兆瓦機組介紹一、風機整體介紹---------------------------------------1二、永磁發(fā)電機介紹------------------------------------6三、風機變槳系統(tǒng)介紹--------------------------------10四、風機液壓、偏航系統(tǒng)介紹-----------------------13五、風機變流系統(tǒng)介紹--------------------------------15六、風機主控系統(tǒng)介紹--------------------------------17七、風機監(jiān)控系統(tǒng)介紹--------------------------------22金風科技兆瓦機組介紹一、風機整體介紹------------26風機整體結(jié)構(gòu)A:葉片（70、77）B:輪轂C:變槳電機（3個獨立變槳系統(tǒng)）D:發(fā)電機轉(zhuǎn)子（永磁磁鋼）E:發(fā)電機定子（銅排線圈）F:偏航電機（3個）G:風速儀、風向標H:機艙罩I:底座J:塔筒（65m）風機整體結(jié)構(gòu)A:葉片（70、77）27機組型號

JF70/1500(Freqcon系統(tǒng))JF77/1500(Verteco、Freqcon系統(tǒng))JF82/1500(Verteco、Freqcon系統(tǒng))機組型號28機組性能介紹額定功率：1500KW葉輪直徑：82m(JF77/1500)、77m(JF77/1500)、70m(JF70/1500)切入風速：3m/s額定風速：11-12-13m/s切出風速：25m/s(10分鐘平均風速)最大抗風：60m/s(3秒鐘平均風速)發(fā)電機：六相繞組交流永磁同步發(fā)電機額定電壓：690V(Verteco變流)，620V(Freqcon變流)額定頻率：50HZ葉輪轉(zhuǎn)速：9~20rpm機組性能介紹29機組特點無齒輪箱，直驅(qū)永磁同步發(fā)電機變速變槳距控制方式機組特點30直驅(qū)永磁同步發(fā)電機的優(yōu)點：1、結(jié)構(gòu)簡單緊湊，可靠性高；2、無齒輪箱，機械傳動損耗少，低噪音，維護量減少；3、電機效率高，運行范圍寬；4、無需勵磁，無碳刷滑環(huán)，減少維護量；5、發(fā)電質(zhì)量高，無需進行無功補償。直驅(qū)永磁同步發(fā)電機的優(yōu)點：31

被動冷卻系統(tǒng)

冷卻性能好

永磁體勵磁

非滿載狀態(tài)下效率高

結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕外轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子結(jié)構(gòu)

磁通密度大,不會退磁

一體化軸承概念

不另外需要軸承定子轉(zhuǎn)子軸承軸銷NdFeB永磁體線圈鐵芯永磁同步發(fā)電機被動冷卻系統(tǒng)永磁體勵磁外轉(zhuǎn)子、內(nèi)定子結(jié)構(gòu)一體化軸承概32輸出功率:1.5MW定子電壓:690V額定轉(zhuǎn)速:17.3rpm;極對數(shù):p=44繞組：2套3相繞組冷卻方式:被動風冷防護等級:IP23絕緣等級:F預(yù)彎浸漆繞組定子尺寸:D<5m,L<1.5m定子重量:<20噸永磁同步發(fā)電機輸出功率:1.5MW永磁同步發(fā)電機33兩套3相繞組互差30度電角度，來的優(yōu)勢：可以消去5次、7次諧波電流；提高發(fā)電機效率；降低轉(zhuǎn)矩脈動；自然空氣冷卻方式：大的外表面利于散熱不必采用強迫風冷磁鋼鐵心繞組風定子轉(zhuǎn)子冷卻風道永磁同步發(fā)電機兩套3相繞組互差30度電角度，來的優(yōu)勢：磁鋼鐵心繞組風定子轉(zhuǎn)34變速變槳距控制的優(yōu)點：1、通過變速、變槳的控制獲得更多風能；2、提供氣動剎車；3、減少作用在機組上的極限載荷。變速變槳距控制的優(yōu)點：35變槳控制系統(tǒng)介紹采用變槳電機配合減速器作為驅(qū)動源采用帶有齒形的皮帶傳動3個變槳柜可獨立控制，作為主控PLC的子站采用DP通訊協(xié)議，數(shù)據(jù)通過滑環(huán)和主控進行交換各個柜體間采用航空插頭進行連接，維護方便變槳控制系統(tǒng)介紹36變槳控制系統(tǒng)介紹主回路采用交流-直流-交流回路變槳電機采用交流異步電機調(diào)速，采用閉環(huán)控制相比直流電機維護量小，調(diào)速范圍較寬每個變槳柜都采用超級電容作為備用電源，可以保證葉片7°/s的速率情況下，從0°順槳到90°三次。超級電容充電時間短，體積小，重量輕、使用壽命長變槳控制系統(tǒng)介紹37風機液壓系統(tǒng)為偏航系統(tǒng)的偏航閘片提供制動壓力為葉輪鎖定的閘片提供制動壓力系統(tǒng)通過液壓泵和儲壓罐將壓力保持在140～160bar的壓力系統(tǒng)會自動檢測壓力，油位等信號。由主控系統(tǒng)自動控制電磁閥動作讓風機達到對風的目的。液壓系統(tǒng)具有非?？煽康拿芊庑裕淮嬖诼┯惋L險。風機液壓系統(tǒng)38風機偏航系統(tǒng)驅(qū)動采用3臺400VAC交流異步電機，偏航電機自帶電磁剎車裝置。偏航剎車閘為液壓盤式，由液壓系統(tǒng)提供約140～160bar的壓力，提供足夠制動力。偏航時，液壓釋放但保持24bar的余壓來保持一定的阻尼力矩，大大減小風機在偏航過程的沖擊負載偏航加脂器通過毛氈齒潤滑器負責給偏航軸承的潤滑加脂的工作，系統(tǒng)自動控制加脂器工作。風機偏航系統(tǒng)391.5兆瓦風機變流器主回路（Verteco變流）1.5兆瓦風機變流器主回路（Verteco變流）40Verteco變流器介紹變流裝置采用全功率變流方式采用可控整流的方式把發(fā)電機發(fā)出的交流電整流為直流電通過網(wǎng)側(cè)逆變模塊把直流電變成工頻交流電并入電網(wǎng)網(wǎng)側(cè)和發(fā)電機側(cè)各有獨立的控制器，以網(wǎng)側(cè)控制器為主控制器，其它控制器為子控制器變流主控制器和風機主控采用Profibus-DP變流器冷卻采用水冷，主要介質(zhì)為水和乙二醇混合液Verteco變流器介紹41變槳系統(tǒng)變流系統(tǒng)主控系統(tǒng)補償單元整流單元逆變單元控制單元傳感器單元執(zhí)行單元變槳傳感器變槳執(zhí)行器件變槳控制單元變槳備電控制單元濾波單元監(jiān)控系統(tǒng)工業(yè)以太網(wǎng)監(jiān)控軟件總線系統(tǒng)直驅(qū)1.5MW電控系統(tǒng)組成變槳系統(tǒng)變流系統(tǒng)主控系統(tǒng)補償單元整流單元逆變單元控制單元傳感42風機主控系統(tǒng)介紹主控制器采用德國Beckoff公司的嵌入式PLC該控制系統(tǒng)輸入輸出單元采用插件式模塊控制系統(tǒng)通訊采用Profibus-DP總線，傳輸介質(zhì)為帶屏蔽的雙絞線和光纖（主控和機艙間通訊）傳輸速率為3Mbit/s風機主控系統(tǒng)介紹43風機主控的功能主要完成數(shù)據(jù)采集及輸入、輸出信號處理；邏輯功能判定；對外圍執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制指令與機艙柜通訊，接收機艙信號，并根據(jù)實時情況進行判斷發(fā)出偏航或液壓站的工作信號與三個獨立的變槳柜通信，接收三個變槳柜的信號，并對變槳系統(tǒng)發(fā)送實時控制信號控制變槳動作對變流系統(tǒng)進行實時的檢測，根據(jù)不同的風況對變流系統(tǒng)輸出扭矩要求，使風機的發(fā)電功率保持最佳與中央監(jiān)控系統(tǒng)通訊、傳遞信息風機主控的功能44啟動和并網(wǎng)控制風向傳感器測出風向主控制器使偏航驅(qū)動機構(gòu)動作，從而使風力發(fā)電機組對準風向。同