金風2.5MW風力發(fā)電機組的整機介紹基礎知識講解

金風2.5MW風力發(fā)電機組的整機介紹

課程主要內容：一、金風2.5MW機組基本型號；二、機組的整體機械結構；三、葉輪變槳系統(tǒng)；四、永磁發(fā)電機及其軸承；五、機艙底座及偏航系統(tǒng)；六、整機電氣系統(tǒng)。機組概述：水平軸、三葉片、上風向、變速變槳距功率調節(jié)無齒輪箱、葉輪直接驅動發(fā)電機外轉子永磁同步發(fā)電機機組額定功率為2500kW主要機型：GW90/2500kW、GW100/2500kW、GW103/2500kW、GW106/2500kW、GW109/2500kW、GW121/2500kW適用范圍：GW90/2500kW機組適用于IECIAGW100/2500kW機組適用于IECⅡAGW103/2500kW機組適用于IECⅡBGW106/2500kW機組適用于IECⅡB、IECⅢAGW109/2500kW機組適用于IECⅡB、IECⅢBGW121/2500kW機組適用于IECⅢB、IECⅣ一、金風2.5MW機組基本型號技術參數(shù)GW90/1500kWGW100/2500kWGW103/2500kWGW106/2500kWGW109/2500kWGW121/2500kW額定功率上網(wǎng)逆變輸出電壓2500kW690V2500kW690V2500kW

690V2500kW690V2500kW690V2500kW690V葉片：HT45、LM43.8P或類似葉片LM48.8P、HT48.8或類似葉片Sinoma50.5或類似葉片Sinoma52.5或類似葉片HT54、TH53.85、LM53.2P或類似葉片Sinoma59.5、GW59或類似葉片葉輪直徑：90m100m103m106m109m121.5m掃風面積：6362m27823m28332m28825m28925-9331m211595m2輪轂高度（推薦）：80/100m80/100m80/100m90m70/90/95m90/100/110m額定轉速：16rpm14.5rpm14.5rpm14.5rpm13.5rpm13.5rpm額定風速(標準空氣密度理論值)：12m/s11.1m/s10.6m/s10.3m/s10.3m/s9.3m/s切入風速：3m/s3m/s3m/s3m/s3m/s2.5m/s切出風速(10分鐘均值)：25m/s25m/s25m/s25m/s25m/s22m/s極大風速：59.5m/s59.5m/s59.5m/s52.5m/s52.5m/s52.5m/s運行溫度范圍-30℃至40℃-30℃至40℃-30℃至40℃-30℃至40℃-30℃至40℃-30℃至40℃機組生存溫度-40℃至50℃-40℃至50℃-40℃至50℃-40℃至50℃-40℃至50℃-40℃至50℃設計使用壽命20年20年20年20年20年20年一、金風2.5MW機組基本型號金風2.5MW機組的主體部件圖二、機組的整體機械結構二、機組的整體機械結構水平線機組中軸線金風2.5MW機組側視圖葉輪變槳系統(tǒng)組成三、葉輪變槳系統(tǒng)變槳軸承變槳控制柜變槳電機變槳減速器輪轂變槳齒形帶導流罩導流罩前支架變槳軸承變槳軸承采用深溝球軸承，深溝球軸承主要承受純徑向載荷，也可承受軸向載荷。承受純徑向載荷時，接觸角為零。三、葉輪變槳系統(tǒng)與葉片聯(lián)接與輪轂聯(lián)接密封圈密封圈三、葉輪變槳系統(tǒng)變槳驅動裝置由變槳電機和變槳減器兩部分組成。變槳電機是含有位置反饋和繞組溫度檢測傳感器的伺服電動機。變槳驅動裝置變槳電機變槳減速器帶輪支撐（安裝到輪轂上）驅動輪驅動軸單列球軸承單列球軸承齒形帶漲緊輪蓋板軸承端蓋三、葉輪變槳系統(tǒng)齒形帶傳動變槳結構三、葉輪變槳系統(tǒng)三、葉輪變槳系統(tǒng)三、葉輪變槳系統(tǒng)三、葉輪變槳系統(tǒng)金風2.5MW機組變槳系統(tǒng)由三個柜子組成，每個柜子都是一套獨立的控制系統(tǒng)，完成對單只葉片的角度控制與調節(jié)。主控發(fā)出的信號通過機艙柜，經(jīng)過滑環(huán)，傳到三個變槳柜。電動變槳系統(tǒng)四、永磁發(fā)電機及其軸承額定功率:2680kW定子電壓:690V額定電流：1386A/1150A額定轉速:13.5rpm/16.0rpm極對數(shù):p=42冷卻方式:主動風冷防護等級:IP54絕緣等級:H級功率因數(shù)：0.95發(fā)電機轉速范圍：7—16rpm電機運行頻率范圍：5.25—11.1Hz相數(shù)：雙三相電機重量：55.4噸預彎、絕緣浸漆繞組發(fā)電機各項參數(shù)四、永磁發(fā)電機及其軸承轉子主軸承鎖定銷動軸滑環(huán)定子定軸轉子剎車閘鎖定套發(fā)電機結構四、永磁發(fā)電機及其軸承轉子端板焊合動密封橡膠條不銹鋼密封鋼板定子支架注：紅色為運動件

綠色為不動件發(fā)電機的動密封結構四、永磁發(fā)電機及其軸承V型密封圈（葉輪側）卡箍毛氈V型密封圈（塔架側）卡箍毛氈發(fā)電機的軸承密封發(fā)電機制動器四、永磁發(fā)電機及其軸承四、永磁發(fā)電機及其軸承發(fā)電機散熱設計發(fā)電機熱量散出方式1四、永磁發(fā)電機及其軸承

四、永磁發(fā)電機及其軸承發(fā)電機熱量散出方式2活塞運動方向動軸鎖定套鎖定銷定軸位置傳感器發(fā)電機鎖定裝置四、永磁發(fā)電機及其軸承當鎖定完畢后將止退銷旋上，防止液壓失壓，鎖定銷退出。注意：通過偏航動作、轉子鎖定閘動作降低葉輪轉子后，且對準鎖定孔時方可將鎖定銷動作。如轉速過高，不容易鎖定，如提前或滯后動作鎖定銷，容易使鎖定銷“切削”轉動盤，或鎖定后鎖定銷擠壓力過大，鎖定銷退不出來的現(xiàn)象。鎖定時需注意轉子上標記箭頭的顏色，如右圖所示，當標記箭頭顏色為紅色時，此時葉輪處于“Y”狀態(tài)鎖定。當標記箭頭顏色為黃色時，此時葉輪處于“人”狀態(tài)鎖定。注意：兩種狀態(tài)都可進入輪轂，只是變槳電機和變槳控制柜上下位置不同。四、永磁發(fā)電機及其軸承發(fā)電機軸承四、永磁發(fā)電機及其軸承四、永磁發(fā)電機及其軸承外轉子勵磁四、永磁發(fā)電機及其軸承四、永磁發(fā)電機及其軸承五、機艙底座及偏航系統(tǒng)機艙罩總成底座蓋門內平臺主支架前后連接件散熱系統(tǒng)提升機系統(tǒng)主支架航空燈控制柜控制柜上支架及開關柜偏航驅動偏航軸承散熱器管道偏航閘底座底座門維護平臺（吊物門）測風系統(tǒng)總成階梯潤滑系統(tǒng)冷卻柜五、機艙底座及偏航系統(tǒng)五、機艙底座及偏航系統(tǒng)外循環(huán)內循環(huán)2.5MW機艙內安裝的散熱器屬于熱交換器，分為內外兩路循環(huán)通道，兩路通道在熱交換器芯體內只發(fā)生熱量的交換，互相不“接觸”，保證機艙內空氣質量。下圖顯示為內外循環(huán)通道空氣經(jīng)過散熱器前后熱量變化圖，發(fā)電機熱空氣經(jīng)過與外循環(huán)通路空氣熱交換后降溫排出道機艙內。五、機艙底座及偏航系統(tǒng)散熱器工作原理五、機艙底座及偏航系統(tǒng)葉輪發(fā)電機底座空氣通路機艙內部的散熱及密封密封環(huán)境偏航機械系統(tǒng)

主要包括4個偏航驅動機構、一個經(jīng)特殊設計的帶外齒圈的四點接觸球軸承(即偏航軸承）、偏航保護以及一套偏航剎車機構。偏航剎車分為兩部分：一部分為與偏航電機軸直接相連的電磁剎車，另一部分為偏航制動器。五、機艙底座及偏航系統(tǒng)底座偏航軸承偏航剎車盤偏航制動器偏航減速器偏航電機偏航減速器齒偏航軸承齒塔架頂法蘭電磁剎車塔架五、機艙底座及偏航系統(tǒng)底座門安全門五、機艙底座及偏航系統(tǒng)偏航軸承偏航軸承的縱剖圖

偏航軸承采用“零游隙”設計的四點接觸球軸承，以增加整機的運轉平穩(wěn)性，增強抗沖擊載荷能力。五、機艙底座及偏航系統(tǒng)偏航液壓制動器為液壓盤式壓力閘，由液壓系統(tǒng)提供約130bar的壓力，使剎車片緊壓在剎車盤上，提供足夠的制動力。偏航時，液壓釋放但保持20bar的余壓，這樣一來，偏航過程中始終保持一定的阻尼力矩，大大減少風機在偏航過程中的沖擊載荷。五、機艙底座及偏航系統(tǒng)

偏航制動器在使用后，需定期檢查偏航制動器的摩擦片厚度，當摩擦片厚度為2mm左右時，需要更換新的摩擦片。底座五、機艙底座及偏航系統(tǒng)自動加脂器五、機艙底座及偏航系統(tǒng)齒面潤滑器遞進式分配器偏航系統(tǒng)的自動潤滑部分五、機艙底座及偏航系統(tǒng)潤滑系統(tǒng)管路圖立柱小臂大臂大臂鎖定小臂鎖定葫蘆五、機艙底座及偏航系統(tǒng)機艙內提升機六、整機電氣系統(tǒng)電氣系統(tǒng)結構六、整機電氣系統(tǒng)整機電氣系統(tǒng)的組成及功能六、整機電氣系統(tǒng)Profibus-DP總線控制系統(tǒng)結構六、整機電氣系統(tǒng)EntherCAT總線控制系統(tǒng)結構金風2500kW風力發(fā)電機組配備的電控系統(tǒng)以可編程控制器為核心，控制電路是由PAC中心控制器及其功能擴展模塊組成。主要實現(xiàn)風力發(fā)電機正常運行控制、機組的安全保護、故障檢測及處理、運行參數(shù)的設定、數(shù)據(jù)記錄顯示以及人工操作，配備有多種通訊接口，能夠實現(xiàn)就地通訊和遠程通訊。電氣控制系統(tǒng)由低壓電氣柜、變流柜、機艙控制柜、三套變槳柜、傳感器和連接電纜等組成，電控系統(tǒng)包含正常運行控制、運行狀態(tài)監(jiān)測和安全保護三個方面的職能。六、整機電氣系統(tǒng)

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