《风力发电控制综合实训》——风电机组变桨运行与检修实验台操作手册.docx

作业指导书OperationGuidanceBook风电机组变桨运行与检修实验台实训手册文件版本号：2022-06目录K3Jg三婷羊机、«7,YJ,"*a><*>«*tt*«e*t<>t>>««)tta<(-tc*ttt*04*1.t<f*t*.J电气图好手册.041.k图纸页版曲说明Q412、电气图纸说明059设备硬件手册)2.k整体结构(1)电气控制柜IO(2)变桨执行机构J/Q普由油田伴17(5)支桨手动控制箱JQ3.HIM操作t193.1.王界面><)>«IQ3.2.机组状态界面213.3、机显操作界密.213.4.实时曲线界面223.S面.,233.6.历史我警界面.233.7、操作查看双密.24第一章齐验指导25实眩一.变桨电气原理图实验%«*«*1««(««*I*f*t1.*实验二，变浆原理讲翳实验29实骁三.支桨系统调节实验33实造四、3桨叶独立变桨实虬39实脸五、3桨叶同步变桨实验43实胜六.受桨系统P艮位实秀.48实骏七.旁路顺桨实验5256实脍九.支桨系统紧急顺桨实胜八，,r实驻十.交桨系统安全隹实也64宾骁十一、风电机组风轮控制实骁67实险十二,支桨系统最优桨距角实脸70实一弦十组联动实验”(>(i.(72本作业指导书适用于辽宁三核新能源科技有限公司SH-G-P型风电机组变桨运行与检修实验台现场运行、维护工作，作为实验教学作业指导书使用。本指导书主要如下内容：1.电气图纸原理；2、硬件说明；3、实验内容操作.第一章、系统手册1 .电气图纸手册本实跄台电气图纸呆用欧标图纸绘制标准进行设计，符合现有风电机组中电气图纸规范.学员可以通过对电气图纸的学习,掌握电路中基本元件组成及其作用，可对元件状态、符号及相关命名规则有所了解，还可以对风电机组变桨系统组成有所熟悉，同时对日常教学及设备操作起到很大的帮助.1.1、 图纸页版面说明列号每页图纸中均带有列号，列号从0-9,每个列都表示时应的一列区域，元件可根据不同的列号进行标记与编写。图纸内容该区域表示图纸内容，其中电气元件的序号均根据的规则来进行编写。页底图1-1-k图纸整体结构说明SHTH型风电机组变桨运行与检修实验台完整版37页图纸（详细参考/SIHXP型风电机殂变桨运行与检修实脸台图纸）图1-1-2、整体图纸预览图1.2、 电气图纸说明（1）图纸阅读图纸阅读的顺序是从左向右，由上自下的顺序来回读，如图1T-3中所示内容，以从1开始查看，以此由2-7的顺序来查看。图1-1-3图纸同读说明图纸中区域I（如图ITT所示）一头下的-1.020M220vAC）是对该街头符号的命名，其后方的21.9,表明该箭头所代表的内容来着于21页第9页，图1-1-4,区域1内容说明（3）线号标记图纸中区域2（如图1-1-5所示），该处表明线号，是对线的定义，每一根电段均有线号。图1-1-5线号标记说明（4）接线陶子标记图纸中区域3（如图1T-6所示），该处为端子标记，主要依据图纸可查看实际卷子接段。图IT-6端子标记说明（5）元件标记图纸中区域4（如图1-1-7所示），该处为电气元件标记，电气图纸中的标记与实际电气柜中的元件均为一一对应.如图卜2所示，箕中-F表示元件缩写.21表示页数，1列号。图1-1-7元件标记说明图抵中区域7和8（如图1-1-8所示）属于同一电气元件，困该电器元件分为主回路与控制线圈回路，所以在图纸中会自动生产对应触点的位置，在查看图纸时注意区分。戊阁*.(.,.OAV2MftHIMB.ai(R>auv>nM«Xtitaaai1B1XiRM图1-1-8相关联器件标记说明（7）柜内与柜外分割线图纸中区域5为虚线组成，在虚线上端为柜内器件，下端为柜外电气元件。（8）页码说明图纸中区域6和7为图嫉页数标记，如图17-9所示内容。图1-1-9图纸页码说明2 .设备硬件手册2.1、 要体结构本实验台整体结构如图1-2T所示，其由电器柜、变桨执行机构、蓄电池组件,滑环、手动控制箱组成。 电气控制柜：为电气元件安放平台，其中包括电源部分和控制部分。 变架执行机构：分为三个变桨单元组成一个风驰结构， 蓄电池组件：由8块24丫电池组成串井联回路为变桨提供备用电源。 滑环：共分为3路电源回路4珞信号回路及一路通讯回路组成。 手动控制箱：可在手动模式下控制变桨系统图1-2-1整体结构图(1)电气控制柜电气控制主要依据风电机组中变桨系统中控箱与轴控箱功能与作用搭建而成。其电气柜包含人机交互、P1.C、控制按钮、指示灯、电气元件、变桨电机驱动等相关元件组成。其作用是对变桨系统中的变桨执行机构进行控制。使其到达对风电机组中变桨功能进行相关实验。如图1-2T所示图1-2-2电气控制柜(2)空桨执行机构在变架执行结构中，本实验系统以三浆叶形式呈现，其中每个桨叶均模拟也根部位，如图1-2-3所示.用1-2-3变桨执行机构整体组成其中每个支桨系统均由变桨电机、变桨电机减速机、变桨小齿轮、变桨轴承、变桨编码器、91°和95°限位开关、限位开关挡块、模拟叶根组成。其结构属于缩比式变桨系烧.图1-2-4变桨执行机构组成变桨电机交桨电机缄速机变桨电机通常与变桨减速机配合使用，是安装在轮毅内作为空气制动或通过改变叶片角度（螺距）对机组运行进行功率控制的装置。它的主要功能如下：变桨功能，即通过精细的角度变化使叶片向,项桨方向转动，改变叶轮转速.实现机组的功率控制,这一过程往往是在机组达到其额定功率后开始执行；制动功能，通过变桨系统，将叶片触动到顺桨位置以产生空气制动效果.和轴系的机械制动装置共同使机组安全停机。如图1-2-5所示O电机相关参数：自动编吗器，额定电压为：24VI）C,额定电流：35A,转速为：3000rmintt减速机相关参数：领定输出扭矩Tn：130Nm,额定输入转速：3000rmin,诚速比320,转动惯量0.39kgm2.图1-2-5变桨电机及减速机变桨轴承变桨轴承其外齿圈固定与轮毅上，内齿圈与叶片相连接，通过支桨电机小齿轮啮合，带动叶片旋转，从而实现变桨功能。相关叁数：齿数：130,模数：1.3。变桨散热风扇该郎分,寓于模拟变桨电机过热时的冷却风扇，其作用是冷却变桨电机。本系烧中采用将其与变桨电机分离的方式进行显示。如图1-2-6所示图1-2-6变桨散热风扇、限位开关变桨系统中的限位开关，分别置于91°与95°位置，其作用是属于硬件保护，其变桨系统停止工作.限位开关又称行程开关，是利用生产机械运动部件的碰撞使箕触头动作来实现接通或分断控制电路，被用来限制叶轮旋转的角度，使变桨轴承转到91°自动往返.91限位开关：当变桨轴承旋触到91°后，限位开关触碰到限位撞块,变桨轴承反方向回转。95°限位开关，作为91°限位开关的备用。当变桨轴承转过91°未停止继犊转动，转到95°时，会触发95限位开关，保证叶轮正常运行如图图12-7所示.图1-2-7限位开关编码器变桨电机编码器可以反馈支桨系统的变桨速度与变桨位置及角度。如图图1-2-8所示。图1-2-8变桨编码器限位开关挡块为保证叶轮转到91°时停止运行，需要有机械机构使其动作，固安装限位开关挡块。当转到91°时，限位开关触碰到档块块，反馈到控制部分，变桨系统停止运行。变桨电机加热指示灯该处为模拟变桨电机系统加热，变桨电机在低温条件下需要进行加热,本处为了模拟变桨电机加热指示使用.(3)蓄电池组件蓄电池组是一杉独立可靠的电源，它不受交流电源影响，停电的情况下，仍能保证风轮系统中的用电设备可靠而连续地工作，且电压平稳。外形如图卜2-9所示。图1-2-9蓄电池组其中2组电池为24V供电,剩余8组蓄电池为变桨电机供电。本系统配有蓄电池组充电器将高频开关电源技术与嵌入式微机控制技术有机地结合，运用智能动态调整技术，实现优化充电特性曲线，有效延长蓄电池的使用寿命。外形如图1-2-10所示。®1-2-10蓄电池组充电器(4)滑环滑环，就是负责为旋转体连通、输送能源与信号的电气部件。用于任一要求无限制连段旋转时从固定结构到加耨结构传输电源和数据信号的电统中。外形如图1-2TI所示.（5）空桨手动控制箱手动控制箱是在非自动运行的情况下对其进行操作，可以通过旋钮进行选择,同时控制三桨叶运行，如图1-2-12所示。图1-2-12手动控制箱3,HIM操作HIV作为本系统的人机交互界面，承担了大部分的实验操作、设置、查看等功能，可以很好地完成实脸室项目3.1、 主界面系统上电后，触摸屏臼动带电，随之迸入主界面如图1-3T所示。进入H1.M后进入主界面，主界面包含“登陆按钮”、机组状态、机组操作、实时曲线、报警查看、历史报警、操作查看，每项对应不同的操作内容。图1-3-1HIM主界面(1)不同账号登陆操作点击屏幕“登陆按钮”后，会弹出图1-3-2所示内容,系统在操作时需要用户为“操作员”，系统在修改一些主要参数时需要切换账号至“负责人,负责人可对相关参数进行修改。表1-3-1账号及密码用户名密码操作内容负贲人1修改参数、用户管理admin2备用账号操作员基础掾作内容图1-3-2不同登陆账号KJt仗方S：XXMW1.WB：E3：W*<wa：X做：fW宜角】：M*tra室电稗电：MBarc-«2<v><<r>K2"*"，!B入独H2m11XX4aa安全（BuftfeB三人反B1.4Kvfet!3Wfi1.iHM羯就电者例电Z1.赃e|>»«M1.MttWGf>卜*三I©“I1.MM1.Mr1.eQNU给f好IS*>IB,J