金风变桨系统

金风1.5MW机组变流控制子站与低电压控制子站区别

金风1.5MW机组变流控制子站与低电压

控制子站区别

目前，金风1.5MW机组控制系统主要分Switch与Freqcon变流两种。我们场站1.5MW机组所采用控制系统为Freqcon变流系统，为被动风冷型，Freqcon变流配置的系统由变桨子站、机舱控制子站、低电压控制子站、变流控制子站和主控制器组成。

其中，变桨子站在轮毂三个变桨柜各一个，机舱控制子站在机舱控制柜，剩下的三个均在主控柜。主控制器一眼可以看出，但变流控制子站与低电压控制子站处于上下关系，很容易混淆，并且各自代表的功能也不同，现从位置区分、组成、功能三个部分进行详细介绍。

一、位置区分

当我们打开机组主控柜时，变流控制子站与低电压控制子站在主控柜上部各一排，第一排为变流控制子站，第二排为低电压控制子站。如下图所示：

二、组成

（1）变流控制子站

变流控制子站共计18个倍福模块组成，主要由BK3150、KL9210、KL1104、KL2134、KL3404、KL4032、KL9010这些模块组成。

（2）低电压控制子站

低电压控制子站共计15个倍福模块组成，主要由BK3150、KL9210、KL1104、KL2134、KL3204、KL4032、KL9010这些模块组成。

（3）各倍福模块作用表1：子站通讯模块

序号模块名称地点 IP地址功能区别

1 BK3150 主控柜低电压控制子站 11

都是实现通讯功能内部无程序，损坏可直接更换 Freqcon变流控制子站 10

表2：常用数字量与模拟量模块作用

分类端子模块通道功能

数字量输入 KL1104 4 从现场设备获得二进制控制信号，并以电隔离的信号形式将数据传输到更高层的自动化单元。

输出 KL2408 8 控制继电器线圈得电或失电，以此使执行机构工作或停止。

KL2134 4 功能同KL2408模块一样。

模拟量输入 KL3204 4 主要用于采集温度信号。

降低金风1.5MW机组变桨子站总线故障频次

摘要：风力发电是一种可再生的清洁新能源，随着我国风力发电装机比例的不断提高，其稳定可靠的运行方式备受关注。金风风电1.5 MW风电机组是金风公司最早开发的一种永磁直驱风电机组，由于使用年限的增长，一些电器部件老化，金风风电1.5 MW机组的变桨子站总线故障频繁发生，对风电机组的高效、安全运行造成了极大的威胁。因此，减少金风风电1.5 MW机组的子站总线故障频率，是提高风电机组运行效率的关键。在具体的工程实践中，通过软件监控、加强设备的精细化维修以及改善 DP通信部件的工艺，可显著降低设备的故障频率，缩短停机时间，提高设备的可利用率及设备的可靠性。减少金风风电1.5 MW机组的子站总线故障频率，既有利于提高风电企业的经济效益，又满足了我国的节能环保需求。本项目以金风风电1.5 MW机组为研究对象，针对金风风电1.5

MW机组变桨子站总线故障，探索减少其发生频率的方法与手段，有效地减少变桨子站总线故障频率，促使系统安全稳定与可靠运行。

关键词：故障诊断；变桨控制系统；风电机组

To reduce the frequency of faults in the variable-rotor bus

station of Jinfeng 1.5 MW unit

Zuo shi hai

CGN New Energy Yunnan branch Mou Ting Fung Tun Wind Farm Chuxiong

Yi Autonomous Prefecture, Yunnan province

Abstract: Wind power is a renewable and clean new energy. With the

increasing proportion of installed wind power in China, its stable and reliable

金风1500kW风机故障解释说(Switch变流、VENSYS变桨、贺得克水冷、硬件安全链)B0版

ICS 新疆金风科技股份有限公司企业标准Q/JFQ/JF 2FW1500.90GX.3-2009 金风1500kW风力发电机组风机故障解释说明手册（Switch变流/ Vensys变桨/贺得克水冷/ 硬件安全链）版本：B0 编制：校对：审核：标准化：批准：新疆金风科技股份有限公司发布 2009-7-15发布 2009-7-16实施 Q / JF 2FW1500.90GX.3-2009

为人类奉献白云蓝天，给未来留下更多资源。第I页 Preserving white clouds and blue sky for human beings and reserving more resources for future. 目次前言.....................................................................................................................................II 金风1500kW风力发电机组风机故障解释说明手册故障.............................................................1 1范围......................................................................................................................................1 2注意事项...............................................................................................................................1 error_acceleration_nacelle_global--------------机舱加速度故障.....................................2 error_ambient_temperature_global-----------------环境温度故障.....................................2 error_water_cooling_global-----------------------冷却系统故障.....................................3 error_ converter_global----------------------------变流器故障...................................11 error_hydraulic_global---------------------------液压系统故障...................................16 error_yaw_mechanism_global---------------------------偏航故障...................................17 error_generator_global-----------------------------发电机故障...................................20 error_grid_global------------------------------------电网故障...................................20 error_fuse_global----------------------------------熔断器故障...................................24 error_ups_global-------------------------------------ups故障....................................26 error_profibus_global-----------------------profibus总线故障....................................27 error_pitch_global-----------------------------------变桨故障...................................33 error_generator_speed_global-------------------发电机转速故障...................................52 error_wind_measurement_global--------------风速仪和风向标故障.................................. 58 error_init_file_global-------------------------初始化文件故障...................................59 error_stop_global------------------------------------停机故障...................................60 error_system_cpu_global----------------------------- cpu故障....................................60 error_navigation_light_global ---------------------航空灯故障...................................61 Q / JF 2FW1500.90GX.3-2009

金风1.5MW机组变桨旋转编码器更换指导书

金风1.5MW机组变桨旋转编码器位于轮毂内变桨电机的尾部，其功能为检测机组变桨角度和变桨速度，并反馈给机组主控系统以便主控系统根据风况及时调整桨距角，在变桨系统故障时及时顺桨停机。由此可见旋转编码器的重要性，为了提高机组可利用率，我们不仅要掌握其维护方法，还要熟悉更换步骤。

1.准备工具

5mm、4mm、2.5mm内六方各1个、8寸活动扳手1把、端子起1把、尖嘴钳1把、8mm-10mm开口1把、照明灯1个、扎带若干。

2.操作步骤

2.1准备工作

维护人员穿戴好个人劳动防护用品后进入风机，将机组维护钥匙打到“repair”处；登至机舱，打开机舱柜将滑环电源开关101F4断开；锁定叶轮后进入轮毂并架好照明设备；进入轮毂后将手自动转换旋钮 S1 旋到手动状态，将红色旋钮 Q1旋到OFF状态。

2.2拆除及安装

用8mm开口扳手拆除变桨电机防护罩的四颗螺栓，取下防护罩，拆卸旋转编码器PG连接头；用 5mm 的内六方拆卸变桨电机风扇底座的3个螺栓和绑扎接线的扎带，将风扇和底座放置一旁；用5mm的内六方拆卸旋转编码器的4颗螺栓，将底座和旋转编码器取出；用4mm内六方拆卸固定旋转编码器底座的3颗螺栓，取出旋转编码器和连接头；用2.5mm内六方拆出旋转编码器连接头的1颗螺栓后，取出旋转编码器；安装步骤与拆卸步骤相反。

2.3旋转编码器清零

在手动模式下将叶片变桨至机械零度位置。将X3.14

上的导线取出并进行绝缘防护，避免带电后压引起设备损坏。取事先准备好的导线做清零线，将导线的一端插入X3.14，另一端插入X2:8号端子的+24VDC。清零操作结束后，取下清零线，将从X3.14上取出的导线重新插入到X3.14中。

2.4调试

确保柜内各部分接线都已紧固，各元器件都恢复拆卸前状态。合上变桨柜400V电源开关，检查变桨柜变桨模式为手动状态。测试变桨正常后，将桨叶手动变桨至70°位置，S1旋到自动状态，如果桨叶自动停留在 87°位置说明操作正确。

风力发电机组变桨系统分析

1

摘要： ..................................................... 1

一、变桨系统论述 ........................................... 1

（一）变桨距机构 ....................................... 1

（二）电动变桨距系统 ..................................... 2

1. 机械部分 ......................................... 3

2. 气动制动 .......................................... 4

二、变桨系统 ............................................... 4

（一）变桨系统的作用 ..................................... 4

1. 功率调节作用 ....................................... 4

2. 气动刹车作用 ....................................... 4

（二）变桨系统在轮毂内的拓扑结构与接线图 ................. 6

三、变桨传感部分 ........................................... 8

（一）旋转编码器 ........................................ 8

（二）接近开关.......................................... 9

四、变桨距角的调节......................................... 10

（一）变桨距部分 ........................................ 10

金风1.5MW风机Vensys变桨系统安全链故障处理

张红义;呼木吉乐图;王冰;童正;石志强

【摘要】变桨系统在风机运行中起很大的作用,通过变桨系统可以实现对风能的最好利用,跟踪最优风能利用系数.但变桨系统是风机系统报故障相对较多的部分,而且处理起来非常麻烦.本文结合金风1.5MW机组调试和维护工作中积累的经验,对Vensys变桨系统进行介绍并对发生过的故障进行分析和探讨.

【期刊名称】《内蒙古石油化工》

【年(卷),期】2015(000)009

【总页数】3页(P71-73)

【关键词】变桨系统;继电器;滑环;安全链;故障文件

【作者】张红义;呼木吉乐图;王冰;童正;石志强

【作者单位】北京京能新能源有限公司内蒙古分公司,内蒙古呼和浩特010070;北京京能新能源有限公司内蒙古分公司,内蒙古呼和浩特010070;北京京能新能源有限公司内蒙古分公司,内蒙古呼和浩特010070;北京京能新能源有限公司内蒙古分公司,内蒙古呼和浩特010070;北京京能新能源有限公司内蒙古分公司,内蒙古呼和浩特010070

【正文语种】中文

【中图分类】TK83

1 金风1.5MW风机变桨系统及其典型故障 1.1 变桨系统介绍

变桨系统由变桨驱动系统(变桨减速器、变桨电机)、桨叶(叶片、变桨轴承)、齿形带、齿形带支架、变桨控制系统组成。

图1 变桨系统组成部分1.变桨驱动系统;2.变桨控制系统;3.齿形带支架;4.桨叶;5.齿形带

1.2 变桨系统工作原理

变桨控制系统实现风力发电机组的变桨控制，在额定功率以上通过控制叶片桨距角使输出功率保持在额定状态。在系统正常状态下，变桨控制柜主电路提供的400V交流电通过直流充电电源变为60V直流电给超级电容充电，当桨叶需要变桨时，系统通过beckoff模块的模块给变桨变频器信号，由变频器将60V直流电变为29V三相交流电为变桨电机供电。同时在变频器给变桨电机供电时，也给继电器供电使其吸合，继电器吸合后，变桨电机的电磁刹车也会动作，将变桨电机松开使其能转动。在变桨电机的尾部安装有旋转编码器，在电机转动时，旋转编码器随其转动，并将机械转动的模拟量转换成以数字代码形式表示的电信号，再将信号传送给beckoff模块，从而获得变桨的方向、变桨速度和桨叶的角度。

金风1.5机组变桨系统

实用标准

文档

变桨系统主要元件故障原因及分析

——AC2和NG5故障原因及分析

* *** * *

专业：电力系统自动化

入职时间：2010-7-1 北京天源科创风电技术有限责任公司 BEIJING TIANYUAN CREATION WINDPOWER TECHNOLOGY CO.,LTD

1 部门：技术服务中心

目录 .................................................................................................................................................. 1

摘要 .................................................................................................................................................. 2

一、变桨系统的作用 .................................................................................................................... 2

（一）功率调节 .................................................................................................................... 2

（二）气动刹车 .................................................................................................................... 3

金风1.5机组变桨系统分析

变桨系统主要元件故障原因及分析

——AC2和NG5故障原因及分析

* *** * *

专业：电力系统自动化

入职时间：2010-7-1

部门：技术服务中心

北京天源科创风电技术有限责任公司 BEIJING TIANYUAN CREATION WINDPOWER TECHNOLOGY CO.,LTD

1 目录

目录 ............................................................................................................................................ 1

摘要 ............................................................................................................................................ 2

一、变桨系统的作用 ................................................................................................................ 2

（一）功率调节 ................................................................................................................ 2

（二）气动刹车 ................................................................................................................ 2

金风1.5MW机组变桨安全链故障处理

机组信息：A06#机组、1.5MW机组

关键词：滑环、内部安全链、外部安全链

时间：2021年2月21日

一、案例简介

某风电场A06#机组报出安全链故障故障，分析故障发现是由于滑环损坏导致。进行更换后机组运行正常。

二、现象、问题描述

2021年2月21日，现场报变桨安全链故障，风速最大0.5m/s，由于小风天气无法对叶轮内部近一步排查，多次复位无果，几乎每次都是即将并网，报出故障，现场人员只能对机舱内部115K7、122K2、122K3、X115.1及安全继电器122K4的K1、K2等线路进行检查，都属于正常，经过初步分析可能是由于K2继电器损坏导致机组报出此故障，起风后进入轮毂，对变桨系统近一步跟进检查，结果是变桨柜内K4、K7等相关模块、继电器和变桨系统内所有哈顶头正常，机舱柜内、变桨柜内DP头正常，W115.1、X115.1也是正常，最后将三个变桨柜电源上电后，然后对机舱柜故障复位再观察，故障消除，机组主控开吸合后至启动状态运行5到10转，机组再次报此故障。

三、关键过程、根本原因分析

变桨内部安全链有二个思路，第一如果机组只报内部安全链，而没有其他附属故障，那么可能就是安全链回路的问题导致，检查哪一个变桨柜内K4继电器灯不亮，哪一个柜内就有问题，如正常则需要检查K4继电器辅助触点接线的回路内，这是变桨柜内部。第二滑环问题，滑环担负着传递动力线、安全链和信号线的重任，结构精密有杂质和灰尘会导致接触不良而报故障，这种情况比较常见。

图1 B文件故障时刻超级电容高低电压

通过B文件我们可以清楚的观察出故障时刻，3个变桨柜超级电容高低电压共发生两次规律性跳变，如果排除了子站通讯故障的影响，那么我们可以判断出是NG5的输出有问题，进一步判断，可能为滑环的400v供电有问题，导致3个变桨柜超级电容高低电压共同时发生两次规律性跳变；反而言之，超级电容如此规律性、大幅度的电压变化，同样也会导致变桨子站供电不正常，但是周期较短，所以超级电容供电问题可基本排除。

风力发电机液压变桨系统与电动变桨系统对比分析

关键词：风力发电机组叶片桨距角控制扭矩和功率控制

并网型风力发电机组是将风的动能转换成机械能，再把机械能转换成电能并入电网。由于风速随时发生变化，因此长期运行在野外的风力发电机组承受着十分复杂恶劣的交变载荷。所以风力发电机组各个部件的疲劳强度、材料结构和控制策略是影响风力发电机组寿命的主要因素。

叶轮是扑捉风能的关键部件，叶轮是由叶片和轮毂组成。叶片具有空气动力外形，在气流的作用下产生力矩驱动叶轮转动，通过轮毂和主轴将扭矩传递到齿轮箱增速来驱动发电机，再经过变流器把电压转换成和电网电压频率，幅值和相位完全一致后经箱变并入电网，由此完成能量的变换。变桨控制系统通过控制对叶片的迎风角度能够获取更多的风能，并减小因阵风引起的载荷，因此取得了广泛应用。

变桨系统能够控制发电机转速使其跟踪风速变化，时刻跟踪风能利用系数cp，通过对变桨系统的控制可以对输出扭矩和功率进行控制，保持最佳功率曲线。变桨距控制系统通过控制连接在轮毂轴承机构转动叶片来控制叶片桨距角，由此来减小翼型的升力来控制叶轮的转速达到控制输出扭矩和功率的目的。变桨距系统可根据风速连续调节叶片的桨距角，以便达到在额定风速以上能够保持输出功率恒定的的目的。一般在额定风速以下，叶片的启动桨距角是87度左右，当风力发电机在启动的过程中桨距角逐渐向0度方向转动，此时气流在轮毂上产生的提升力逐渐增加，叶轮越转越快，当达到额定转速时风机并网运行，所以控制叶片的桨距角是变桨控制系统的关键。

1 液压变桨系统的原理与结构

液压变桨距的控制原理就是控制系统通过检测信号驱动液压系统，使液压系统变桨缸直接运行，从而通过一个运动装置将直线运动变为圆周运动，来推动带有轴承的叶片转动，实现调节桨距角的目的。对于小功率的风力发电机一般采用统一变桨控制，也就是说利用一个液压执行机构控制整个风机的所有叶片变桨，但对于大功率风力发电机采用独立变桨机构，每个液压执行机构去单独控制每个叶片的桨距角达到控制的准确性和一致性。机组一旦发生故障，这种设计可以有效地使风力发电机从满载过渡到安全状态，实现叶片的顺桨停机，从而保护了机组的安全。