G52-850型风力发电机运行规程

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G52-850型风力发电机运行规程

第一章 G52风机的概况及认识

G52 – 850 kW风力发电机是三叶片、上风向的发电机，该发电机由一变桨距调整系统和一主动偏航系统控制。

G52 – 850 Kw 特别适合于具有较大风能潜力（年均风速在大约8.5到10m/sec.）的地方，风力等级为Ia和IIa。然而，在其它地方风速可能要小一些（年均风速为6.5m/sec.），在这样的地方，具有更大直径的G58可以获取更多的能量，但它只限于风能潜力较小（IIIb级）的地方。

G52 – 850 kW风力发电机的叶轮直径为52m，并且该风力发电机由能够使发电机在宽变速范围内工作的控制系统所控制。

叶轮包括三个叶片、变桨轴承和铸铁轮毂。

叶片的长度为25.3m，叶片是用预浸料坯技术由玻璃纤维制成。每块叶片包括粘到支撑梁上的两片壳体。特殊钢衬垫连接叶片到相应的轴承。叶片轴承包括4点接触球轴承，轴承用螺栓连接到叶片轮毂。通过机舱内的液压系统控制叶片的角度变化，允许从-5°转到90°。液压系统还给机械制动提供压力。 发电机的变桨距调整系统部分地由Optitip系统控制。该系统可以在任何时候对影响动力输出和噪声情况的叶片工作角度提供非常精细的调节。

在风速高时，无论空气温度和湿度如何，Ingecon系统和变桨系统都可维持动力输出为常值。在风速低时，通过选择转速（rpm）和桨距的优化组合，Optitip系统和Ingecon控制优化电量输出。

主轴通过齿轮箱传送动力到发电机。齿轮箱包括3级变速：一级行星齿轮和三个平行轴斜齿轮。动力通过柔性联轴器从齿轮箱传到发电机。

发电机是异步双馈绕线式发电机，它有使用滑环的绕线转子。发电机有2对电极，同步转速为1500rpm，但是，在转子电流的控制下，发电机可以工作在可变的转速下，转速的变化范围为从900rpm到1950rpm。

风力发电机的主制动器是空气动力制动器。冗余的机械制动器是盘式制动器，它安装在齿轮箱的高速输出轴上，是通过液压系统进行操作。

风力发电机的所有功能由PLC控制器监控并管理。风力发电机的控制系统安装在机舱内。

偏航系统包括两个偏航电机和片行减速器，偏航马达由风力发电机的控制器根据安装在机舱顶部的风向标发来的信息进行操作。偏航系统的马达驱动偏航减速器齿轮，减速器输出齿轮与安装在塔的顶部的偏航齿圈的轮齿相啮合，因而，机舱在磨擦力的作用下开始转动。

机舱外壳由聚合物玻璃纤维制成，它可保护机舱内部的各组件免受雨、雪、灰尘、太阳辐射等的破坏。从塔内有梯子可以到达机舱。

机舱尾部有一台125Kg的维护吊车。

对于G52和G58两种型号，风力发电机塔都提供有三种不同的高度（44m、55m和65m），且它的外形为向上逐渐变细的金属管状，且分成两到三段。用特殊的防腐蚀漆对塔筒内外表面进行保护。

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G52被设计用在年均风速达到10m/s且有高湍流（10分钟典型风力偏转，平均18%，达到15m/s），平均等级为IA的地点。

环境温度在-20°C到40°C之间。 风力发电机在风场中安装时，各风力发电机之间在主风向上的距离至少应该在5倍叶轮直径（260m）以上。

相对湿度可达100%。防腐相当于ISO 12944-2的C5-M类腐蚀（外部）和C2到C3（内部）。

风力发电机必须连接的电网的条件是690 V, 50 Hz。运行时的电流波动范围必须在额定值的+10到-10%以内。频率的变化范围是+2到-3Hz。

电网在所述的范围内必须足够稳定，如果频繁的电压或者频率变化超过工作限度，那么可能导致设备机械部件的损坏。在风力发电机的整个寿命周期内，平均每个星期只能出现一次电力系统断电。

对于独立的小电网，必须查验电网的实际状态。

风力发电机的控制系统使功率保持在850KW，即便风速超过了额定风速（对于G52额定风速为大约15m/s）。

在发电机的并网程序控制下，在所有工况下，从控制面板的输出都是单一的690V的且功率因数为1，并且从发电机输出到电网的平稳连接。

必须有一个最大阻值为10Ω的对地连接。而且，建议将风力发电机连接到TN网络。接地系统必须适应地形条件。接地中性阻抗必须符合当地有关管理部门的要求。

G52_850KW是一有三个变桨距叶片的,且转速可变的风力发电机。 由于发电机和变频器的组合形成一种被称为“双馈机”的组件，发电系统可以工作在可变的转速。

在感应式发电机中，定子是唯一连接到电网的电路。转子电路被限制在风力发电机的旋转部分之中，被短接，与外部没有连接。双反馈机制通过控制转子电流的大小和频率，来建立起机械扭矩和旋转速度的理想值。为了可以调节转子系统，电力系统把感应式发电机和绕线转子组合起来，转子可经由滑环通电，滑环连接到控制转子电流的变频器。

发电系统确保风力发电机的速度和机械扭矩能够一直供应稳定的电功率到电网。 由于对发电机调节（有对转子电流的大小和频率的调节）的原因，对于电网来说它被看作感应式发电机。对转子电流进行控制的结果是，有可能通过定子进而通过功率因数控制电压和电流的相差，功率因数可通过控制系统作为一个可定义参数强加给系统。因此，没有必要用到无功功率补偿设备，在电网上的功率损耗就会下降。

感应式发电的另一结果是，这种发电系统能够平滑地连接到电网中，这也是这种发电方式的一大特点。这种平滑的连接是通过一种“电网同步”程序得到的，由此，定子上产生的电压与电网中的电压大小相等、相位相同，因此，它以零连接电流和简单的接触器连接到电网，而不需要另外的设备。

G52_850KW风力发电机的发电系统还有另外的优势。机械扭矩控制的结果是，可以减轻传动系统上的载荷，因而可以将突然的暴风所产生的多余能量贮存为转子的动能。同样，转子噪声水平相比风速比较低时由于转速低所产生的噪声也相应的可以降低，风速低时，由风力发电机引起的噪声相对于风引起的噪声，将会非常清晰。

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第二章 机组主要参数

Gamesa52/850KW风力机.

项目 名称 额定功率 叶轮直径 扫风面积 1、主要参数 轮毂中心高度 叶轮转速大约 允许运行的环境温度 总重量 叶片数目 直径 扫风面积 轮毂中心高度 2、叶轮 叶轮转速 风力机仰角 功率调节方式 对风方式 重量 长度 材质 气动刹车系统 3、叶片 叶片轴承 翼型 扭角 叶片最大弦长 技术参数 850 52 2122.64 55 14．5-30．8 -20＜T＜+40 24(机舱)+8.5（叶轮）=32.5 3 52 2122.64 55 14．5-30．8 3 变桨变速，双馈异步发电机 上风向 8.5 26．3 kW m ㎡ m rpm ℃ T 片 m ㎡ m rpm ° T m 玻璃纤维、聚酯、碳纤维、环氧树脂 叶片顺桨 4-点球式轴承 NACA 63.XXX + FFA – W3 16．4 1．9 ° m ②

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超值下载 项目 名称 叶尖弦长 单只叶片重量 制造厂家 叶片号： 制造厂家 类型 4、轮毂 材质 轮毂号： 尺寸 5、机舱外壳 材料 重量 制造厂家 6、主轴 材质 制造厂家 7、主轴轴承 类型 轴承箱类型 制造厂家 8、主轴支座 材质 制造厂家 型号 冷却系统 类型 9、齿轮箱 传动比 输入转速 油量 润滑油类型 重量

技术参数 0．4 1.9 Gamesa和Gamesa天津工厂 m T Gamesa天津工厂 球形、球磨铸铁 EN-GJS-400-18U-LT, EN 1563标准 6590X2240X2850 玻璃纤维 - 聚酯树脂 1600 Gamesa天津工厂 34 Cr Ni Mo6, EN 10083-1标准 SKF 圆柱滚子轴承 铸铁轴承箱 Gamesa 铸铁 Echesa GE850PL 油泵,冷却器；辅助泵 1 级行星/2 级斜齿 1：61.966 14.5-30.8 110 TEXACO Meropa 320 5.68 ③

m Kg rpm L T 3 海量资料

超值下载 项目 名称 油加热器的功率 齿轮箱号： 制造厂家 油泵输出功率 10、齿轮油冷却器 最大工作压力 冷却功率 电机工作电压 额定功率 制造厂家 类型 11、机械刹车 刹车盘直径 刹车盘材质 刹车蹄数量 制造厂家 12、联轴器 类型 制造厂家 类型 偏航控制 13、偏航系统 偏航刹车 偏航减速器数目 偏航液压刹车数目 制造厂家 14、偏航减速类型 器 减速比 电机类型和外壳 15、偏航电机 电压 输出功率

技术参数 1.5 kW 690 1.5 Gamesa 加压制动 600 SJV 300 3 KLEIN cardan-joint，524mm Gamesa 外齿圈驱动，滑动偏航系统 主动偏航、风向仪对风偏航 偏航滑块阻尼+偏航刹车（液压） 2 2 BONFIGLIOLI 蜗轮蜗杆/行星齿轮 ABB 690v Y 2.2KW ④

l/min bar kW /°C VAC kW mm 个 个 个 VAC 海量资料

超值下载 项目 名称 制造厂家 类型 额定功率 电压 极数 额定转速 频率 最大输出功率 定子接线方式 最大输出功率时的定子电流 最大输出功率时的转子电流 16、发电机 最大转速 噪音水平 振动水平 空载时消耗的有功 空载时消耗的无功 空载时的电流 发电机前、后轴承 重量 防护等级 外壳连接 允许运行的环境温度 绝缘等级 制造厂家 17、液压 系统 工作压力范围 溢流阀压力 油仓容积

技术参数 Indar NCR-450-L/4 850 690 4 900—1620 50 850 Y(低速)/△（高速） 669 277 2007 90 ＜1.8 17．8 260 216 SKF-6326-M/C3 4.5 IP54 B3 -20ºC < T < 50ºC F HINE 180-200 220 60 ⑤

kW V 极 rpm Hz kW A A rpm Db (A) mm/s kW kVAr A T bar bar L 海量资料

超值下载 项目 名称 油型号 电动机额定功率 电压 泵容量 制造厂家 类型 并网系统 工作电压范围 电网频率 计算机通讯 芯片 编程语言 18、风力机主控制柜 重量 地面控制柜尺寸 机舱控制柜尺寸 地面控制柜允许温度 机舱控制柜允许温度 电缆的允许环境温度 地面控制柜保护等级 机舱控制柜保护等级 控制柜号： 制造厂家 类型 19、塔架 塔架高度 材质

技术参数 CALTEX rando HDZ32 4 690 0.567 – 9.45 INGETEAM 微处理器 转子励磁，变频 690 50 CAN总线 EPROM（flash） ST (IEC-1131) Modicon触摸终端，320×240像素， kW V l/min VAC Hz 5.7英寸 1（地面）+0.275（机舱） 1840×2300×540 1600×1350×465 0 ～60 0 ～35 -20 ～50 IP 43 IP 54 T mm mm ℃ ℃ ℃ 触摸屏 青岛武晓、四州；金岗 锥型管状塔 53 低合金结构钢热轧钢板Q345D ⑥

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超值下载 项目 名称 塔体材质 法兰材质 第一层防腐 第二层防腐 第三层防腐 焊接工艺 登塔方式 机舱入口 第Ⅰ段塔筒 第Ⅱ段塔筒 第Ⅲ段塔筒 技术参数 S235 JR，EN 10025标准 S355 NL，EN 10113-2标准 环氧漆SLGMA COATINGS 高固态环氧云鉄漆 可覆涂聚氧酯面漆 氩弧埋焊 内部爬梯 塔架内的上平台 长度：9610mm，重量：16200Kg 长度：19185mm，重量：22500Kg 长度：24448mm，重量：18100Kg 塔架总重量： 56800Kg 启动风速 3 m/s m/s ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ Rpm ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ 最大运行风速（10分钟平均） 21 齿轮箱轴承温度高（停机） 齿轮箱油温高（停机） 齿轮箱油温低 齿轮箱加热启动温度 齿轮箱加热停止温度 90 80 -5 10 15 20、运行参数 齿轮箱冷却一组风扇启动温度 55 齿轮箱冷却两组风扇启动温度 61 发电机最大转速 发电机定子线圈温度高 发电机前轴承温度高 发电机后轴承温度高 环境温度底 环境温度高

2007 165 100 100 -20 40 ⑦

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超值下载 项目 名称 Y形发电最大功率 △形发电最小功率 液压油温度高（停机） 液压系统启泵压力 液压系统停泵压力 技术参数 500 150 65 180 200 Kw kW ℃ Bar bar 第三章 机组运行控制

一.运行基本控制操作

（1）查看机组信息：

通过远方监控系统代表风机的一个数字按钮，可以进入每一台风机的信息屏。 风机所处的状态，以文字的颜色显示不同的状态： RUN（运行）：绿色 READY（准备）：绿色 PAUSE（暂停）：白色 STOP（停机）：黄色

MANUAL（手动控制）：白色 EMERGENCY（紧急状态）：红色 NO COMMUNICATION（无通讯）：红色 显示风机的下列信息： 瞬时功率（KW） 风速（m/s）

发电机转速（rpm） 叶轮转速（rpm） 叶片角度（%） 效率（%）

当按下BLOCK按钮时，使所选定风机的其他远程控制按钮无效，在这种状态下，这些按钮将显示为灰色。如果再一次按下按钮，远程控制按钮从新被激活。

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（2）查看总命令窗口：

从这个窗口可以向风场的全部风机发送命令（运转、暂停、紧急停止、紧急状态、报警确认等）

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（3）查看环境信息： 风速（m/s） 风向（度） 温度（℃） 湿度（%）

风向玫瑰图，每个方向对应一个45度的扇形区域。在基本方位附近的红色箭头显示当前的风向。

（4）查看温度信息： 机舱温度

齿轮箱轴承温度 齿轮箱油温 环境温度 液压单元温度

轴承连接侧温度 轴承连接对侧温度

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超值下载 发电机绕组温度 变压器绕组1温度 变压器绕组2温度 变压器绕组3温度 PWM散热器温度

二.运行工作流程

（1） 监控风电机运行参数 风电机运行参数包括：实时风速、实时功率、叶片角度、各部位温度、各转动部件转速、震动数据等。

（2） 监控风电机运行情况

风电机运行情况包括：运行、暂停、停机、故障、检修、定检维护。 （3） 记录风电机每日发电情况

风电机每日发电情况包括：单机发电量、总发电量、最高单机发电量、最低

单机发电量。

（4） 接受调度指令限制或恢复风电机出力。 （5） 填写机组缺陷记录本。

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