风场调试总结.docx

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风场调试总结

风场调试总结

针对风力发电机组各个模块调试进行总结，主要是变桨、偏航、液压、齿轮箱等模块调试遇到的问题和解决办法的总结。

一、变桨系统

1、13号SSB变桨系统修复；

1）、与SSB公司的赵磊协商制定恢复方案，分为清理柜体、检查破损器件、更换器件以及进行上电试验四个步骤；

2）、清理变桨系统的主控柜，主要是加热器碰撞下来的线槽碎片和器件的外壳的碎片以及开关卡子；

3）、出现的破损并更换的器件：

接触器（4个）的卡子被碰掉露出弹簧；辅助触点1个、开关插座2个；

4）、12号机组取第二套SSB变桨系统的器件，找到叶轮锁定的有效方法

具体方法：

叶轮锁定以前的做法是锤头带到塔筒，目的是转速很快不能及时敲进连接空，手动打压来不及。

现用手动打压至95bar，手动卸压阀动作并保持，此时叶轮刹车压力卸掉，蓄能气压力保持50bar，对准空之后，立刻松开手动阀抱闸完成对准空；

5）、安装新的器件，恢复第一套的接线并查线，由于蓄电池与主控箱的插头连接，发现线头出现反馈电压230V，立即断开连接插头；

6）、供230V电，按2K1形成自锁，形成通路PLC得电，指示灯正确系统正常工作；

7）、机舱柜PROFIBUS的22站开关闭合，变桨系统的对应的电机刹车继电器得电，说明通信正常工作。

2、13号风机SSB变桨系统调试

1）、PROFIBUS通信出现问题

解决办法：

重启230V供电，恢复通信，是由主控后上电，变桨系统先上电所致通信不通；

2）、400V供电，测试供电电压，通过相序表检查相序正确，合开关照明点亮；

3）、检测24V控制信号EFC、bypass、safetyloop等信号；

4）、查看显示屏的桨叶角度，发现2号桨叶是正确的，其他的1号和3号桨叶的编码器的值都是错误的，实际桨叶处于91度，而显示值是252和-140；

解决办法：

Ø吊装过程中，给螺栓打力矩，实际的旋转角度超过的编码器的最大范围，造成编码器的值出现问题

Ø通过调试软件，标注位置对编码器校零

5）变桨旁路开关按下，由于此时主控发出桨叶目标位置命令值90度，因此桨叶动作，号变桨至90度，显示屏的显示值为90度（电机编码器）和140度（桨叶编码器），而实际的1号和3号变桨至0度；

6）、安装完调试软件，电脑通过CIF转PROFIBUS卡连接到变桨系统L+B控制器，发现软件无法连接到L+B控制器上；

解决办法：

Ø航空插头拔下，PROFIBUS线直连到P插头上管脚1和2，尝试软件连接L+B控制器，更改连接地址，查看L+B控制器地址为3，改成3同样软件未连接上；

Ø换成232串口通信方式，在PLC侧拔下profibus插头，插PLC的232插头，现象依然一样；

ØPROFIBUS和232通信均未找到CIF卡，发现自动安装的驱动并不是CIF卡的驱动，查看CIF卡驱动安装资料，手动重新安装驱动，再次连接找到CIF卡进入调试界面

7）、进入调试界面后，发现轴一和轴三的编码器的数值完全乱了，E2、E3、E4的8个IO状态正确，进行编码器校正?

解决办法：

Ø变桨系统处于顺桨状态，校正分为0和92度校正，这里采用92度校正，3个箱的桨叶的编码器（A和B）的值皆为92度；

Ø轮毂内部未有零点标志，钻到轮毂外部找到箭头位置即零点位置，分别对轴1、2、3校零，分别对每个桨叶角向零度方向顺桨，对准零度位置清零；

Ø校零完成后，三桨叶同时循环变桨，发现3箱的桨叶的A编码器数值有问题，打开电机编码器的盖按复位键，再次运行运行正常；

8）、观察E4的IO状态，发现3箱没有正常循环给蓄电池供电？

解决办法：

Ø蓄电池充电基本控制方式：

每隔15分钟充电一次，PLC模拟输出点chargingaxis为高，6K3线圈吸合，其辅助触点闭合使PLC的输入IO点monitoringconnector为高，使chargingaxis输出持续为高，充电正常；

Ø存在问题：

线圈吸合辅助触点无法闭合，导致无法反馈给monitoringconnector的IO点，chargingaxis输出无法持续为高

Ø更换器件6K3或者加个常开触点然后原常开触点的两根线接到新加常开触点；

ØB1和B2插头调换，B1和B2的管脚功能是蓄电池箱传感器、蓄电池箱PT100、蓄电池箱加热器，即检测蓄电池箱3电不足，6K2线圈吸合，充电通路；

9）、蓄电池充电模块调试

Ø查看三个蓄电池充电是否正常，按动9S1的检测按键，正常情况应是较缓慢的依次吸合三个接触器，但第三个接触器6K3（3号蓄电池充电）没有正常的一段时间吸合，而是迅速转到第一个接触器吸合；

Ø从控制方式分析其6K3的辅助触点没有正常闭合，即没有反馈给PLC，决定更换接触器6K3，第一套拆掉的替换上来，再次按动9S1的检测按键，状态正常

10）、连接主控调试

Ø分别对桨叶从90度至80度，然后恢复到90度，保证2个桨叶在90度位置；

Ø整体对桨叶整体从90度到85度；

Ø检查3号蓄电池箱的状态为低，分析是一直未充电所致。

11）、变桨系统中变量pitch_ssb_signal_global_err、pitch_ssb_signal_par_err、pitch_ssb_contouring_err_1、pitch_ssb_contouring_err_2、pitch_ssb_contouring_err_3出现瞬间为1的现象，而且周期性的；

解决办法：

Ø通信协议中此为devitation_error，即为指定值和实际值背离故障；

Øbypass之后，变桨系统位置值设定为90度，变桨系统桨叶转到90度之后，观察上述变量是否出现此现象

12）、变量pitch_ssb_battery_charger_monitor_3变量为零，表示蓄电池充电未正常工作

解决办法：

Ø按动6S1的手动按钮，6K1、6K2、6K3顺次吸电、失电，属正常循环充电的过程；

Ø对应变桨系统的PLC的输入IO，没有pitch_ssb_battery_charger_monitor_3变量，而是对应的变量charing_cycle_ok，其在完成每15分钟的循环充电之后置位5s。

13）、变桨系统未完成自启动？

解决办法：

Ø发现PLC未被供电，230V供电已引到控制柜内，即2K1失电，自锁功能失去，造成这个情况的唯一原因是230V供电断过电，箱变断电；

Ø尝试自启动，不用按2K1自锁，基本控制方式是柜内温度低于15度开始加热，当大于5度并且400V开始供电，时间继电器开始计时，一小时之后，主控箱、蓄电池箱、轴箱对应的接触器得电，2K1对应的通路闭合，系统230V通路；

Ø系统一小时之后未供电，说明系统2K1通路闭合，分别检测主控箱、蓄电池箱、轴箱的时间继电器状态，发现1号轴箱的对应的8K2触点未闭合，查看时间继电器未动作，分别检测继电器的整定值以及其工作状态，时间继电器未工作；

14）、实现软件BYPASS

解决办法：

ØIO直接驱动接触器，24V接常开触点驱动外部设备；

Ø软件中设置TP延时时间较短，保证离开限位开关91度处，BYPASS的功能是限位开关91度处，EFC信号给不到主接触器，正常变桨供电通路断开，给BYPASS信号离开限位开关91度处，正常变桨供电通路闭合；

15）、变桨系统掉电，本身系统通信不正常，并且影响其他三个站正常工作

解决办法：

Ø改变变桨系统底板和profibus插头的开关状态，初始状态是底板off和插头on状态，22号站off状态，观察是否影响其他站的通信状态，结果三种状态不通，只有在22号站on状态才可以；

Ø插头接地同样影响；

Ø问题未解决；

16）、叶轮首次解锁转动，变桨系统桨叶至50度，拍紧急停机按键，顺桨至91度，主控显示二桨叶为61度，其他桨叶为91度，限位开关显示二桨叶为95度

解决办法：

Ø编码器连接到主控柜，二桨叶为61度实际上至少到91度，紧急停机，机舱振动，造成编码器连线有松动，编码器值61度出现连接问题；

Ø限位开关连接到轴箱，95度限位开关动作，对于紧急停机顺桨95度限位开关确实有限位功能；

Ø第二次试验恢复正常；

17）、轮毂内变桨系统的电缆固定，长时间运行会出现问题；

解决办法：

Ø电缆长度的确定：

G、F、L、V、B、M、A等电缆，确定长度与SSB公司联系更换一批电缆；

Ø确定每根电缆固定的方案，进而得到他长度，详细方案请见轮毂线缆长度修改方案；

Ø清理轮毂内、轮毂外的、叶片内的杂物，进行重新检查；

18）、13号SSB变桨系统重新检测；

a）供电回路检测

Ø断开所有轴箱的400V供电和蓄电池供电开关；

Ø测量各个轴箱的6K1的管脚1和管脚5，闭合蓄电池开关得到直流电压值为230V；

Ø测量3F1的管脚1和5K3的管脚1是否通路；

Ø测量1Q1的管脚L1、L2、L3，两相之间400V，闭合1Q1测量5K4的管脚1、3、5两相之间为400V，测量3F3的2、4、6管脚的两相电压为400V；

Ø电机盖打开，查看线是否松动；

b）变桨系统试验

Ø三个桨叶开桨至60度，拍紧急停机，顺桨至91度限位开关动作；

Ø再次开桨至60度，运行过程中，关掉轴箱开关，未进行顺桨至91度限位开关，拍变桨系统内部紧急停机顺桨；

解决办法：

✧控制思想：

关掉轴箱主电开关，主控报故障如BTBready、deviation等故障，pitch的故障为三级故障，触发PLC输出安全链动作；

✧安全链未动作，待机和维护模式系统故障不响应，按启动键系统进入启动模式，变桨至60度的过程中，关掉主开关，安全链断开变桨系统顺桨至91度

c）系统运行，查看变桨系统运行状态，变桨系统报故障，系统紧急停机

解决办法：

Ø故障是变桨电机电流值过大，变桨电机的温度值过大；

Ø复位按键按下，故障依然存在；

Ø电机和轴箱之间的C插头拔下，检测电机侧端子15、16，C1的F8、F9是否通路，电阻值为100多欧正确；

Ø查看电机侧端子15、16与主控柜PLC是否通路，发现主控柜与轴箱之间L电缆脱落，

电缆脱落的可能性：

航空插头插上未合上开关；合上开关由于电缆过长开关脱落。

3、12号风机SSB变桨系统调试

1）、变桨系统调试；

Ø更换接触器6K1、6K2、6K3、2K1以及其辅助触点，未上电之前测量接触器1、5脚确定226V，经过上电测试按动9S1，接触器顺序吸合，状态正确；

Ø清理轮毂内以及三个叶片内的杂物包括扎线带等；

Ø吸尘器清理柜内的器件，主要针对主控柜和轴柜；

Ø连接CIF卡，连接上软件，发现编码器（电机和桨叶）的值错乱，因现在桨叶所处位置为91度，直接校正92度；

2）、变桨系统上电

Ø机舱柜230V供电，测量变桨系统主控柜接触器6K1的2、4管脚是否有230V供进来，230V供电正常，手动吸合2K1形成自锁，控制电压形成通路；

Ø断开轴箱400V开关1Q1和蓄电池开关5Q1，机舱柜400V供电，测量输入端，合开关1F2、1F3、1F4向各个轴箱供电；

Ø要求主控安全链闭合，测量控制信号EFC，测量X4-1-1和X4-2-1的电压为24V信号；

Ø合上轴箱400V开关1Q1，DGNR板子供电指示灯未亮，测量两路供电其中一路未供进来400V供电，对应的通路接触器5K4未吸合，主控箱的230V控制电压未供进,合上主控柜2F6，接触器5K4吸合，DGNR板子供电指示灯正确；

3）、连接调试软件

Ø拔下P插头，Profibus线连接到1、2管脚或者3、4管脚；

Ø找不到CIF卡，重启计算机，找到卡；

Ø未发现slavedevice，拔下PLC供电插头再插上，连接成功；

4）、编码器校零

Ø变桨系统桨叶处于91度，由于吊装原因编码器值已混乱，软件校为92度；

Ø专人负责游标尺对准刻度，软件控制桨叶向开桨方向运行，精确对准刻度软件置零；

Ø每个桨叶0度至90度反复运行，观察编码器值是否突变，超出范围则出现突变，电机编码器可按动复位按钮，桨叶编码器可采用拆掉编码器旋转使其距离有效范围远；

Ø拍紧急停机，安全链断开，顺桨观察编码器值是否跳变；

Ø、LUST变桨系统调试

1）系统上电：

Ø上电前测量400V三相电两相是否短接，是否与地短接；

Ø24V控制信号供入，20K1线圈得电，手动使能信号供入；

Ø断开轴箱开关（6S1、5Q1），闭合主控箱400V开关1Q1，柜内开关闭合400V电供入。

2）安全链闭合：

Ø轴箱继电器2K4线圈吸合，17K7辅助触点短接；

Ø主控发出TP模块高电平为500ms（现为5s）的脉冲信号，安全链闭合并形成自锁，19K2线圈得电，线圈8K3得电，安全链闭合，进入正常变桨模式。

3）手动变桨：

Ø三个轴箱开关5Q1皆断开，1号轴箱的开关6S1闭合，保证其他两个轴箱的6S1断开；

Ø2号和3号轴箱必须处于限位开关动作状态；

Ø以上两种情况是手动变桨的必要条件，系统设计考虑是安全问题；

Ø手动拨动15S1，观察15A1的IO状态，直到15A1第一通道亮停止，动作15S2开桨和顺桨，完成开桨恢复到91度限位开关位置；

Ø2号和3号重复上述动作，变桨正常。

4）系统状态监测

Ø笔记本连接变桨系统BECKOFF的PLC，通过Systemmanager观察FB-INPUT（主控向变桨发出的信号）和FB-OUTPUT（变桨向主控发出的信号）

Ø编码器值正确，各叶片的桨叶角为91度左右（2个编码器）；

ØSystemmanager观察FB-INPUT和FB-OUTPUT，Error变量点值为0；

Ø各柜内温度值，运行时电机电流值正确；

ØSystemmanager观察FB-INPUT的control变量的heartbeat一直为0，并没有出现0和1变化，而normal-operation-mode=1；

5）主控联调

Ø22号站打到OFF，观察总线耦合器的FB指示灯是否变绿，通信不通为红灯闪烁；

Ø主控设定位置值、速度值、加速度值；

Ø每20ms周期pitch_control_heartbeat_to_pitch置1和置0同时接收变桨系统发出heartbeat信号是否0和1变化，接收错误高于8次报故障；

Øpitch_control_normal_operation_mode置1，进入变桨状态

6）2号桨叶转到45度，发出摩擦的声音

Ø清理桨叶和轮毂罩之间的杂物；

Ø反复查找认为是轮毂罩和防雨密封摩擦所致

7）、检查11号轮毂内部和LUST变桨系统柜；

Ø对轮毂内部杂物再次清理，保证轮毂内部清洁；

Ø检查电缆固定，由于LUST系统电缆较短，易于固定；

Ø检查柜之间接线和柜内接线是否牢固。

8）、按下复位键，并没有回到主控指定的89度；

解决办法：

Ø检查主控箱对应的19K1吸合，说明机舱柜发出的控制信号已经供给；

Ø检查轴箱对应的接触器6K3线圈吸合，说明正常变桨方式供电通路正常；

ØPITCHMASTER的400V供电正常；

Ø检查enable_manual信号已经供给，断开开关，问题解决；

9）、pitch_battery.error_pitch_battery_charger_error_bit0/1_sys_2报故障

解决办法：

Ø检查AC500的供电230V是否供给；

Ø检查蓄电池箱的PT100是否供给，测量电阻为7K欧与其他两箱相同；

Ø检查状态控制信号24V供进，确定是触点状态正确；

Ø检查X2+/-与蓄电池箱连接，通路连接；

Ø更换其他箱的AC500进行安装，状态信号正确，确定AC500本身出现故障。

二、偏航系统

1、规定从顶往下看left_yaw对应的逆时针，right_yaw对应的是顺时针，目前正好相反；

目前设计供电三相对应的电机的三相，偏航电机转向确定，内齿带动外齿，从而偏航转动方向确定，说明硬件设计存在问题，与软件没有关系；

解决办法：

Ø硬件IO点直接掉换；

ØManagerSystem中更改IO链接点。

2、手动右偏航未动作

解决办法：

Ø查看对应的接触器是否吸合；

Ø接触器未吸合查看IO点置位；

Ø沿着通路查看安全链输出对应的接触器是否吸合，即常开触点是否通路；

3、偏航编码器测试

解决办法：

Ø对偏航位置进行标记，然后手动偏航转动一圈，记录偏航编码器转动360度；

Ø马鞍弧处电缆垂直位置，设定零点

4、风向标输出到模拟输入模块处电压值为零；

解决办法：

Ø怀疑风向标被静电烧毁，取11号机组风向标；

Ø联系厂家确定自带线接线正确；

Ø11号机组拆掉2个风向标；

Ø直接连接机舱柜测试信号正确，换至机舱顶，确定是传感器问题而不是连接线

Ø迎风操作指的是轮毂和叶片朝着风来的方向，软件控制中风向标满足172至188偏航不动作，风向标安装在机尾，N朝向机头，正对风时风向标为180，即安装位置正好与程序设置相反

5、偏航电机3的保护开关频繁跳；

解决办法：

Ø测量偏航电机3和4的线电流，启动电流6A左右，正常工作电流4.37A左右，跳闸时电流未出现过大的情况；

Ø检测电机侧，是否是电刹车未完全动作，手动打开，电流未变化；

Ø更换热保ZB32，观察是否跳，以确定是电机还是热保的问题

6、偏航电机出现尖锐的噪声，热继电器出现频繁跳的现象；

解决办法：

Ø钳形电流表测量跳时瞬间电流值并不大，更换热继电器，同样NG；

Ø偏航动作时，刹车压力值为50bar，调节限流阀下降为40bar，声音减小，同时报液压系统油泵打压时间过长故障；

Ø偏航刹车片周围存在细沙，内部有杂质所致，这可能是尖锐的声音产生的原因；

Ø钳形电流表测量3号电机运行时的电流值为10A左右，明显过大，改成全泻压，偏航压力35bar左右，声音明显减小，电流为6A左右；

7、偏航电机调试，偏航电机噪音很大；

解决办法：

Ø调节溢流阀，迎风偏航压力减小至30bar，电流值为4A~5A之间，满足其小于额定电流；

Ø噪音依然存在，刹车钳处有铁屑，擦掉铁屑，偏航动作，继续擦拭杂物，防止更多的铁屑进入刹车钳，同时放置润滑剂，噪音减小，声音正常；

8、叶轮锁定，需迎风进行手动偏航；

解决办法：

Ø查看风向标的数值300度，分析金属头对准方向，进而确定风向；

Ø左偏航是顺时针，右偏航是逆时针，判断需作120度右偏航操作；

9、手动偏航

Ø分别对偏航齿面进行清理和润滑，变桨系统齿面进行润滑；

Ø停机按键对应通道未亮，停机按键为常闭的，触点未通路，观察为常开触点，暂时短接；

Ø手动偏航，声音正常，观察电流值正常，运行正常；

Ø偏航压力值过大，80bar左右，调节液压系统20.1溢流阀，阀帽打开松开螺母，内六角转动螺栓，调节阀值，偏航稳定在45~60bar之间；

10、扭揽开关设定

Ø偏航编码器的齿数为11个，偏航外齿数为138个，2圈和2圈半对应的是25圈和35圈，实际设置为20圈（610度）和28圈；

Ø所有四组触点都转到一侧弹簧开关位置，旋转20圈和28圈然后标记出来具体位置，以触点下沿为准，然后在转到另一侧弹簧开关位置，再次重复数圈，通过拧螺栓触点移动到标注位置，注意每个触点对应的偏航停止位置故障和安全链动作

Ø完成上述动作之后，偏航编码器齿位置不动，手动偏航使扭揽自然垂直，软件置位编码器zerosetpoint管脚置零，然后安装扭揽开关；

三、齿轮箱润滑冷却系统

1）、消除系统error，UPS、刹车片磨损、齿轮箱油滤器、叶轮锁定故障消除

解决办法：

ØUPS必须处于蓄电池供电模式，塔底和塔顶柜必须插上fuse；

Ø工厂测试刹车片磨损线路通路，更换传感器，信号状态恢复正常；

Ø油滤器大于3bar，触点断开，长期油泵运行，充分过滤，更换油滤器；

Ø叶轮锁定原理，塞子的结构是里面直径细，外面直径粗，

2）齿轮箱油泵启动，入口油压未显示压力值，压力开关未动作；

解决办法：

Ø发现EDS3000已被撞裂，更换新的压力表，泵启依然没有示数；

Ø油路是否打开，观察油管的阀门未打到通路的位置，合上阀门泵启显示压力值；

Ø压力开关未动作，机舱柜信号线端子侧未有示数，EDS3000显示灯亮，24V供进，泵启和泵停的情况下测量设备侧信号线是否有24V和0V的变化，状态正确；

Ø检查EDS3000的信号线是否通路，发现断路，从设备侧检查剪掉折线处依然未通，机舱侧查线发现断开，问题解决；

3）振动传感器无示数；

解决办法：

Ø检查线路是否正确，实际的管脚位置与图纸有出入，信号线x与地线相反；

Ø打开振动传感器盖，发现指示灯灭的状态，传感器烧毁，

Ø原因可能是电路板和底壳绝缘做的不好，24V供电线和底壳接触，芯片烧毁；

4）PROFIBUS通信

Ø检查总线耦合器BK3150指示灯状态：

ØBK3150指示灯说明：

红色的BF指示灯亮起，总线通信报故障；IOERR指示灯闪烁，某个总线端子有问题；

Ø指示灯状态说明通信正常，IO端子链接正常；

Ø22号站开关拨到on状态，其余站为OFF，通信正常；

5）、安全链调试

Ø检查安全链每个输入端子是否短接（不包括reset按键），观察KL1904的指示灯状态，上面四个灯输入端子短接状态，下面四个灯为诊断指示灯，每个指示灯频闪状态对应不同的故障（详见KL1904文档）；

Ø从Managersystem中观察FB-Configuration为FB-AND形式，按下塔底复位键，AndOut并不为1

Ø观察KL6904红灯频闪六次，查error表（详见KL6904文档）对应24V过高故障，重启24V电源，故障消除；

Ø分别断开各个KL1904的输入端子，塔底紧急停机、塔顶紧急停机分别动作336K3和336K4线圈得电和失电，变桨和超速模块到动态调试测试；

6）、齿轮箱和发电机冷却系统调试

Ø观察齿轮箱的油温、高速轴侧温度，主轴叶轮和发电机侧温度，发电机U、V、W温度；

Ø强制改变init_gearbox_oil_temperature_start_oil_pump_high_speed值低于实际油温9度，高速油泵启，恢复泵停；

Ø强制置位main_loop_mode_group_run_stop（主循环进入启动、停止、运行、并网模式）,低速油泵启，恢复泵停；

Ø强制改变init_gearbox_oil_temperature_start_cooling_water_pump值低于实际油温9度，水泵启，恢复泵停；

Ø强制改变init_gearbox_oil_temperature_start_cooling_water_fan值低于实际油温9度，空水换热风扇启，恢复风扇停；

Ø强制改变init_generator_winding_temperature_start_coolingr_fan值低于发电机U、V、W温度，内外风扇同时启动，恢复风扇停；

Ø齿轮箱油温、高速轴温低于警戒值；

Ø水泵启，水泵压力开关动作（大于0.6bar），实际泵未启压力表值为2bar；

Ø油泵启，压力开关动作，SP1值设定为1.3bar；

Ø油滤开关动作，多次运行更换油滤器；

Ø液位开关状态正确，油泵启状态正确；

Ø机舱风扇和UPS调试

Ø强制改变init_nacelle_cooling_fan_start_