风电机组电气部分的维护与维修.docx
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风电机组电气部分的维护与维修
风电机组电气部分的维护与维修
第十六章塔基柜和机舱柜
16.1塔基柜和机舱柜概述
MY1.5s发电机组的控制柜分为塔基控制柜和机舱控制柜，控制柜之间通过光纤进行通讯。
控制系统选用德国Beckhoff的硬件和软件系统（实时软件PLC“TwinCAT”和嵌入式PC（CX1020））。
风机控制系统示意图如下：
风机控制系统示意图
16.1.1塔基柜
塔基柜位于塔筒的第二平台上，柜体内的电气系统主要包括动力回路和控制回路。
动力回路包含有690V刀熔开关、400V及230V空气开关、400V及230V马达保护器、690V避雷器等；控制回路主要包含24VDC开关电源、24VDC空气开关、数字量输入输出模块、模拟量输入模块、安全链模块和通讯模块等，模块通过总线进行通讯，系统对总线进行实时监测。
塔基控制柜柜门上安装有控制开关按钮，以便进行机组的操作。
塔基柜内元器件布置图及控制面板布置图如下：
塔基柜柜体布置图
塔基柜控制面板
图标
标记
控制部件
功能
快速启动/自动/停止
绿色三位选择开关，绿色LED灯
“1”位置：
机组快速启动；“0”位置：
机组自动运行；“2”位置：
机组减速并停止，停止时绿灯亮。
注：
“1”在左边“0”在中间“2”在右边
复位故障码按钮
红色按钮，红色LED灯
复位故障码，有故障码激活时灯亮
复位安全链按钮
红色按钮，红色LED灯
复位安全链
急停触发指示灯
红色LED灯
急停触发时灯亮
转子锁定指示灯
红色LED灯
转子锁定销锁定时灯亮
远程登录指示灯
黄色LED灯
控制面板有用户登录时灯亮
机组检修开关
黄色二位选择开关
“1”位置：
机组维修；检修状态时黄灯亮；
“0”位置：
机组运行注：
“1”在右边“0”在竖直位置
手动偏航指示灯
白色LED灯
手动偏航模式时指示灯亮
手动顺时针偏航/手动逆时针偏航
白色三位选择开关
“1”位置：
顺时针偏航；
“0”位置：
偏航停止；
“2”位置：
逆时针偏航；
偏航状态时白灯亮。
注：
“1”在左边“0”在中间“2”在右边
灯测试按钮
红色按钮
灯测试时红灯亮
塔基紧急停止开关
急停按钮
实现紧急停机
塔基控制柜控制面板功能
16.1.2机舱柜
机舱柜位于机舱内，主要为变桨系统、偏航电机、液压站油泵电机、齿轮箱高低速油泵电机、齿轮箱水泵电机、齿轮箱加热器、齿轮箱冷却风扇、轴流风机、机舱加热器等提供动力电源；数字量输入模块、模拟量输入模块将采集到各部件的信息通过光纤通讯发给CPU处理，同时数字量输出模块接受CPU发出的指令，告知执行结构执行相应的动作。
机舱柜内元器件布置图及面板控制功能介绍如下图：
机舱柜柜体布置图
机舱控制柜控制面板
图标
标记
控制部件
功能
快速启动/自动/停止
绿色三位选择开关，绿色LED灯
“1”位置：
机组快速启动；
“0”位置：
机组自动运行；
“2”位置：
机组减速并停止，停止时绿灯亮。
注：
“1”在左边“0”在中间“2”在右边
复位故障码按钮
红色按钮，红色LED灯
复位故障码，有故障码激活时灯亮
复位安全链按钮
红色按钮，红色LED灯
复位安全链
急停触发指示灯
红色LED灯
急停触发时灯亮
转子锁定指示灯
红色LED灯
转子锁定销锁定时灯亮
远程登录指示灯
黄色LED灯
控制面板有用户登录时灯亮
机组检修开关
黄色三位选择开关
“1”位置：
机组维修；
“0”位置：
机组运行；
“2”位置：
变桨检修，检修状态时黄灯亮。
注：
“1”在左边“0”在中间“2”在右边。
以下操作，检修开关须在检修位置：
●手动偏航
●偏航扭缆保护开关动作时进行的复位
●变桨紧急顺桨后进行的复位
●工厂测试模式
手动偏航指示灯
白色LED灯
手动偏航模式时指示灯亮
手动顺时针偏航/手动逆时针偏航
白色三位选择开关
“1”位置：
顺时针偏航；
“0”位置：
偏航停止；
“2”位置：
逆时针偏航；偏航状态时白灯亮。
注：
“1”在左边，“0”在中间，“2”在右边
灯测试按钮
红色按钮
灯测试时红灯亮
手动主轴刹车开关
黄色两位选择开关
高速轴刹车手动抱闸转换开关，抱闸时黄灯亮
复位顺桨位置按钮
红色按钮，红色LED灯
当机组产生刹车程序或安全链断开时，发出变桨紧急顺桨指令，变桨动作到91º位置。
若需重新启动，在安全链复位后，可通过按下机舱柜门上的复位顺桨位置按钮（机舱检修开关需拨在变桨检修位置）。
发出指令，解除变桨的限位保护，变桨回到90º位置。
机舱紧急停止开关
急停按钮
实现紧急停机
16.2控制柜维护前后要注意的事项
按顺序依次断开电源：
变桨系统电源、机舱控制柜电源、塔基控制柜电源及箱变与电网的连接。
机舱柜和塔基柜的断电次序是：
24VDC、230VAC、轮毂230VACUPS电源（只针对机舱柜）、400VAC、690VAC等,上电顺序与断电顺序相反。
具体如下:
16.2.1变桨系统断电操作流程
参见第十八章变桨系统第18.3.3小节
16.2.2机舱控制柜断电操作流程
具体操作流程按图中标示的数字顺序进行：
⑴→⑵→⑶→⑷→⑸→⑹→⑺→⑻→⑼→⑽→⑾→⑿→⒀
机舱柜断电流程
操作流程编号
开关编号
⑴
251F4251F5251F6251F8252F0252F2252F5252F6252F8254F1254F6
⑵
250F1
⑶
212Q1
⑷
222F4228F7210F7228Q1228F4
⑸
204G4
⑹
204F4
⑺
218Q1236Q1236F1236F4210F5210F6210F2226F7
⑻
204Q1
⑼
201Q4
⑽
230Q1222Q1222Q1.1224Q1224Q7226Q1226Q3226F5230F8222Q7
⑾
201Q2
⑿
200F1
⒀
200F4
16.2.3塔基控制柜断电具体操作流程
具体操作流程按图中标示的数字顺序进行：
⑴→⑵→⑶→⑷→⑸→⑹→⑺→⑻→⑼→⑽。
16.2.4切断箱变与电网在连接
断开箱变高压侧与电网连接的空气断路器；
16.2.5通过测量确保控制柜内没有出现危险电压
用万用表测量塔基柜进线端X0/690处无电压存在
16.2.6待所有检修完成后，按照与断电操作步骤相反的顺序依次上电
16.2.6.1合上箱变高压侧与电网连接的空气断路器；
16.2.6.2塔基柜上电合闸顺序
⑽→⑼→⑻→⑺→⑹→⑸→⑷→⑶→⑵→⑴；
16.2.6.3机舱柜上电合闸顺序
⒀→⑿→⑾→⑽→⑼→⑻→⑺→⑹→⑸→⑷→⑶→⑵→⑴；
16.2.6.4变桨系统上电
参见第十八章变桨系统第18.3.3小节。
塔基柜断电流程
操作流程编号
开关编号
⑴
51F451F651F8
⑵
50F112F812F7
⑶
12Q1
⑷
10F210F410F510F7
⑸
8F28F4
⑹
7Q2
⑺
4Q5
⑻
4Q4
⑼
4Q2
⑽
2F12F3
16.3柜体检查
16.3.1检查柜体防锈漆是否完好，如有破损生锈的地方要先用砂布打磨，然后及时补漆；
16.3.2检查空气滤网，进风口与出风口处的滤网均要检查，根据需要及时进行更换；
16.3.3检查柜体的清洁度，如果有必要，使用软抹布或真空吸尘器进行清洁；
16.3.4检查控制柜的密封性，特别是检查电缆进出线处的密封情况，若密封不严要及时用防火泥进行密封。
控制柜电缆进线处的密封
16.3.5检查柜体接地螺栓是否连接可靠，并进行必要的紧固；柜体接地线为黄绿线，测量黄绿线是否满足要求的方法是：
先松开一端，用万用表欧姆档测量该端对地电阻，然后将该端复原并松开另一端，用万用表欧姆档测量该端对地电阻，若测量阻值均接近0欧姆，则说明接地线符合要求，若出现阻值偏大，要检查接地下线是否损坏，接地螺栓处是否有锈蚀和接触不牢的情况，并做相应的更换和处理；
控制柜接地螺栓
16.3.6检查柜内照明电缆是否完好无损，若有破损需及时更换。
16.4散热风扇和加热器的检查
16.4.1清洁散热风扇叶片和加热器表面的污垢；
控制柜散热风扇和加热器
16.4.2检查接线是否牢靠；
16.4.3上电后，手动调节温度控制器和湿度控制器的设定值，检查散热风扇和加热器是否工作正常；
控制柜温、湿度控制器
16.4.4检查完毕后，恢复温、湿度控制器的设定值。
16.5固定螺栓的检查
检查控制柜柜体及柜内电气元件的连接螺栓有无松动，重点是线耳和连接铜排之间的螺栓紧固，若有松动要进行必要的紧固，检查完毕做好相应的记录。
下表分别列出了塔基柜内和机舱柜内要检查的连接点：
序号
电压级别
部件名称
元件号
连接点
1
690V
塔基柜
X0/690
L1、L2、L3
2
690V
塔基柜
2F1
1/3/5,2/4/6
3
690V
塔基柜
2F3
1/3/5,2/4/6
4
690V
塔基柜
X1/690
L1、L2、L3
5
690V
塔基柜
4Q2
1/3/5,2/4/6
6
690V
塔基柜
X0/690
1、2、3
7
690V
塔基变压器
4T2
L1、L2、L3
8
400V
塔基变压器
4T2
L1’、L2’、L3’
9
400V
塔基柜
X0/400
1、2、3、4、5、6、7、8
10
400V
塔基柜
4Q4
1/3/5,2/4/6
11
400V
塔基柜
4Q5
1/3/5,2/4/6
12
230V
塔基柜
7Q2
1/3,2/4
13
230V
塔基柜
X0/230
1,2
14
400V
塔基柜
12Q1
1/3/5,2/4/6
注意：
X0/690进线是直接从变频器侧引入，在维护时要先用万用表测量该处电压，确保箱变断路器断开！
序号
电压级别
部件名称
元件号
连接点
1
690V
机舱柜
X0/690
1、2、3
2
690V
机舱柜
200F1
1/3/5,2/4/6
3
690V
机舱柜
200F4
1/3/5,2/4/6
4
690V
机舱柜
200U3
1、2
5
690V
机舱柜
200U4
1、2
6
690V
机舱柜
200U4.1
1、2
7
690V
机舱柜
X0/690
4、5、6
8
690V
机舱柜
201Q2
1/3/5,2/4/6
9
690V
机舱柜
222Q1
1/3/5,2/4/6
10
690V
机舱变压器
201T2
L1、L2、L3
11
400V
机舱变压器
201T2
L1’、L2’、L3’
12
400V
机舱柜
X0/400
1、2、3、N
13
400V
机舱柜
201Q4
1/3/5,2/4/6
14
400V
机舱柜
204Q1
1/3/5,2/4/6
15
400V
机舱柜
389K1
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