vestas风机运行规程要点.docx
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vestas风机运行规程要点
1风电场机组运行规程
1.1风电场机组系统参数规定
1.1.1系统说明
VESTASV52–850kW是上风向变桨距调节感应式异步风力发电机,带有主动偏航,使用OptiSpeed技术，使叶片在任何风速下，始终处于最佳的角度，保证最优的能量输出。
额定功率为850kW。
基本设计参数
切入风速（m/s）
3.0
额定风速（m/s）
11.6
切出风速（m/s）
25
风轮
直径（m）
52
扫风面积（
）
2124
叶片数量
3
材料
玻璃钢（GRP）
转速范围（r/min）
14.0-31.4
倾斜度
6°
叶片锥角
3°
旋转方向
顺时针
风轮位置
上风向
齿轮箱
结构形式
1级行星齿轮，2级平行齿轮
额定功率
1615Kw
额定转矩
812kNm
增速比
61.74
偏航系统
工作原理
偏航轴承系统安装在机舱底盘的4个脚上，并有轴向-径向-和预载的卡爪，它能固定偏航
顶部的顶部法兰。
偏航角速度
0.42°/s
塔架
结构形式
圆锥形整体钢筒结构
轮毂高度
55m
顶部法兰直径
3.0m
底部法兰直径
3,3m
1.2风电场机组正常运行的监视
1.2.1电力参数运行监视
1.2.1.1电压监视：
a.定子电压。
b.电网电压。
c.总线电压。
1.2.1.2电流监视（波动范围必须在额定值的+10%至-10%以内）。
1.2.1.3频率监视（变化范围+2至-3Hz）：
a.定子频率。
b.电网频率。
c.电网和定子相差。
1.2.1.4功率因数和功率监视。
1.2.1.5功率：
a.发电机有功功率。
b.发电机无功功率。
c.电网有功功率。
d.电网无功功率。
1.2.1.6发电机组各部温度监视。
1.2.1.7各风机用电动机实际运行状态和控制画面一致性的监视。
1.2.1.8控制电源处于接通位置；控制计算机显示处于正常状态；各项保护装置均在投位置，且保护定值均与批准设定的值相符。
1.2.2风电场机组运行监视
1.2.2.1风电场机组运行监视一般规定：
a.值班人员每天应按时收听和记录当地天气预报，做好风电场机组安全运行的事故预想和对策。
b.值班人员每天应定时通过主控室计算机的屏幕监视风电机组各项参数变化情况。
c.值班人员应根据计算机显示的风电机组运行参数，检查分析各项参数变化情况，发现异常情况应通过计算机屏幕对该机组进行连续监视，并根据变化情况作出必要处理。
同时在运行日志上写明原因，进行故障记录与统计。
1.2.2.2风电场机组的定期巡视：
a.值班人员应定期对风电机组、风电场测风装置、巡回检查，发现缺陷及时处理，并登记在缺陷记录本上。
b.检查风电机组在运行中有无异常声响、叶片运行状态、调向系统动作是否正常，电缆有无绞缠情况。
c.检查风电机组各部分是否漏油；液压装置的油压、油位和油温在规定范围；润滑油油压、油位和油温在规定范围；齿轮箱油位和油温在正常范围。
d.当气候异常、机组非正常运行或新设备投入时，需要增加巡回检查内容及次数。
1.2.2.3风电场机组运行状态监视：
a.风轮和发电机的转速
b.风速和风向
c.温度
d.功率和发电量
e.加热、冷却系统
f.机舱振动
g.电缆扭转
h.制动情况
i.油位、油色、油温情况
j.各种反馈信号的监视
k.液压压力
l.桨距
m.故障及报警信息
1.3风电场发电机组的运行模式
1.3.1风电场发电机组运行模式
1.3.1.1RUN（运行）
1.3.1.2PAUSE（暂停）
1.3.1.3STOP（停止）
1.3.1.4EMERGENCYSTOP（急停）
（注：
每种运行模式视为一个状态。
RUN为最高级别状态，EMERGENCYSTOP为最低级别状态。
）
1.3.2四种运行模式的特征
1.3.2.1RUN（运行）:
●制动装置松开。
●允许风机运行和发电。
●允许风机发电机并网。
●桨距调节系统选择最佳运行模式。
●风机自动偏航。
●冷却系统自动冷却。
●操作面板显示RUN。
1.3.2.2PAUSE（暂停）：
●制动装置松开。
●液压泵保持工作压力。
●自动偏航处于激活状态。
●桨距调节系统调节叶片尖桨距至86°。
●风机已经停止或空转。
●冷却系统自动冷却。
●操作面板显示PAUSE。
1.3.2.3STOP（停止）：
●制动装置松开。
●打开全顺桨电磁阀，以机械方式隔离变桨系统。
●液压泵保持工作压力。
●自动偏航系统不工作。
●自动冷却系统不工作。
●操作面板显示STOP。
1.3.2.4EMERGENCYSTOP（急停）：
●V52:
当风轮停止转动后，施加制动。
●急停回路断开。
●所有的计算机输出量设为停用。
●电脑依然运行，并测量所有输入量。
●操作面板显示EMERGENCYSTOP。
1.3.3运行模式的切换
1.3.3.1活动级别提高
（A）EMERGENCYSTOP（急停）到STOP（停止）:
如果在STOP模式下的条件附合，则
*急停回路闭合。
*工作压力增加。
*制动装置被释放，（如果制动处于施加状态）。
（B）STOP（停止）到PAUSE（暂停）:
如果在PAUSE模式下的条件附合，则
*开始自动偏航。
*全顺桨阀关闭，变桨系统被激活。
*自动冷却系统启动。
（C）PAUSE（暂停）到RUN（运行）:
如果在RUN模式下的条件附合，则
*风机将检查是否为逆风。
*如果风速足够高，风机将发电。
1.3.3.2活动级别降低
（A）STOP（停止）到EMERGENCYSTOP（急停）:
PAUSE（暂停）到EMERGENCYSTOP（急停）:
RUN（运行）到EMERGENCYSTOP（急停）:
*急停回路断开。
*所有输出量被设为停用。
*当风轮已经停下时，施加制动（V52）。
*制动装置松开（V66、V80和V90-1.8/2.0MW）。
只有当急停按钮被按下时，才施加制
动。
*复位所有逻辑。
（B）PAUSE（暂停）到STOP（停止）:
*自动偏航停止。
*全顺桨阀门打开–桨距转向90°。
*自动冷却系统停止。
（C）RUN（运行）到PAUSE（暂停）:
*如果发电机处于并网发电状态，输出功率降到零，发电机脱网。
*如果发电机处于脱网状态，发电机转速降到零。
1.4风力发电机组的系统及功能原理
1.4.1液压系统
1.4.1.1将桨叶绕其中轴转动而变桨（改变桨距角）。
1.4.1.2在齿轮箱的高速轴端操作刹车盘。
1.4.2偏航系统
1.4.2.1偏航系统的功能
a.保证风机在RUN和PAUSE模式时逆风。
b.控制电缆绞扭情况，必要时进行电缆解缆操作。
c.测量机舱方位。
1.4.2.2偏航传感器
a.传感器S102是一个常开节点（0=断开）,在节点闭合时,（1=闭合）,表示电缆顺时针绞缆1.8到3.8圈。
b.传感器S103是一个常开节点（0=断开）,在节点闭合时,（1=闭合）,表示电缆逆时针绞缆1.8到3.8圈。
c.传感器S104（绞缆停止）是一个常闭节点（1=闭合）,当电缆绞缆顺时针或逆时针约3.8圈,该节点断开,（0=断开）,这称为偏航停止。
d.信号S105（偏航脉冲）大概每偏航150度改变一次,VMP控制器用这个信号对偏航系统进行检查.
1.4.3刹车系统
1.4.3.1叶片的顺桨来刹车。
（主刹车系统）
1.4.3.2液压盘刹车系统。
1.4.3.3叶片刹车原理：
风机通过叶片的顺桨来刹车，启动液压系统，使叶片旋转95度，叶片顺桨使风机处于停机状态（气动刹车）
1.4.3.4液压盘刹车原理
液压力是由液压单元提供压力，使安装在高速轴上的3个液压刹车钳刹车盘刹车。
1.4.4变桨系统
1.4.4.1变桨系统的原理:
液压活塞通过齿轮箱和主轴后，与变桨杆连在一起，变桨杆把轴向的力矩传播到变桨机构上，这个力通过双列球轴承传递，作为液压活塞和变桨杆组成的一个不旋转系统，把力传递到变桨机构上，通过变桨机构与风轮的旋转来实现变桨。
1.4.4.2变桨系统的作用:
a.变桨系统将力矩传到桨叶上并保持它们在适当的位置，使其与实际风速的角度成一定的比例,桨叶的桨距角也用于限850kW的额定输出功率。
b.变桨系统可以通过把桨叶旋转到87°的位置而当做气动刹车用。
c.在暂停或紧急停止模式，变桨系统保持桨叶在87°的位置。
1.4.5主齿轮箱系统
1.4.5.1主齿轮箱的功能
主齿轮从叶轮到发电机传送力矩和转速。
1.4.5.2主齿轮箱的原理
主齿轮包括一个两级平行轴行星轮齿轮箱，和一个齿状连接器，用来从行星轮到两级平行轴齿轮箱传送力矩和转动。
与叶轮相连的主轴安装进齿轮箱的空心轴（输入轴），收缩盘传送力矩。
由于主轴由两个主轴承支撑，所以只传送力矩到齿轮箱。
两个支撑臂支撑齿轮箱，力矩和振动被减振器吸收，减振器安装在主结构和齿轮箱之间。
最后,力矩从高速轴通过柔性复合联轴器传送到发电机。
离合器紧连在三口径刹车盘上，刹车盘直接装在高速轴上。
1.4.5.3齿轮油系统
A．功能
a.限制并控制齿轮温度。
b.齿轮油过滤。
c.对轴承及齿轮啮合强迫供给润滑油。
B.系统包括
a.齿轮箱本身的驱动泵。
b.电驱动泵。
c.集成块配备阀门和监视系统部件，直接固定在齿轮箱上。
d.空气-油冷却器通过两个管子连接到集成块和电动泵上
e.油箱中的加热元件
f.管路工程把油分配到轴承和啮合齿轮中。
g.泵本身驱动的离线滤芯。
1.4.6润滑，过滤和冷却系统工作原理
1.4.6.1直接过滤和冷却系统
机械驱动泵安装在与发电机反向的高速轴上,泵驱动油通过安装在主润滑集成块上的10μm过滤器，根据当前温度，油通过过滤器或直接回到齿轮箱，在齿轮箱内油被分配到轴承和齿啮合处。
1.4.6.2独立冷却系统
直接冷却循环不足时，独立电动冷却循环启动，此循环油流量为40升/分，电动马达驱动泵，油通过冷却器，与之相临的是机械驱动泵的冷却器,冷却后的油直接回到油箱。
1.4.6.3独立过滤系统
一个额定流量为0.7升/分的电动独立过滤系统（3μm）确保齿轮单元的高清洁度。
此系统在温度大于或等于40°C时开始过滤。
独立过滤系统独立于其它连接到齿轮箱的系统。
1.4.7控制系统
1.4.7.1顶部模块的功能:
*记录并计算温度、风速、风向、发电机转速以及桨矩位置。
*记录绞缆、液压、振动等数字信号。
*根据发电机转速和功率计算并控制桨矩角。
*控制液压系统（泵和阀）。
*控制偏航系统。
*控制齿轮油冷却系统。
*安全系统：
紧急停机、看门狗和超速保护（VOG）。
1.4.7.2.底部控制器的功能:
*根据从顶部控制模块和VCP模块采集的数据检测风机故障。
*操作面板和远方监控的通讯。
*安全系统：
紧急停机
1.4.7.3VCP处理器的功能
*计算并记录电流、电压、出力、频率，零点检测。
*监控变频器。
*顶部和底部模块的通讯。
1.5风电场机组启动
1.5.1风电机组在投入运行前应具备的条件
1.5.1.1所有工作票全部结束,拆除所有接地短路线,断开全部接地刀闸,并作详细检查,恢复常设遮拦及标示牌。
1.5.1.2继电保护动作、开关传动试验及绝缘合格。
1.5.1.3风电机主断路器出线侧与并联电网相序一致。
1.5.1.4调向系统处于正常状态，风速仪和风向标处于正常运行的状态。
1.5.1.5制动和控制系统液压装置的油压和油位在规定范围。
1.5.1.6齿轮箱油位和油温在正常范围。
1.5.1.7叶片上应无结冰现象。
1.5.1.8各项保护投停正确。
1.5.1.9控制系统电源正常。
1.5.1.10计算机显示处于正常状态。
1.5.2新安装风电机在正式启动前应做以下工作
1.5.2.1测量绝缘，做好记录。
1.5.2.2相序校核，测量电压值和电压平衡性。
1.5.2.3应用力矩扳手将所有螺栓拧紧到标准力矩值。
1.5.2.4按照设备技术要求进行超速试验、飞车试验、振动试验，正常停机试验及安全停机、事故停机试验。
1.5.2.5通过现场验收，具备并网运行条件。
1.5.2.6填写风电机安装报告。
1.5.3自启动条件
1.5.3.1电网
a.连续一段时间电网没有出现过电压、低电压。
b.电网频率在设定范围内。
c.没有出现三相不平衡现象。
1.5.3.2风况
a.连续一段时间内风速在3m/s1.5.3.3机组
a.发电机温度、变速箱油温应在设定范围内。
b.液压系统所有部位的压力都在设定值。
c.液压油位和齿轮润滑油位正常。
d.制动器摩擦片正常。
e.扭缆开关复位。
f.控制系统交、直流电源正常。
g.风力发电机组系统无故障。
h.风电机组的各种反馈信号正常。
1.5.4风电机组启动
1.5.4.1自动启动：
风电机组处于自动状态，且满足自启动条件时，风电机组按计算机程序自动启动并入电网。
1.5.4.2手动启动：
当风速达到启动风速范围时，手动操作启动键或按钮，风电机组按计算机启动程序启动和并网。
1.6风电机组停机
.
1.6.1风电机组的停机方式
1.6.1.1：
风电机组的故障停机
A“自动”停机：
风电机组处于自动状态，当有功功率、风速超出设定范围值时，风电机组按计算机程序自动与电网解列、停机。
B“手动”停机：
当风速超出正常范围时，手动操作停机键或按钮，风电机组按计算机停机程序与电网解列、停机。
C紧急停机：
风机有一个紧急停机回路,当风机在运行时，出现危害风机安全的故障，风机会自动打开紧急停机回路。
（注：
风机暂停或者是运行时,这一回路必须处于闭合状态。
）
紧急停机回路能够通过以下情况被打开
*S936地面控制柜紧急停机按钮
*S935机舱控制柜紧急停机按钮
*S933主轴上紧急停机按钮
*S934偏航环紧急停机按钮
*U405theVOG（VestasOverspeedGuard）超速保护
*K207刹车电热调节器
1.6.2发生以下事故之一者，风电机组应立即停机处理
1.6.2.1危急人身及设备安全的情况。
1.6.2.2叶片处于不正常位置或相互位置与正常运行状态不符时。
1.6.2.3风电机组明显故障情况下主要保护装置拒动或失灵时。
1.6.2.4风电机组因雷击损坏时。
1.6.2.5风电机组因发生叶片断裂等严重机械事故时。
1.6.2.6制动系统故障时。
1.6.3风电机组因异常需要立即进行停机操作的顺序
1.6.3.1利用主控室计算机遥控停机。
1.6.3.2当遥控停机无效时，则就地按正常停机按钮停机。
1.6.3.3当正常停机无效时，使用紧急停机按钮停机。
1.6.3.4仍无效时，拉开风电机组主开关或连接此台机组线路的断路器。
1.7风电场机组异常运行及事故处理
1.7.1事故处理的主要任务
1.7.1.1首先解除对人身和设备的威胁,尽快限制事故的发展,消除事故的根源。
1.7.1.2设法保证风场场用电源及电网的安全运行。
1.7.1.3用一切可能的方法维持设备继续运行。
1.7.1.4尽快对已停的风电机组恢复运行。
1.7.1.5调整系统运行方式，使其恢复正常。
1.7.2事故处理的一般顺序:
1.7.2.1根据表计的指示和设备外部象征,判明事故的全面情况。
1.7.2.2解除对人身和设备的威胁，隔离故障设备，保证其它设备正常运行。
1.7.2.3迅速进行检查和试验，判明故障的性质，地点及其范围。
1.7.2.4对正常设备，保持运行。
1.7.2.5对故障设备做好安全措施，通知人员抢修。
1.7.3异常运行与事故处理基本要求
1.7.3.1当风电场设备出现异常运行或发生事故时，当班值班负责人应组织人员尽快排除异常，恢复设备正常运行，处理情况记录在运行日志上。
1.7.3.2事故发生时，应采取措施控制事故不再扩大并及时向分公司主管领导汇报，在事故原因查清前，值班人员应保护事故现场和损坏设备，特殊情况例外（如抢救人员生命）。
如需立即进行抢修的，必须经分公司主管领导同意。
1.7.3.3当事故发生在交接班过程中，应停止交接班，交接人员必须坚守岗位、处理事故，交接班人员应在交接值班负责人的指挥下协助事故处理。
事故处理告一段落后，由交接双方值班负责人决定，是否继续交接班。
1.7.3.4事故处理完毕后，当班值班负责人应将事故发生的经过和处理情况，如实记录在交接班薄上。
事故发生后应根据计算机记录，对保护、信号及自动装置动作情况进行分析，查明故障的原因，并写出书面报告，汇报分公司主管领导。
1.7.4异常情况的处理
1.7.4.1值班人员要根据报警信号所提供的部位进行现场检查和处理。
a.液压装置油位及齿轮箱油位偏低：
◆检查液压系统及齿轮箱有无泄漏。
◆及时加油恢复正常油面。
b.测风仪故障：
◆检查风电机组显示输出功率与对应风速有无偏差。
◆检查风速仪、风向标的传感器有无故障，如有故障予以排除。
c.风电机组在运行中发现有异常声音，应查明响声部位，分析原因，并做处理。
1.7.4.2需要紧急处理的异常情况，做好组织和技术安全措施，联系人员处理，并汇报分公司主管领导。
1.7.4异常情况的处理
1.7.4.1值班人员要根据报警信号所提供的部位进行现场检查和处理。
d.液压装置油位及齿轮箱油位偏低：
◆检查液压系统及齿轮箱有无泄漏。
◆及时加油恢复正常油面。
e.测风仪故障：
◆检查风电机组显示输出功率与对应风速有无偏差。
◆检查风速仪、风向标的传感器有无故障，如有故障予以排除。
f.电机组在运行中发现有异常声音，应查明响声部位，分析原因，并做处理。
1.7.4.2需要紧急处理的异常情况，做好组织和技术安全措施，联系人员处理，并汇报分公司领导
2风电场机组维护规程
2.1一般注意事项
2.1.1外部
进入风机前必须估计天气情况并遵循以下事项：
a.可能会闪电的雷雨天气不要进入风机。
b.风机任何表面有冰时，启动风机要小心。
如果桨叶上有冰，可能冰片会掉落，启动风机则更要小心。
c.启动风机之前要提醒位于风机附近的全部职员。
d.如非必要，请不要在风机方圆400米（1300英尺）范围内逗留。
如果需要在地面或水中对
e.运行的风机进行检查，不要在风轮平面下面停留但可以从前方观察风轮。
f.确保小孩不要在风机附近玩耍或逗留。
必要时封闭该区域。
出入风机的门必须锁上，以免XX的人擅自进入风机。
g.网格塔架潮湿或结冰，攀登时要格外小心。
在攀登到塔架顶部外面时要小心，因为当叶片绕纵向轴旋转时，叶片背部会距离塔架很近。
当有人按下暂停或急停按钮以及出现意外急停时都会出现这种情况。
2.1.2内部
a.为确保安全，工作过程中必须至少有两个人在场。
b.如果带有工具、润滑剂等。
把它们放在背包里，背包要束紧在安全带上。
c.当在机舱内工作时，总要确保没有人停留在风机的下面。
（甚至一个很小的扳手从40米或更高处掉下来，也会有很大的危险）。
d.当在机舱后门附近工作时，必须确保至少一条安全带挂在内部纵向的安全栏杆或发电机上。
e.检查机械设备时，要仔细检查是否有油溢出或螺栓松动。
在齿轮箱的盖子和轴的导入键处，会有少许“出汗”。
这些，还有刹车的灰尘，会使齿轮箱略微变脏。
擦掉这些灰尘，否则很难确定是否有渗漏。
一种典型的渗漏是油从齿轮箱滴下，这种情况说明油已经浪费到必须维修的程度了。
f.在结构上的螺栓松动意味着危险。
应该立即拧紧它们。
2.1.3留意以下事项：
a.风机地址和有关电话号码。
b.当地急救电话。
c.停电时一定带上手电。
2.2梯子的安全使用
a.每节梯子上只能承载一个人攀爬。
b.千万不要将坠落保护装置钩装在梯子的脚蹬上。
只能钩住焊接在塔筒上的梯子支架。
c.一定确保无人在你上方梯子上，除非已经将舱口关闭防止遭受坠落物的伤害。
d.通过平台开口后一定要将其关闭。
2.3把工具和物料带到机舱
a.人员攀爬梯子时随身携带。
要确保工具不会掉落。
最好将工具装在一个小而结实的背包里。
b.用服务吊车吊运。
c.用内部吊车吊起工具。
安全带的固定处.
1.导流罩支撑处2.舱顶内部栏杆，前部
3.舱顶外部栏杆，前部4.齿轮箱
5.舱顶外部栏杆，后部6.发电机
7.舱顶内部栏杆，后部
当把安全带挂在旧型号机舱顶部的栏杆处时，不要挂在与双管支撑相邻的舱顶
栏杆上，只可以把系索挂在两个单管支撑之间（见图11-2）。
一定要在机舱栏
杆左侧和右侧分别钩上一根系索。
2.4在风机里工作
在对风机进行任何工作之前，必须将遥控功能失活。
通过以下步骤失活遥控功能：
a.将操作面板健置于“本地（local）”。
b.如果操作面板上没有相关健，使用[]在图片7的<遥控指令激活/失活>之间转换。
c.此外，断开电话连接或断开通讯模块上的连接。
必要时通过图片11.39了解总体情况。
d.在风机里完成工作之后切记激活遥控功能。
2.5在整流罩/轮毂及传动系统（传动系）上工作
在进入整流罩、轮毂或者在传动系统（转动部件）上工作之前，一定要启动风轮锁定系统
2.6电气部件
必须经过培训和授权，有关职员才能在电气系统上工作。
2.6.1控制器
在控制器的电气部件上工作之前，必须通过断开控制器的断路器Q8和辅助装置断路器Q16、Q7UPS从而断开控制器的电气连接，然后将三个断路器用挂锁锁上。
断开UPS上的230V电缆，并确保端子A1.X5:
15和16断电。
2.6.2发电机和变频器
当在发电机终端或变频器系统进行作业之前，必须通过断开发电机的电源断路器Q8从而断开其电气连接。
然后将该断路器用挂锁锁上。
2.6.3机舱外面
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