2MW现场调试作业指导书.docx
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2MW现场调试作业指导书
上海电气电力电子有限公司
2MW调试作业指导书
变流变桨主控现场调试
工程服务部
2013-10-8
*适用于上海电气风电2MW三合一机型静态及动态并网调试作业指导*
一．业主35KV/690V箱变上电
风机吊装及安装完毕后，只要业主35KV箱变送电完成就意味着风机具备了整体调试条件；一般情况下35KV箱变送电前业主会做好低压侧690V相间及对地绝缘测试。
35KV箱变690V开关送电前对我们塔底控制柜+2A1-6做以下检查：
．塔底控制柜+2A1-6内元器件及接线检查
确认柜内元器件及插接头触点光纤接头等在运输及安装过程中是否损坏及脱落；元器件接线及端子是否有松动；柜内是否有进水渗水潮湿迹象；特别是针对现场进行过接线的工作区域及母排端子排要仔细检查,包括到发电机定子转子电缆，690V电网进线电缆，到塔底干变电缆，到变流器冷却系统控制电缆等接线是否正确规范。
现场最好准备一头灯或手电筒方便柜内检查。
．塔底控制柜+2A4定子断路器，定子接触器位置及绝缘检查
确认+2A4柜内总断路器28QF及并网接触器32KM4，32KM5处在断开位置，且柜门已关闭。
确认+2A4柜内28QF下端母排相间及对地绝缘电阻正常。
确认塔底柜+2A1-6所有的开关及熔断器均处在断开位置，保护设定值及熔芯规格正常。
确认箱变到主控柜+2A6电流及电压测试线是否已经接入主控CM0985模块，若未接入我们系统或电缆甩在我们柜内请及时通知业主将箱变690V出口端将电流信号短接，电压信号断开以防止互感器二次侧开路引起过电压造成设备及人员的伤害。
35KV箱变690V开关送电后对我们塔底控制柜+2A1-6做以下检查：
．塔底控制柜+2A4带电情况检查
测量+2A4柜内28QF断路器下端口铜排U,V,W三相对地电压，相间电压是否平衡幅值是否正常；并测试U,V,W相序是否正相序.
测量+2A4柜内1Q1断路器上端口端子U,V,W三相对地电压，相间电压是否平衡幅值是否正常；并测试U,V,W相序是否正相序.
以上检查测试均正常后可对塔底控制柜+2A1-6设备上电调试操作
二．塔底变流器柜及冷却系统上电调试
在确认以下元器件上端口电压正常，下端口对地及相间无短路的情况下依次进行以下操作对：
．变流器UPS及220V控制回路上电操作
合+2A3柜内网侧防雷刀熔1F1；
合+2A3柜内2.5KVA控制系统单相变压器高压侧刀熔19F1;
合+2A5柜内19Q1，19Q2，19Q3，对UPS送电;
正常情况下UPS会在停止加热接触器26KM1吸合后自启动，若柜内温湿度不满足UPS自启动条件可手动触发26KM1接触器让UPS启动。
测量UPS输出21X3，21X5间的电压是否230V正常。
．变流器24V控制回路上电及烧写CCU控制板程序
合+2A3柜内的22Q1，测量22G1电源输出的DC15V是否正常;
合+2A5柜内21Q1，23Q1，24Q1,测量33G1,23G1，24G1电源输出的DC24V是否正常;
这样变流器控制柜控制电源24V上电完成，检查控制板及原器件上电是否正常，拆除CCU的DO3并网线后可对CCU控制板烧入现场匹配的FPGA,DSP程序。
．变流器柜内加热器除湿器回路上电及测试
合+2A3柜内15KVA加热冷却系统三相变压器高低压侧刀熔18F1，18Q1;
测量18Q1下端口U,V,W三相对地电压，相间电压是否平衡幅值是否正常；
合+2A5柜内20Q3开关,+2A2柜内的26V1除湿器供电按纽
这样变流器冷却及加热系统电源上电完成，对柜体及原器件进行除湿及加热操作：
合上+2A5柜内的31SA1手动加热开关对柜内进行加热或将26B2由5度调节到30-35度对柜内进行加热，若长时间无人监护的情况下建议采用调节26B2的加热方式以免引起柜内加热器长时间通电损坏，并网前将26B2调回到5度即可。
加热器启动后检查+2A5，+2A2，+2A3这三个柜内共5只加热器的工作状态是否正常；检查26V1除湿器的工作状态并剪短其冷凝水排水管到合适长度使冷凝水既能通畅排出到柜外又不蓄积在管内。
变流器柜加热时间的长短取决于柜体在风场露天环境下放置的时间及风场环境，在南方多雾多雨及高原环境下长时间放置柜内元器件表面多会凝露，要延长加热时间，至少加热24小时以上以保证柜内元器件的干燥剂绝缘，一般在北方干燥低温环境下加热12小时以上即可。
（除湿器排水管安装实例）
．变流器柜内冷却风扇回路上电及测试
调节+2A5柜内的31B2温控开关由35度到15度，启动柜内的循环风场，风扇启动后检查+2A5，+2A2，+2A3柜这三只风扇的工作状态是否正常；调节+2A1柜内31B3温控开关由30度到15度，启动电抗器柜侧面的两个排风扇，及网侧电抗器下的轴流风扇，并检查这三个风扇的工作状态是否正常；
合上变流器柜+2A1-5内除1Q1，20Q1，20Q2，28QF外的所有开关及熔断器。
．变流器功率柜冷却系统上电调试
在确认冷却系统冷却水已经加注完成水管连接正常无漏水现象，且进出水阀门已打开情况下，进行以下操作对冷却系统上电调试：
合+2A5柜内20Q2冷却水泵启动加压，检查+2A2柜内冷却水管接头是否漏水；冷却水泵转动的方向是否和标示方向一致，若不一致更改断开20Q2更改其下端口A/B/C相序接线；合上+2A5柜内20Q1，手动触发31KM2接触器后检查塔桶外的冷却风扇转动的方向和标示方向是否一致，若不一致更改断开20Q1下端口A/B/C相序接线；手动触发31KM311-2分钟检查塔底冷却器滑块是否有正常升温，若异常请检查冷却系统加热器回路是否正常。
（塔底变流器冷却系统）（塔外变流器冷却系统外循环风扇）
.变流器控制板DI/DO信号调试及故障排查
打开CCU控制板外壳检查以下CCU采集状态，若以下状态不正常会导致变流器直接报出故障信号或影响变流器的运行，请参照图纸一一检查排除故障。
以下是变流器待机状态下正常的DI/DO状态。
CCUDI7，9，10，11，12，14，15，16状态为1点亮状态；具体见下图绿色框起的部分
CCUDO12，14，15，16状态为1点亮状态；具体见下图绿色框起的部分
（CCUDI正常工作状态）（CCUDO正常工作状态）
三．塔底主控柜上电及调试
塔底主控柜控制电源取自变流器柜内的UPS,所以UPS送电完成后即可对塔底主控柜上电。
在确认以下元器件上端口电压正常，下端口对地及相间无短路的情况下依次进行以下操作对：
．24V控制回路上电及烧写CCU控制板程序
合上+2A5柜内21Q2，测量+2A6主控柜内2X3-7，2X3-8端子电压是否正常230V,
合上+2A6柜内205F2.2,测量205G2.1的输出24V是否正常
合上+2A6柜内205F2，205F2.1，205F3，205F4，205F5.
在+2A6柜内温控开关205S7设定值低于柜内温度或205K7继电器动作的情况下合以下开关主控制器PLC及通信模块，显示屏等即可正常通电，更新现场匹配的CP1585主控制器程序,PP380显示屏程序。
．柜内加热器及冷却风扇回路上电测试
调接204S8这两个温湿度开关启动柜内的一个加热器并检查其工作状态。
柜内冷却风扇测试可在HMI与CP1585建立通信后在温控系统分画面手动启动冷却风扇。
主控PLC及HMI，及通信设备启动完成后塔底调试人员进行以下几个方面检查与设置：
．主控制器CP1585与HMI-PP380ETH通信连接调试
在CP1585上设置的站点号拨码；
在HMI权限设置
分画面设置风机号并保存；
机舱及塔底其他模块拨码出厂前已经设置完毕无须更改，
HMI与主控制器CP1585的通信连接建立后之间的连线会变绿见下图。
（通信未建立实例）（通信已建立实例）
变检查右下角CP1585，PP380，CCU的DSP,FPGA程序版本是否正常；
以55#风机为例介绍CP1585拨码设置：
X16拨码数值=（55+16）/16的整数部分=4，
X1拨码数值=（55+16）/16的余数部分=7，
所以55#风机CP1585的拨码见下图设置为4/7
其他PLC模块需要设置拨码地址统计如下：
塔底SL8000=0/1;
塔底BC8083=0/2;
机舱BC8083=0/3;
机舱BC0043=0/8;
机舱BC1083=0/4
（55#风机CP1585站点号拨码设置实例）
．主控CP1585与变流器控制板CCU间RS232通信连接调试
设置变流器连接到主控通信的串口转换器206F1拨码值为0101;
变流器与主控制器CP1585物理连接建立后206F1的数据收发指示灯：
TX,RX同时点亮并闪烁；
PWR电源点红色点亮；
若仅点亮TX灯时表示通信未建立连接；请检查以下几个方面：
206F1到CCU的通信光纤是否连接正常，是否断线;
206F1到CP1585的RS232串口接线TX,RX,GND线连接是否正常;
206F1顶部拨码是否设置正确；
CP1585PS9400模块；206F1,CCU;是否存在硬件故障；
（变流器与主控CP1585通信串口转换器拨码设置与状态实例）
．主控CP1585与塔底PLC各模块POWERLINK通信连接调试
在HMI
模块监控状态分画面中查看塔底各PLC模块与CP1585的连接状态，IO状态为1说明
模块通信正常，0表示为未连接（模块上的r指示灯闪烁）原因可能有以下几种：
PLC模块与底板未完全插入接触不好；
PLC模块与模块间未完全插入接触不好；
PLC模块位置与配置不一致；
PLC模块硬件故障，模块故障指示灯“e”红灯亮
PLC模块24V电源或接线异常；
（塔底各PLC模块通信连接状态实例）
．变流器测采集的模拟量及塔底温度信号，LVRT信号调试
检查主控AT4222测得的变流器冷却水温度，
检查主控AT4222测得的塔底环境温度，
上述信号若不正常，请检查：
PT100传感器接线是否正常；PT100传感器输出的电阻值是否正常；
检查变流器CCU测得的塔底柜温度（+2A2功率柜温度），
若上述信号异常请检查：
PT100传感器接线是否正常；PT100传感器输出的电阻值是否正常；
PT100温度变送器设置及输出4-20MA信号及接线是否正常；CCU硬件是否异常
检查变流器测量的电网电流是否正常；
正常风机待机状态下仅有几个安培电流，偏航时大概10几个安培电流；并网状态根据功率的大小此电流不断变化，若显示异常请检查：
+2A4柜电流互感器是接线是否正常；+2A5柜分压电阻及接线是否正常；
CCU硬件是否异常，采集端子是否插紧；
变流器送到主控的LVRT信号测试
用短接线短接CCUDO端子排+24V与DO7端子，HMI检查塔底DI模块213DI1-12开入是否置1；
检查变流器测量的电网电压及频率；
HMI变流器状态分画面上显示为实际CCU测得的690V电压；
HMI主画面上显示为CCU测得的690V经变比转换后对应的400V电压；
若变流器状态分画面上显示690V电压异常请检查方面：
变流器与主控RS232通信是否中断；
CCU电网电压测量回路接线是否正确；
4Q2开关是否在合位；CCU及电阻分压板是否硬件故障；
（HMI主画面上变流器查信息检查实例）
（HMI变流器分画面画面上变流器查信息检查实例）
若HMI主画面上显示400V电压异常而变流器状态分画面上显示690V正常请检查方面：
HMI参数设置电网参数分画面里查看“电网数据采集选择”参数是否匹配
1，表示电网电压电流由主控CM0985模块采集；
2，表示电网电压电流由变流采集并通过通信方式送给主控；
（电网数据采集选择设置实例）
．连接塔底HB2881去机舱的通信光缆
（塔底主控柜去机舱HB2881光纤连接实例）
第一对为细光纤，为塔底及机舱HB2881间连接光纤，用于机舱及塔底PLC模块通信
第二对为粗光纤，为为塔底及机舱光电转换器间连接光纤，用于机舱连接HMI显示，不连接话
也不影响风机的正常运行，只为未方便机舱上方便HMI连接。
四．机舱主控柜上电调试
机舱及变桨轴柜400V电源由塔底80KVA的690V/400V干式变压器供给，在确认以下元器件上端口电压正常，下端口对地及相间无短路的情况下依次进行以下操作对：
.塔底80KVA690V/400V干式变压器上电及带电情况检查
断开+2A4柜内的1Q1,测试干变高低压侧对地绝缘电阻以及是检查接线是否正确规范。
合上塔底干变配电箱内的高压侧塑壳断路器，+2A4柜内的1Q1,干变高低压侧带电。
合上+2A6柜侧面的201Q2;测试+2A6柜2X1-1，2，3,端子，相间，对地电压相序是否正常；
202Q4及其支路断路器开关可由风电公司根据现场调试需要再有选择性的一一合上。
（塔底690/400V干式变压器及其高压侧塑壳断路器）
．机舱400V上电及带电情况检查
机舱主控柜有调试人员看护的情况下，
合上+2A6柜内202Q1，测试+2A6柜2X1-7，8，9,端子，相间，对地电压相序是否正常；这样塔底400V已送至机舱主控柜。
机舱调试人员测试主控柜4X0-1，2，3端子，相间，对地电压相序正常后合上401Q1;
401Q8及其各支路断路器及开关可由风电公司根据现场调试需要再有选择性的一一合上。
．机舱24V控制回路上电
机舱调试人员安装好菲尼克斯电池模块411G1的两片电池保险后合上411F2.1开关，直流UPS电源411G2.1带电；合上411F9.1开关，测风仪加热电源411G8带电，测试其24V输出是否正常。
在机舱主控柜内温控开关411S5设定值低于柜内温度或411K5继电器动作的情况下合以下开关机舱主控PLC及通信模块等正常通电。
．合上411F0，411F1，411F2，411F2.2，411F3，411F4，411F4.1，411F5，411F6.1,411F7，411F8.1
这样机舱主控24V控制电源上电完成，PLC及通信模块启动正常后塔底调试人员在HMI上做以下方面检查：
．连接机舱HB2881去塔底的通信光缆，建立机舱PLC模块与塔底CP1585通信连接
塔底及机舱间的HB2881模块通信连接正常后HB2881模块的L/A1F1或L/A1F2指示灯会快速闪烁，若不亮请检查以下方面：
塔底到机舱的这对细光纤是否接反，断线；HB2881模块是否故障，
（机舱去塔底主控柜HB2881光纤连接实例）
．主控CP1585与机舱PLC各模块POWERLINK通信连接调试
在HMI
模块监控状态分画面中查看以上各机舱PLC模块与CP1585的连接状态，
IO状态为1说明模块通信正常，0表示为未连接（原因可能有以下几种：
PLC模块与底板未完全插入接触不好；PLC模块与模块间未完全插入接触不好；
PLC模块位置与配置不一致；PLC模块硬件故障，模块故障指示灯“e”红灯亮
PLC模块24V电源或接线异常；
（机舱各PLC模块通信连接状态实例）
．风机安全链确认及信号调试
HMI画面检查机舱及塔底所有PLC各模块通信连接正常后在塔底SL8000模块上对机舱及塔底安全链模块进行确认操作：
查看拨码是否已经拨到FW-ACKN，查看安全CPUSafeLoigc的指示灯状态，进行4次确认
等待FW-ACKN灯常亮，将拨码拨到SK-XCNG,按下ENTER，查看SKEY灯亮，说明确认成功
等待MXCHG灯持续闪烁，将拨码拨到SCAN，按下ENTER
等待MXCHG灯长时间持续闪烁，将拨码拨到3或n,按下ENTER
等待FW-ACKN灯闪烁，将拨码拨到FW-ACKN，按下ENTER，等待重启动。
（安全链模块SL8000及拨码实例）
对于现场安全炼无法确认的情况，可检查以下方面：
安全链程序未烧入
安全链程序配置与模块配置不一致；
安全链路模块硬件故障
机舱与塔底通信中断或未连接
安全链模块与底板接触不好多插拔操作几次
拨码位置错位
确认完成后安装链I/0模块均亮绿灯，SL8000模块除了R/E指示灯点亮外其他全灭，对下列表信号一一进行变位触发调试；风机正常的安全链信号输入及输出均为1。
若不为1请检查信号回路。
（风机正常安全链信号列表实例）
五．轮毂变桨柜上电及调试
机舱调试人员合上401Q4后塔底400V电源已经通过电气滑环送到轮毂变桨轴柜1.这样轮毂变桨
调试人员按以下步骤对变桨轴柜进行上电操作。
．轮毂400V及照明回路上电，带电情况检查
调试人员在机舱及塔底维护开关置1；
按下机舱及塔底紧停开关并锁定低速轴后进入轮毂；
确认三个轴柜的6Q1均处在断开位置，并触发轴柜3的26Q1紧停按钮；
确认轴柜1的1Q1断开的情况下合上401Q4，测量上端口U，V，W三相对地电压，相间电压是否平衡幅值是否正常；并测试U,V,W相序是否正相序.；
合上轴柜1的1Q1，1F4，1F6，1Q2，接通轮毂照明回路及防雷回路，检查三个轴柜及电容柜
元器件，接插件，编码器及电机连接电缆，触点等在运输及安装过程中是否损坏及松动脱落；元
器件接线及端子是否有松动；柜内是否有进水渗水潮湿迹象等；检查机舱到变桨轴柜的连接电缆
P，N，O是否正常规范连接。
检查电压检测模块1A1第一个绿色指示灯是否正常点亮。
．轮毂24V控制回路上电
合上轴柜1的1F1，6F2，6F3，对24VAC/DC电源模块上电并测试其输出24V电源是否正常。
合上3个轴柜除6Q1外所有开关及熔体，24V控制电源上电完成；轮毂内PLC模块上电启动。
．主控CP1585与轮毂PLC各模块POWERLINK通信连接调试
在HMI
模块监控状态分画面中查看以上各机舱PLC模块与CP1585的连接状态及工作状态，
IO状态为1说明模块通信正常，0表示为未连接，原因可能有以下几种：
PLC模块与底板未完全插入接触不好；
PLC模块与模块间未完全插入接触不好；
PLC模块位置与配置不一致；
PLC模块硬件故障，模块故障指示灯“e”红灯亮
PLC模块24V电源或接线异常；
（轮毂各PLC模块通信连接状态实例）
．轮毂变桨柜加热回路上电及调试
手动调节10S1或10S2使设定温度值高于柜内温度，或设定湿度值低于柜内湿度，检查三个轴柜及电容柜加热器启动后的工作状态是否正常，正常后将温湿度设定值调回出厂前设置。
．轮毂变桨24V信号及润滑系统调试
手动触发机舱主控柜内的服务模式开关，HMI检查变桨轴柜3PLC开入模块DI1-7状态是否置1，轴柜327K2继电器是否正常动作；
手动触发机舱主控柜内的96度旁路开关信号，，HMI检查变桨轴柜3PLC开入模块DI1-8状态是否置1；轴柜327K1继电器是否正常动作，；
（24V信号调试实例1）
HMI画面上润滑系统分画面上手动启动轮毂轴承及齿轮润滑泵工作，检查轴柜2的4K4，4K5是否正常吸合，润滑泵上的液位检测灯是否点亮，分油器工作是否使轴柜2PLC开入模块的DI10,DI12开入指示灯是否闪烁；
（润滑系统手动启动轮毂轴承，齿轮润滑泵实例）
（24V信号调试实例2）
分别触发三个轴柜触发91及96度限位开关位置，检查主控453DI3-10信号是否变位置1
（24V信号调试实例3）
．按照以下步骤对三个桨叶分别进行校零操作
*点击主控界面的按钮
，然后点击
按钮，再点击
按钮进入变桨维护的界面在主控的变桨维护界面中，点击
按钮；
（桨叶校零操作界面实例）
*在
后面的下拉框中双击选中轴1；
*点击
按钮，左边指示灯变绿，观察变桨系统“当前状态”变为“手动模式”；
*将轴1限位开关扎带打开，桨叶1自动回到91度；
*点击
按钮，然后按住
或
，电机实现正反转。
使叶片前缘的零度刻度线标记与轮毂上的箭头零点（见下图）对正处，查看人机界面当前显示的角度是否为0（±0.1），如果为0则使桨叶旋转到91度使限位开关触发。
如果在零度刻度线标记与轮毂上的箭头零点对正处人机界面显示不为0，则观察
后面框内数值是否为0，如不为0，则点击按钮
，使得后面框内数值为0。
（叶片上零刻度线实例）
*点击
按钮，此时被选中轴的“光电角度”和“旋变角度”都变为0，如果只有“光电角度”变为0，则再次点击
将“旋变角度”也变为0。
*通过点动运行将电机转到91度限位位置，界面上“限位开关”91度变成绿色。
点击
按钮，弹出是否确定保存的对话框。
长按对话框中“确定”按钮，直到提示正在保存。
对话框消失后保存成功。
每次只能保存一个桨叶的数据。
*轴2和轴3重复以上操作（注意：
一次只能操作一个轴）
*三个桨叶校零都完成后点击选择叶片到无选择状态
，点击
左边指示灯变灰色，退出手动模式。
（轮毂上的零位置箭头实例）
．确认三个电容柜1F1开关合上的情况下闭合连接三个轴柜到电容柜的手柄开关6Q1，充电器开始工作，从主控HMI的变桨状态界面可以看到电容电容逐渐上升，至435V（±5V）结束，充电时间小于8分钟。
充电完成后拔出26Q1，塔底复位安全链，则变桨系统安全链闭合，三个桨叶运行至89度，如果系统有故障，则点击主控界面的变桨状态页面中点击
，如果“桨距故障”前方有红灯亮，则表明变桨系统有故障，再点击
进入界面查看所有有关变桨系统的故障。
并在HMI检查检查变桨整体运行情况。
包括以下几个方面：
各轴柜变桨DI/DO状态
各轴柜温度
电容柜电压
电机温度等
若上述测量显示不正常请检查
各信号回路是否正常；
通信连接是否正常；
（变桨DI/DO状态列表实例）
六．风机编码器校正及并网调试
在安全链信号调试完成后，风电公司调试人员会对机舱上，测风，偏航，扭缆，液压系统进行检查调试。
等待所有调试结束后进行以下步骤并网操作：
*风机打到维护模式松开风轮制动刹车采取手动变桨的方式检查主控采集的高速轴与低速轴转速大小，方向是否一致，若方向不一致请检查更改编码器A/B信号接线。
（手动变桨操作界面）
*确认已经拆除CCU并网线D03后维护模式开关置0复位并开机风机进入自动启机状态
*进入HMI变流器编码器校正分画面待变流器进入切入励磁状态后发电机定子电压建立，变流器编码器校正分画面上出现红色定子电压向量线（黑色线为电网电压基准向量线，只要CCU690V电网电压测量正常此基准线就一直存在）。
观察红色定子电压向量线长度基本及角度基本固定不变后按“细调-”或“细调＋”按钮直到红色线与基准线重合即可再按下塔底风机“停止”按钮停机，并将塔底“维护开关”打到1，待右边“保存”按钮图标可操作后点“保存”按钮保存编码器校正值编码器校正操作完成。
（编码器校正画面实例）
若定子电压建立后此电压相量线出现后长短变化较大或角度不固定一致在转动状态的情况，请不要强行找角度并网。
请检查：
发电机定子及转子电缆连接是否正常，
CCU定子电压采集测量是否正常，
定子电压相序相位是否正常，
编码器安装及输出信号接线是否正常，
CCU硬件是否正常，
转子侧IGBT及驱动板是否正常。
校正完成后两条向量线基本重合，Vg,Vs标数值基本一致；见下图
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