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1、,2.0MW风力发电机组的整机介绍,授课： * 编订： 孙伟 修改：* 2015年3月29日,课程目录：,一、金风2.0MW机组基本型号 二、机组的整体机械结构 三、叶轮变桨系统 四、永磁发电机及其轴承 五、机舱底座及偏航系统 六、整机电气系统,机组概述： 水平轴、三叶片、上风向、变速变桨距功率调节 无齿轮箱、叶轮直接驱动发电机 外转子永磁同步发电机 机组额定功率为2000kW 主要机型： GW108/2000kW、GW115/2000kW 适用范围： GW108/2000kW机组适用于GLB GW115/2000kW机组适用于GLB及GL S/IEC S,一、金风2.0MW机组基本型号,一、
2、金风2.0MW机组基本型号,金风2.0MW机组的主体部件图,二、机组的整体机械结构,整机侧剖视图,二、机组的整体机械结构,二、机组的整体机械结构,叶轮变桨系统组成,三、叶轮变桨系统,变桨轴承,变桨控制柜,变桨轮毂,接近开关和限位开关,变桨齿形带,导流罩,三、叶轮变桨系统,叶轮变桨系统组成,变桨驱动,变桨轴承,齿形带,胀紧度调节压板,变桨控制柜,传感器支架,变桨轴承 变桨轴承采用深沟球轴承，深沟球轴承主要承受纯径向载荷，也可承受轴向载荷。承受纯径向载荷时，接触角为零。,三、叶轮变桨系统,密封圈,密封圈,三、叶轮变桨系统,变桨驱动装置由变桨电机和变桨减器两部分组成。变桨电机是含有位置反馈和绕组温度
3、检测传感器的伺服电动机。,变桨驱动装置,变桨驱动装置,三、叶轮变桨系统,三、叶轮变桨系统,齿形带传动变桨结构,三、叶轮变桨系统,三、叶轮变桨系统,额定功率: 2120 kW 定子电压: 720 V 额定电流: 21006A 额定转速: 14 rpm 极对数: p=44 冷却方式: 主动风冷 防护等级: IP 54 转速范围：518.2rpm 运行频率范围：3.6713.35Hz 相数：两套绕组双三相 电机重量：49.64吨 绝缘等级: F级按B级温升考核 预弯、绝缘浸漆绕组 绕组整体真空绝缘浸漆,发电机各项参数,四、永磁发电机部分及其轴承,四、永磁发电机及其轴承,发电机的结构介绍,转子支架及磁
4、钢,定子支架及绕组线圈,定轴,NJ轴承,转动轴,BT轴承,四、永磁发电机及其轴承,维护人孔,四、永磁发电机及其轴承,永磁直驱发电机主轴纵剖图,四、永磁发电机及其轴承,前轴承（BT轴承）是双列圆锥滚子轴承，它具有一个双滚道的外圈和两个内圈，两内圈之间有一隔圈，可以通过改变隔圈的厚度调整轴承游隙。,特点：这类轴承可以在承受径向载荷的同时承受双方向轴向载荷，可在轴承的轴向游隙范围内限制轴和外壳的轴向位移。主要用于承受以径向载荷为主的径向与轴向联合载荷。具有承载能力大，极限转速低的特点。,前轴承(BT轴承）,四、永磁发电机部分及其轴承,定轴,永磁体励磁 非满载状态下效率高 结构紧凑、重量轻 外转子、内
5、定子结构 磁通密度大, 不会退磁 主动温度控制冷却系统 冷却性能好 一体化轴承概念 不另外需要轴承,轴承,定子,发电机剖面图,四、永磁发电机部分及其轴承,动轴,四、永磁发电机部分及其轴承,发电机热量散出方式,四、永磁发电机部分及其轴承,发电机冷却系统 由两个独立的散热系统组成，每个系统主要由进风道、出风道、离心双速电机组成，出风道内安装有Pt100用于监测出风口温度。两套散热设备位于主轴两侧对称位置。双速电机实现冷却风扇电机高低速运行机制2极高速运行、4极低速运行。,四、永磁发电机部分及其轴承,发电机锁定装置,锁定系统包括维护手柄、叶轮锁定传感器、安全门锁以及叶轮锁定销等部分。锁定传感器反馈叶
6、轮是否锁住，安全门锁反馈安全门是否锁定，只有安全门被锁住才可以退出发电机锁定销。锁定销装置安装在发电机定子支架上，通过操作机舱维护手柄进行叶轮锁定后，拍下机舱急停按钮，安全门锁可以打开取下，通过发电机人孔就可以进入轮毂工作。,五、机舱底座及偏航系统,五、机舱底座及偏航系统,五、机舱底座及偏航系统,底座内平台设备布局,机舱控制柜,润滑泵站,液压站,振动监测柜（非标准配置）,灭火器,五、机舱底座及偏航系统,五、机舱底座及偏航系统,偏航液压制动器 为液压盘式压力闸，由液压系统提供约175bar180bar的压力，使刹车片紧压在刹车盘上，提供足够的制动力。偏航时，液压释放但保持15bar20bar的余
7、压，这样一来，偏航过程中始终保持一定的阻尼力矩，大大减少风机在偏航过程中的冲击载荷。,五、机舱底座及偏航系统,偏航制动器在使用后，需定期检查偏航制动器的摩擦片厚度，当摩擦片厚度为2mm 左右时，需要更换新的摩擦片。,五、机舱底座偏航及其维护常识,1 自动加脂器,五、机舱底座及偏航系统,2 齿面润滑器,3 递进式分配器,偏航系统的自动润滑部分,五、机舱底座及偏航系统,润滑系统管路图,六、整机电气系统,水冷变流系统,控制系统示意图,六、整机电气系统,六、整机电气系统,控制系统通信拓扑示意图,六、整机电气系统,机舱电气控制柜图,六、整机电气系统,塔底电气控制柜和水冷控制柜图,1,2,3,4,5,6,
8、7,8,9,六、整机电气系统,塔底变流器控制柜图,变流器由4个单柜组成，分别为：控制柜、电抗器柜、IGBT1柜、IGBT2柜，见左图。控制柜内部主要是二次系统和网侧断路器；电抗器柜内是电抗器、制动单元； IGBT1柜内是功率模块，网侧逆变部分；IGBT2柜内是功率模块，机侧整流部分。,整体尺寸：30008002404(宽深高) 重量：3800kg,五、整机电气系统,金风2000kW风力发电机组配备的电控系统以可编程控制器为核心，控制电路是由PLC中心控制器及其功能扩展模块组成。主要实现风力发电机正常运行控制、机组的安全保护、故障检测及处理、运行参数的设定、数据记录显示以及人工操作，配备有多种通
9、讯接口，能够实现就地通讯和远程通讯。 电气控制系统由低压电气柜、变流柜、机舱控制柜、三套变桨柜、传感器和连接电缆等组成，电控系统包含正常运行控制、运行状态监测和安全保护三个方面的职能。,本课程就讲到这里，如果有什么问题，欢迎大家踊跃的提出来，我们共同探讨。 同时也希望各位在各自的工作岗位上能像雄鹰一样自由的翱翔。,尾声：,本节推荐书籍及资料： JB-T 10300-2001 风力发电机组设计要求 Guidelines for Design of Wind Turbines2010 Guideline for the Certification of Wind Turbines Edition 2010 风力发电机组理论与设计 风力机械技术标准精编 风力机安装、维护与故障诊断,谢 谢 大 家！,