1500MW风机说明书.docx

FD-77-1500-I技术特性概述1.1 风力发电机FD-77-1500-HI风力发电机（以下简称为“风力机”）是三叶片、上风向、叶片变浆距、主动偏航、叶轮直径为77米、额定容量为1500kM设计使用寿命20年的风力机。该机采用双馈异步发电机，可以使风力机在比较宽的风轮转子转速变化范围内运转，以获取更多的电能。风轮由3个叶片（全长控制）、叶片轴承及轮毂构成。叶片全长37.5米。叶片通过4-点接触回转支撑，安装在叶片轮毂上，以实现叶片的迎角可调。风力机可以根据发电量及产生的噪音调节叶片运行时的角度。在高风速下，双馈发电机和变浆距系统将风力机的输出功率保持在额定功率。在低风速条件下，双馈发电机和变浆距系统通过选择风轮转子的转速和叶片角度的最佳结合使风力机的输出功率最大。风力机通过主轴将机械功率由齿轮箱传输到发电机。齿轮箱由1级行星齿轮和2级圆柱齿轮传动。从齿轮箱通过联轴节联结，将能量耦合到发电机。发电机是一台高效率的4极双馈式发电机,带有绕组转子和滑差线圈，采用绝缘轴承配置。双馈异步发电机，又称交流励磁发电机。其结构与绕线式异步电机类似，但转子上需要4个滑环。馈电方式则和双馈电机或异步电动机超同步串级调速系统相似，即定子绕组接电网，转子绕组接由变频器提供频率、相位、幅值都可调节的电源，实现恒频输出，还可以通过改变励磁电流的幅值和相位实现发电机有功、无功功率的独立调节。由于这种变速恒频控制方案是在转子电路实现的，流过转子电路的功率是由交流励磁发电机的转速运行范围所决定的转差功率，该转差功率仅为额定功率的一部分，这样该变频器的成本以及控制难度大大降低。另外发电机运行时，既可超同步转速运行，也可亚同步转速运行，变速运行在I1o（T181OrmP之间，而定子输出电压和频率可以维持不变，既可调节电网的功率因数，又可以提高系统的稳定性。这种采用双馈异步发电机的控制方案除了可实现变速恒频控制、减小变频器的容量外，还可以实现有功、无功功率的灵活控制，对电网而言可起到无功补偿的作用。风力机的基本制动方法是浆叶绕流制动。高速轴的制动是紧急状态下的备用制动，通过液压系统作用安装在齿轮箱高速主轴上的备用盘式制动器。风力机的功能通过几台微处理器构成的控制单元监控。控制系统安装在机舱内。在风力机全工况的过程中调节控制系统可以使叶片的转动角度变化在Oo90。控制系统根据安装在机舱顶部的风向仪提供的风向信息控制偏航系统转向。偏航系统是由回转支撑轴承、弹簧阻尼装置和四台电机驱动的齿轮传动机构组成的。机舱盖是高强度聚脂玻璃纤维材料制成，可以保护机舱内部的设备，防雨、雪、尘和阳光的照射。从塔架进入机舱是通过塔顶的一个中央开口。机舱内还安装了一台起重量为200kg的链式提升机，提升高度为80mo风力机的塔架是钢制圆锥型筒式结构（不在供货范围内），设有攀梯助力装置。（由用户选购）。FD-77-1500-HI风力机的设计根据IEC61400-1标准，塔架高度有63米、72米、78米等，可适用于III级风场。气象条件FD-77-150（Hn风机满足的安全等级为WTGSIII,即适应风场Vref=37.5s；Vave=7.5m/s;Ve50=52.5m/s；I15=0.16.（Vref为参考风速；1e为全年平均风速；Ve50为极端风速；1S为湍流值。）设计运行在海拔150Om以下，环境温度为-30°C到+40的范围，如果在这个温度范围之外，必须采取特殊的措施；相对湿度90%。安装在风场的风力机之间的距离在主风向至少5个叶轮的直径的距离，即385米。如果风力机在主风向的垂直方向上成排安装，风力机之间的距离不得小于4个叶轮的直径，即310米。1.3 与电网的连接FD-77T500TII是并网型风电机组，由塔底控制柜引出的连接电力电缆（用户采购）通过容量为1.6MVA35kV690V或IokV/69OV升压变压器（设备最高电压40.5kV,由用户选购）与中压电网连接，以IOkv或35kV汇流线路集电，接入风电场升压站IOkV或35kV母线，经二次升压后并入主电网。推荐接线方案为一机一变单元接线方式。见以下参考图35kV035kVHM<h4)o对电网的要求：电网电压1035kV,电压偏差±5羯电压闪变波动大于85%tev<0.1秒；周波50Hz+0.5Hz-0.5Hz；电网失压的情况在整个风力机使用寿命期间最多允许平均每月发生一次。1.4 风机接地接地系统必须根据风场当地的土壤条件，风机基础及其周围必须设置良好的接地网，接地电阻FD-77-1500-I风机总图1风轮整流罩2.轮毂3.变桨支撑4.变桨驱动机构5.变桨控制器6.轴承座7.主轴承8.主轴9.冷油器10.齿轮箱I1制动装置12.连轴器13.发电机14.维修吊车15.滑环系统16.气象站17.通风机18.基座19.偏航机构20.偏航支撑21.变流器22.主控制器23.机舱罩FD-77T500-I风电机组传动系统2.机组主要部件及功能：2.1 风轮：将捕获的风能转变为机械能。2.2 2传动系统：将风轮捕获的机械能传递到发电机。2.3 发电机：将机械能转变为电能。2.4 机舱：机舱内安装有传动系统、电机、偏航系统等，是风力机塔架以上部位的主要承力装置。2.5 偏航系统：偏航系统根据风向标接受的信息，由控制系统自动执行机舱的偏转，使风轮始终处于迎风状态。2. 6塔架：塔架是支撑机舱的结构部件，它使风力机风轮处在较为理想的高度上运转，也是安装维护人员上下机舱的通道。2.7 液压系统：为高速轴嵌盘刹车系统提供液压控制。2.8 变桨距系统：一对一的电动变桨距，实现了每支叶片0-90度的变桨距控制，浆叶绕流刹车安全性比同步盘变桨距提高了3倍。2.9 电控系统：完成机组的智能化自动控制、监测和远程通讯等控制功能。3. 技术数据:3.1风轮叶片数量：3支轮毂：风轮转速：额定转速：10. 05t球墨铸铁GGG40.3（德国DIN1693-1973）11. 118.Irpm顺时针旋转18rpm风轮直径：77m扫掠面积：4657m2切入风速：3.0ns额定风速：11.5m/s切出风速：21m/s极端风速：52.5m/s叶片驱动方式：变桨轴承：变桨齿轮箱：变桨距电机：叶片长度：独立电动变桨单排球式四点接触回转支撑速比二I1o三台5kW电动机；220V；1440rpm37.5m叶片材料：叶片质量：风轮质量：GFRP6.5t35.2t3.2主轴及齿轮箱主轴齿轮箱结构形式：材质：42CrMoA1级行星齿轮和2级圆柱齿轮增速比：1：100质量：16t额定功率：1500kW许用功率：1650kW额定扭矩：880KNm效率：0.95润滑方式：油泵强制润滑油冷却方式：风冷输出轴连接方式：键法兰3.7 发电机额定功率：1560kW电压：690V定子电流：1035A转子电流：382A形式：4极双馈异步发电机转速范围：IOoo-2000rpm额定转速：1780rpm额定扭矩：8852Nm绝缘等级：F安装方式：IMB3冷却方式：IC411防护等级：IP54绕组接线方式：定子绕组接，转子绕组Y接转子绕组开路电压：1942V旋转方向：从轴身端看顺时针效率：92.7-97.1%功率因数1左右质量：7.7t3.8 变流器变流器是由阿尔斯通公司提供的，专为1.5MW风力发电机设计的专用变流器，可以控制发电机的功率因数从容性0.9-1感性0.9,代表了当前先进技术优势。变频器的基本参数Basicparametersoffrequencyconverter额定容量/Ratedcapacitynet)主电源电压/Mainssupp1yvo1tage主电源频率/Mainsupp1yfrequency效率/Efficiency电源侧额定电流/RatedcurrentNPR电源侧最大电流/MaximuncurrentNPR机器侧额定电流/RatedcurrentMPR机器侧最大电流/MaximuncurrentMPR转矩上升时间/Torquerisetime噪音/Noise跳闸温度/Overtemperatureshutdowntemperature)运行温度OPerationtemperature储存温度/Storagetemperature海拔/A1titude冷却方式/Coo1ing700/400KVA(转子侧rotor/网侧690V+10%-10%5060HZ+1%-1%>97%305A510A580A640AIOms<82db(A)- 85(散热器温度/heatsink- 25°C+40°C- 25oC65oC<2000mabovesea1eve1强迫风冷/Forcedair变流器能够实现:通过控制转子对发电机激磁；在指定的速度范围内将发电机与电网同步；产生所需要的转矩/功率;变流器主回路原理图3.9 功率和效率系数曲线如果在风场内的某些区域，10Om之内的坡度超过10°,则需要进行额外考虑；湍流强度WIo机FD-77-1500-IPowerCurvewithP=1.225kgm3风速功率CPm/skW320.60.267471.50.3925151.90.4266270.50.4397436.10.4468654.60.4499937.90.451101279.90.449111486.70.39211.51500.40.346121500.40.305131500.40.240141500.40.192151500.40.156161500.40.129171500.40.107181500.40.090191500.40.077201500.40.066211500.40.0573.6偏航系统偏航轴承：四点接触回转支撑偏航电机：四台3kW电动机；380V；960rpm偏航齿轮箱：速比=1:1154质量=54Okg偏航速度：约0.5460/s3.7 控制系统FD-77T500-III的控制系统，控制系统采用德国SSB公司制造的风力发电控制系统，根据FD-77T500T风力发电机风力发电机的特性，由英国GH公司设计专用控制软件。15MW变桨双馈风力发电机控制系统自动调节(P1C)CPUXeG1aM切GSMBVxWORKS.REA1TIMEU1TTTASKING21ETHERNET.USB.CMPC-CARD.CFItafORY32xD124VDC32xDO24VDeIAIGXDMH4VDC(PROGRAMMAB1EASINoRoUT)2mMC/SSI；IMK2：IxOUTW12BJt2xinINC/SSI：IMKz;2XOUT-CV2M2x1nINC/SSt；IMKZ；NOUT7W12Bt121PTICO4XAS0.2OmAWT31010