ICS
Q/JF
金风1500kW系列风力发电机组
变桨电气系统使用手册
版 本：A0
编 制：
校 对：
审 核：
标准化：
批 准：
新疆金风科技股份有限公司 发布
前 言 ........................ II
1 范围 ....................... 1
2 说明 ....................... 1
3 动力连接 ................... 1
4 主开关Q1 ................. 1
5 充电器 ..................... 1
6 超级电容 ................... 1
7 逆变器 ..................... 2
8 继电器 ..................... 2
9 DC/DC变换器 ................ 2
10 旋转编码器 ................. 2
11 Harting 连接器 .................................................................... 3
12 安全链 .................... 3
13 PNP型接近开关 ............. 3
14 I/O模块 ................... 4
15 信号调理模块 .............. 5
16 变桨软件 .................. 5
I
本文件用于金风1500kW系列风力发电机组变桨电气系统使用指导。
本文件由新疆金风科技股份有限公司提出并归口。
本文件起草单位：新疆金风科技股份有限公司技术中心电控部。
本文件主要起草人：王明江。
本文件为首次发布。
本文件批准人：曹志刚。
II
Q/JF 70/1500SM.8-2007
金风1500kW系列风力发电机组变桨电气系统使用手册 1 范围
本使用手册仅适用于由VENSYS供货的1500kW变桨电气系统。
2 说明
本使用手册主要是对1500kW变桨电气系统硬件结构以及与主控软件的接口进行了描述； 3 动力连接
三个变桨控制柜的动力电源均为3×400V＋N AC，且彼此之间是并联的。其中1＃叶片变桨控制柜的动力电源引自滑环，其余两个则依次引自前一个变桨控制柜的动力电源输出X10c。
4 主开关Q1
主开关Q1作用：
4.1 变桨控制柜内超级电容充电器3×400V AC电源输入控制；
4.2变桨电机冷却风扇、散热器冷却风扇、柜体内加热器的230V AC电源输入控制；
4.3由充电器输出或超级电容供电的逆变器内部60VDC控制电源输入；
4.4柜体内由60V/24V DC/DC变流器的电源输入；
4.5当开关Q1断开后，整个变桨控制柜除了动力电源输入以及超级电容之外,其余所有电路均断电，变桨系统停止工作。
5 充电器
额定输入：3×400V AC
额定输出：60V DC
在电网电压正常的情况下，超级电容充电及变桨控制柜所用的直流控制电均来自充电器。与充电器相关的信号：
5.1 充电器直流输出控制信号ON/OFF：控制充电器是否输出60VDC电压，该功能主要用于测试变桨控制柜动力电源掉电时超级电容的性能。
5.2充电器运行正常状态信号：由充电器本身控制的开关量信号，用于反映充电器动力电源输入是否正常。
5.3充电器温度测量：由安装在充电器内部的PT100铂电阻传感器测量。
5.4充电器直流输出电流IDC测量：由安装在充电器内部高频降压变压器副边回路中的电阻测量,以方便控制高频降压变压器原边回路中的IGBT模块触发脉冲,以及充电器的最大输出电流。
6 超级电容
6.1 由四组超级电容能量模块串联组成，每组能量模块的额定电压为16.2V,每个能量模块则由6只超级电容单体串联组成，每只超级电容单体的额定电压为2.7V，额定电容值为2600F，超级电容总的电容值为108F。
超级电容输出三个测量信号：
6.2 超级电容温度，由PT100铂电阻传感器测量；
1
Q/JF 70/1500SM.8-2007
6.3 30VDC及60VDC直流电压信号:实时监测串联的超级电容模块之间电压分配是否均匀；通过超级电容电压监测，可以判断电网电压是否掉电。
7逆变器
直流输入：由充电器的输出或超级电容供电，标称电压为48VDC；
交流输出：标称值为3×29V AC；
输入、输出引脚功能描述：
D3、D5：旋转编码器提供的标准增量式反馈信号；
E1：控制变桨速率的模拟输入信号；
E2、E3：相互短接；
E5、F4：自动变桨模式下变桨电机刹车松、抱闸控制信号；
E12：手动变桨模式下，叶片桨距角减小控制信号；
E13：手动变桨模式下，叶片桨距角增大控制信号；
F1：内部直流控制电源输入；
F3、F9：控制变桨电机刹车松、抱闸；
在叶片桨距角未达到限位开关前提下，继电器K2线圈得电，变桨电机刹车松闸条件： 手动变桨模式下，逆变器E12或E13为高电平输入；
自动变桨模式下，逆变器E5、F4为高电平输入；
F6、F12：变桨电机过载控制信号；
8 继电器
8.1继电器K2：控制变桨电机刹车松、抱闸，同时对变桨电机冷却风扇M2、散热器冷却风扇M3运行进行控制。
8.2 继电器K3：由限位开关控制，当叶片接触到限位开关时，继电器K3线圈失电，逆变器内部直流控制电源断电，变桨电机刹车抱闸。
8.3 继电器K4：安全链控制继电器，由总线端子控制器BC3150检测变桨系统自身安全链信号是否正常，只有变桨系统安全链正常时,继电器K4的线圈导通，否则，继电器K4的线圈将失电，由轮毂反馈给机舱的安全链信号是断开的。
8.4 继电器K5：用于控制变桨控制柜内部加热器R0的运行,继电器K5线圈得电，加热器工作，反之，加热器停止工作；
8.5 继电器K6：用于控制变桨控制柜内部冷却风扇M4的运行, 继电器K6线圈得电，风扇工作，反之，风扇停止工作；
8.6 继电器K8：用于控制充电器NG5是否有直流电压输出, 继电器K8线圈得电，NG5停止直流输出，反之，NG5输出正常；
8.7继电器K7：用于检测由机舱进入轮毂的安全链信号是否正常, 继电器K7线圈得电，安全链正常，反之，安全链已断；
9 DC/DC变换器
将充电器或超级电容提供的60V DC变换为继电器及BECKHOFF现场总线端子控制器、信号模块、SSI接口模块等所需的24VDC 电源。
10旋转编码器
IVO公司生产的集成了绝对值和增量式功能的多圈编码器。
主要参数：
最大圈数：4096；每圈8192等份 ,输出结果25位，数据格式：GRAY码 脉冲数量1024/秒。
2
Q/JF 70/1500SM.8-2007
11 Harting 连接器
X5 ： 进入轴电气柜的3×400V AC 动力电源； 进入轴电气柜的DP总线；
进入轴电气柜的安全链信号线；
X10： 离开轴电气柜的3×400V AC 动力电源； 离开轴电气柜的DP总线；
离开轴电气柜的安全链信号线； X6： 变桨电机冷却风扇动力线； 变桨电机刹车线圈控制信号线；
变桨电机测温用PT100铂电阻信号线； 变桨电机过载控制信号线；
X9： SSI接口模块KL5001与旋转编码器信号、数据连接线； X7： 与限位开关相连接； X8： 与接近开关相连接； 12 安全链
进入轮毂的安全链信号与变桨系统内部安全链信号之间彼此分开，以方便紧急停机时故障原因的判定；
13 PNP型接近开关
3
Q/JF 70/1500SM.8-2007 测试距离: 5mm
实际接线 : 1 、2、 3 分别与棕、 黑、 蓝连接； 14 I/O模块
14.1 总线端子控制器BC3150
主PLC与BC3150之间交互的信息如下列表格： 主PLC→BC3150
运行参数 4
Q/JF 70/1500SM.8-2007
14.2铂电阻测量模块KL3204
温度值与KL3204显示值之间换算关系
模拟量输入电压与数字输出之间的关系
14.4模拟量输出模块KL4001
数字输出与模拟量输出电压之间的关系
15信号调理模块
将取自超级电容的60V、30V直流电压信号、充电器的直流电流输出信号，经过信号处理，转换成适合BECKHOFF 双极性模拟输入模块允许输入范围之内。 16 变桨软件
存储在BC3150内的程序主要实现以下功能： 16.1 对变桨系统的运行进行管理；
16.2 实现与主PLC之间的信息交互，实时反馈变桨系统状态、运行参数，并接受主PLC的命令，执行相应的变桨动作；
5
Q/JF 70/1500SM.8-2007 16.3 实现对手动变桨操作的控制；
16.4 当风机安全链断开情况下，BC3150将独立于主PLC控制，使三个叶片以7°/s同步顺桨。
6
久久建筑网m.kkreddy.com提供大量：建筑图纸、施工方案、工程书籍、建筑论文、合同表格、标准规范、CAD图纸等内容。