SL3000陆上型风电机组操作手册

SL3000风力发电机组

操作手册

2009年11月

责任：

要求仔细、完整地阅读本手册的内容，特别是本手册第2章“安全须知”。要确保遵守手册中的要求。对于因不遵守操作手册的要求而导致的损失，厂家不承担任何责任。

注意事项：

风机的调试必须由人员或者有授权的人员完成。调试完成后，风机运营方或代理方要接受操作风机和安全规定的理论和实践培训。

在风机正式移交给运营方之前，严禁进行任何开关操作或进入风机。

说明：

本操作手册的制定依据是厂家标准功率3000kW风机的标准结构，根据具体修改的形式不同会有相应变化。

如果本手册内容无法理解，请与厂家联系。我们会很快澄清并相应地修改文件，以防因理解有误造成错误操作。

用户在操作机组的过程中应遵守本手册内容，如与技术人员指导出现矛盾，以厂家技术人员的指导为准。

使用本操作手册的说明：

本手册包含额定功率3000kW风机的用户所需要的信息。可以：?快速熟悉风机的功能

?安全地进行风机工作

?操作风机

?排除故障

本手册中用下列符号表示重要信息：

目录

1．简要说明 (4)

1.1叶片 (6)

1.2轮毂 (6)

1.3变桨系统 (6)

1.4齿轮箱 (7)

1.5吊车 (7)

1.6主机架 (7)

1.7发电机及变频器 (7)

1.8偏航系统 (8)

1.9制动联轴器 (8)

1.10冷却 (8)

1.11塔筒 (8)

2．安全须知 (9)

2.1指定用途 (9)

2.2不当使用 (10)

2.3基本的安全性 (10)

2.4对人员的要求 (10)

2.5人员防护服 (12)

2.6风机上的安全标志及标志牌 (12)

2.7危险 (13)

2.8安全链 (15)

2.9紧急情况 (16)

2.10火险 (16)

2.11雷和暴风雨 (16)

2.12紧急出口 (17)

2.13人身伤害事故 (17)

2.14触电事故 (18)

3．安装 (18)

4．攀爬塔架 (20)

4.1人员素质要求 (20)

4.2攀爬塔架的条件 (21)

5．调试 (21)

6．操作说明 (22)

6.1控制系统概述 (22)

6.2启动风机 (23)

6.3控制面板 (32)

6.4自动操作 (32)

6.5 停止机组 (34)

6.6 安全链 (36)

6.7 监测系统 (38)

6.8 远程监控系统（WPM） (41)

7 错误和报警 (42)

7.1 显示错误和报警 (42)

7.2 故障处理程序 (42)

7.3 报警处理程序 (42)

8 维护 (43)

8.1机组的维护 (43)

8.2 完成维护工作后的重新运转 (43)

8.3 关于损坏的信息 (43)

8.4 深层检查 (44)

9 拆卸和处置 (45)

1．简要说明

SL3000风机具有三个风轮叶片，主动变桨，主动偏航系统，额定功率输出3000kW。风

轮直径为91.6米，轮毂高度80米，用于将风能转变成电能并按照供电公司的规范要求输入其电网。

SL3000风机可实现高效和长期的工作寿命，并且可以通过变速运行保证低载荷，优化效率，输出端无载荷高峰。

风机的主要部件如下：

●风轮，包括

o三个叶片

o玻璃钢罩

o轮毂

o叶片变桨控制

●机舱，包括

o机舱罩

o齿轮箱

o减噪装置

o主机架

o偏航系统

o制动器连轴器

o冷却

o吊车

o消防柜

o空气交换装置

●塔筒，包括

o塔筒门

o梯子及登梯保护装置和休息平台

o电梯

o在每个塔筒两端的法兰和上部法兰处的装配平台

●电气设备

o双馈异步发电机

o机舱控制柜

o机舱开关柜

o机舱变频柜

o Crowbar柜

o塔基并网柜

o塔基控制柜

o轮毂变桨控制柜

o监控系统和安全链

o温度、振动、风速等传感测量装置

1.1叶片

SL3000/90风力发电机组的风轮为3叶片，上风向。其转速通过叶片变桨距来控制。变桨距的优势在于能在高风速时减小峰值载荷。风力发电机组承受更低的动载，特别是在高紊流强度的地区。采用变桨控制技术，提高了风力发电机组的运行可靠性，延长了风力发电机组的寿命。

1.2轮毂

轮毂为铸造结构，材料是球墨铸铁EN-GJS-400-18U-LT（常温）或EN-GJS-350-22U-LT （低温）。轮毂经过渡段与主轴承内圈把合在一起，变桨驱动装置和变桨控制柜安装在轮毂内侧的隔板上，便于变桨系统的维护。

1.3变桨系统

风力发电机组在正常运行期间，在叶片根部处通过变桨电机来驱动变桨轴承内齿圈，使得叶片保持在某设定位置。叶片能通过变桨驱动使其转动到与风轮平面夹角约90度处，以实现空气刹车。如果发生故障（如电网掉电），通过轮毂内的备用电池（每个驱动都有一个备用电池）向变桨电机供电来保证变桨。因此，风力发电机组的安全性极高（自动防故障设计）。如果一个变桨驱动失效（如电缆损坏，不能向轮毂供电），另两个叶片也能够实现叶片从变桨位置到顺桨位置，从而达到停机的目的。采用伺服电机驱动，能够提高系统的响应速

度和控制精度。变桨轴承是双沟道、四点接触球轴承。通过安装在电机上的编码器实现变桨位置的检测。

1.4齿轮箱

齿轮箱包括三级齿轮，两级为行星轮、一级为平行轴输出轮。齿轮形状和轮廓经过优化设计而成。齿轮箱配置了强制润滑与冷却系统，油温通过传感器被监测，如果油温超过允许值，则通过独立的油－气冷却器来散热，油－气冷却器带过滤器。风轮控制器电缆布置在中空轴里并与轮毂相连，在齿轮箱的高速轴端设置了轮毂滑环。

1.5吊车

在机舱内部配置了机组自维修吊车，该吊车可以满足机组最大单元的维修要求。吊车由起重臂、俯仰机构、吊钩、卷扬机构、运行机构等组成。需要吊装时，将吊车移动到吊装位置，打开机舱内的物品通道盖，便可以实现部件的吊装。除对机舱内的部件进行吊装外，该吊车还可对叶片进行吊装。

1.6主机架

主机架为铸造结构，材料是球墨铸铁EN-GJS-400-18U-LT（常温）或EN-GJS-350-22U-LT （低温）,具有吸收传动系统噪声的功能。作为主轴承的外圈支架，将来自传动链的载荷传递到偏航系统，发电机和控制柜用螺栓把合到主机架的支撑结构上。为平衡齿轮箱的扭矩，在主机架上设置了扭矩臂支承系统。机舱罩、维修吊车的支承钢架件也安装在主机架上。

1.7发电机及变频器

机组采用6极双馈三相感应发电机。先进的功率变频器（IGBT变频器）保证了发电机在整个工作转速范围内的高效性。安装加热器防止由于潮湿损坏发电机。除此以外，还安装有传感器来监测发电机温度。发电机和功率变频器通过布置在机舱罩外侧的水－气热交换器来冷却。

1.8偏航系统

偏航系统的功能是根据检测的风向，对机组的迎风角度进行调整，实现主动对风，由偏航驱动装置、回转轴承、机械制动器，控制和检测装置组成。偏航轴承是单排球轴承，内圈带齿，其内圈通过螺栓安装在塔筒顶部法兰上。偏航驱动装置由电机、减速箱和小齿轮组成，安装在主机架的底板上。制动盘安装在偏航轴承与塔筒顶部法兰之间。在主机架上共设5套偏航制动器，由一套液压系统驱动。偏航系统由变频器控制，除非对风，偏航制动器将保持机舱在某一确定位置处。当机舱转动时，制动器被释放。即使在极端风载情况下，偏航制动器也能够保证机舱在某一位置。

1.9制动联轴器

齿轮箱和发电机通过柔性联轴器相连接，在联轴器的两端设有收缩盘，分别与齿轮箱高速轴和发电机轴相连接。柔性轴可以补偿对中偏差。为防止发电机过载，在联轴器中还设置了力矩限制器。

机械制动器为单制动盘主动式，带有两个闸瓦，安装在齿轮箱高速端的箱体上。制动盘安装在高速轴上。风机在正常运行状态，制动器是打开的，这时液压系统不工作，管路中的压力很低。制动器闭合时，液压系统启动，管路中的压力升高。制动顺序由一个智能制动系统控制。液压系统配备有畜能器，在系统断电的情况下，可以对风电机组进行制动。

1.10冷却

水冷系统由水泵、水箱、温度传感器、压力传感器、控制阀、连接管路、散热器等组成。发电机、变频器均采用水冷却的方式，系统泵站安装在机舱内，水-空气换热器安装在机舱外。当发电机和变频器的温度超过系统的设定温度时，水冷系统开始启动，冷却水将通过散热器进行散热，直至达到热平衡为止。

1.11塔筒

塔筒为钢制圆锥形结构，高度77m，共分为四段，每段之间通过法兰、螺栓连接。塔筒内部的梯子直通机舱。梯子上安装防坠落保护装置。在法兰连接处有工作平台，塔筒内布置

有电缆，照明设备及维修电源等。塔筒底部的钢制门能防盗。

2．安全须知

2.1指定用途

风机用于把风能转化成电能，以及按照技术要求向供电公司的电网供电。

风机必须完全符合技术条件，并且必须严格遵守本手册以及安装、运行、检查和维护规章，并依据商定的运行参数和商定的用途运行和使用。

2.2不当使用

除第2.1章的指定用途以外，将风机作其他用途属不当使用，是禁止的。

风机不允许离网运转。

禁止干扰和修改控制软件。

不允许采用不合格人员进行风机工作。

由于使用不当造成的损失，仅由使用者自己负责。

2.3基本的安全性

在运行风机时，应遵守有效的健康卫生规范、劳动安全规程、事故防范规定、防火及环保规范。风机的工作人员必须熟悉这些规定。

必须小心谨慎地在风机上工作。

工作人员必须备有急救箱和通讯设备。

开始任何工作之前，必须确保工作人员符合资格要求。

如果风机的工作状态有异常变化，必须立即切断电源，并防止被重新启动。

备件必须符合制造商的技术要求。原装备件可以保证总是符合要求。

遵守第8章“维护”一章所规定的维护时间间隔。

2.4对人员的要求

只有读过并理解说明书要求、并且由制造商指定、经过培训的人员，才可以进行风机的工作。

高于地面的工作必须由经过攀爬塔筒和进入机舱训练的人员进行。

正在接受培训的人员如果对风机进行任何工作，必须由一位有经验的人员持续监督。

原则上，必须至少有两人同时进入风机工作。

风机上的各项工作要求工作人员具有不同资格，见表2-1。

表格2- 1人员最低资格要求概述

*）专业人员是指基于其接受的技术培训、知识和经验以及对有关规定的了解，能够评估交给他的工作并能意识到可能发生的危险的人员。

制造商必须指导并告知工作人员下述信息：

●可能的危险、危险的后果及预防

●在危险情况下对风机采取安全措施

●使用人员防护设施

●安全设备

●遵守操作要求

●与风机有关的可能的故障和问题

●正确使用工具用于规定的目的，并完成急救培训

不具备这些知识或者不能正确操作风机的人员不得操作风机。

2.5人员防护服

攀登塔筒的工作人员必须使用合格的安全带、攀登用的安全辅助设备或者适合的安全设施。如果风机位于近水地点，应穿救生衣。

攀登塔筒时必须穿戴下列用品：

在塔筒底部内和风机周围工作时要穿戴下列用品：

2.6风机上的安全标志及标志牌

风机底部安有下列标志。这些标志应定期检查，不能清楚可读时应更换标志。

表格2- 2风机上的安全标志和标牌

2.7危险

在风机上工作可能会发生危险。风机运行必须只能：

●用于规定的用途

●处于无技术故障状态

●使用者清楚安全措施和危险

妨碍安全的故障必须立即排除。要遵守下述安全警示。2.7.1机械危险

身体部位有被卷入的危险！

以下移动部件有卷入身体部分造成伤害的危险。

●风轮与齿轮箱连接处

●齿轮箱轴

●联轴制动器

●叶片变桨驱动器

●偏航驱动器

人员必须将长发扎起，禁止衣服松散，或佩带饰物。

表格2- 3掉落物体的危险区域范围

2.7.2电气危险

打开开关柜和对任何带电部件工作前，风机必须处于断电状态。为此风机上IEC标准所要求的电分段装置应开闸。必须确保遵守以下五项安全规定，确保已经断电。

1．切断风机的电源！

2．上锁防止意外启动，在开关柜上要有重新启动警示标记。

3．检查是否断电。

4．接地和短路。

5．盖上或隔离临近的带电元件。

6．不良连接和损坏的电缆要立即拆除

电流危险！

如果接触了带电部件，系统的工作电压可以致命。为此，绝对禁止带电工作。

发生短路时会有火花放电和起火的危险。系统的连线必须充分，防止过载。

如果发生供电故障，必须立即停机。

只能使用符合规定电流值的原配熔丝！

电气系统必须保持在安全的状态。要按照[3]的要求定期维护，例如连接松动等情况必须立即报告并纠正。

开关柜、端子箱和接线箱必须保持关闭。只有经授权的人员才可以对电气元件进行维护和服务。

电气设备中的带电元件必须通过绝缘、摆放位置、布置或辅助设备等方式加以保护，防止直接接触。具体保护措施取决于带电部件的电压，频率，用途和工作位置。

电气设备必须根据其频率，用途和工作位置进行保护，防止间接接触。这样即使在电气元件发生故障时，也可以防止危险电压造成损坏。

辅助设备和工具必须绝缘，每次使用前要检查是否有问题。

电气设备的带电部件和在带电条件下工作的材料，只能在下列情况下，才可以对其进行工作：

●接触电压低于接地线电压

●工作位置的短路电流总计最大AC3mA（有效值）或DC12mA

●工作位置的电能总计不超过350mJ

2.7.3压力液压油造成的危险

必须遵守液压系统最大工作压力！过高压力会对承压部件产生极大的载荷，会使液压系统爆裂。液压油在加压状态下会造成危险！

在开始对液压系统工作之前，关闭液压装置！释放系统压力!

不要堵住冷空气进入液压装置的通道。保持冷却装置清洁，以确保最佳冷却效果。不要在进气口和排气口周围存放物品！

液压油是一种在长时间接触皮肤后会导致过敏反应的化学物质。接触眼睛会导致失明！

在接触液压油时，还要遵守本说明书附录中的安全参数表。系统在工作时，液压

油会加热至约90℃。当心灼热的液压油！

在开始维护，检查，修理工作前，要让液压油充分冷却。液压油如果泄露会造成很严重的环境危害，并且会有滑倒危险。要遵守液压油厂家的安全参数表。

2.7.4暴风雨/雷电的危险

在雷雨时绝不能接近风机。

如果当发生雷雨时，人员位于塔筒或机舱中，要立即爬下离开。

2.8安全链

2.8.1综述

安全链是一个硬件链条结构。安全链的状态由PLC监控，安全链断开时，机组切出电网，停止运行。

安全链可以由以下因素触发：

?机舱内的紧急停止按钮

?塔筒底部紧急停止按钮

?超速控制开关

?振动开关

?变桨处的工作位置开关

?制动信号

2.8.2自动复位方法

由紧急停止开关触发安全链时，只能手动复位。

由其他方式触发安全链可以通过操作系统复位。

2.9紧急情况

1. 按住或者激活紧急停止按钮,关闭风机.确保风机不会再启动。

2. 保护受伤人员。

3. 如需要,可以采取医疗和消防救助。

4. 确定紧急情况的程度和类别。

5. 纠正引起紧急情况的起因。

6. 在完全纠正起因后,重新启动风机.逆时针旋转紧急停止按钮，将紧急停止按钮开锁。

2.10火险

出现火险时,立刻停止风机(按紧急停止按钮),紧急退出,并立刻报警。

塔架基础处有一扇门,为紧急出口。

出现火险时,你可以使用塔架外面的绳索装置从机舱内下降逃离。

风机由高强防火材质制成: 钢,金属和GRP(玻璃纤维增强塑料)。

出现火险时,只能使用风机内配备的消防器进行灭火。

风机内有两个灭火器:

●一个位于塔架基础入口处。

●另外一个位于塔架平台最高处。

进行灭火时,不可能始终与火之间保持最近距离.这就是为什么只有合格的人员才能进行灭火的原因。

如果机舱,转子或者塔架上部分起火，那么起火燃烧的部分就有跌落下来的危险。停止风机(紧急停止按钮)，并立刻从紧急出口退出。出现火险时，风机周围必须进行隔离。

2.11雷和暴风雨

在响雷和暴风雨的过程中,或者当雷或暴风雨聚集时严禁进入风机!

当你在塔架或机舱时,如果开始响雷,必须立刻从风机爬下来,迅速离开风机!

2.12紧急出口

紧急逃离出口为塔架基础处的一扇门。

受伤人员可通过爬升安全设备从机舱获救。受伤人员必须有其他人陪同。

2.13人身伤害事故

1．立刻关闭风机

2．进行紧急救援/急救

3．遵守现场救助计划

4．警告现场同事使用救助设备开始救助，如需要

5．保护受伤人员并将其放置在一个稳定的地方

6．与受伤人员平静交谈

7．通过电话或者无线电通讯设备呼叫急救：消防队，救助服务（医生）简明准确地描述细节情况：

●你的电话号码

●你的姓名

●紧急情况出现的顺序

●事故地点

●受伤人员的数量

●受伤类别

●精确的位置指示

确保救助服务人员完全明白你的呼叫电话！

不要试图自己挪动伤员！

8．通知公司管理负责人

9．保持进入现场通道畅通，适当放置伤员的救助说明

2.14触电事故

1.保护好自己,然后把伤员从危险地区救出!立刻关闭风机电流和电压.如果无法做

到这一点,那么应确保你站立在干爽的地面,然后用一个不导电的物体(例如,木头

棒)将受伤人员与电源分离.

2.把伤员放置在一个稳定的地方.

3.与伤员平静的进行交谈.

4.进行急救(用水冷击,如果没有呼吸和脉搏,进行心肺恢复救助)

5.通过电话或者无线电通讯设备呼叫急救：消防队，救助服务（医生）

简明准确地描述细节情况：

●你的电话号码

●你的姓名

●紧急情况出现的顺序

●事故地点

●受伤人员的数量

●受伤类别

●准确的事故地点指示

确保救助服务人员完全明白你的呼救电话!

不要试图自己挪动伤员!

6.通知公司管理负责人

7.保持进入现场通道通畅

8.如果被电击，通知医生。如果需要，做心电图。

3．安装

鉴于安全考虑,安装,装配,调试以及测试运行必须由：

●厂家人员或

●厂家授权许可的人员

进行这些工作。

作为风机操作人员,必须确保良好安全的操作条件。

当安装风机时,必须保证现场不会存在安全隐患.进入现场的通道必须安全.以下必须遵

守：

●障碍物以及道路状况

●交通情况

●路面状况

●道路宽度

●间隙长度

●通道路面的承重能力

●现场操作车辆

安装过程中,必须严格遵守制造商规定的环境限制要求.以下情况必须予以考虑：

●风速

●雪,冰

●环境温度

●流沙

●雷,暴风雨

●可见度

●雨

风机安装后必须进行测试以确定所有装置,控制单元及设备的操作功能正确安全.测试必须按照WINDTEC推荐的测试说明进行.测试必须包括但不局限于以下：

●安全启动

●安全停止

●安全紧急关闭

●超速或代表性模拟时安全关闭

●安全系统功能检验