调试大纲草稿版变桨篇.docx

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调试大纲草稿版变桨篇

我公司风力发电机组分别采用SSB和LUST公司生产的电动式变桨系统，分别对其进行介绍。

1SSB变桨系统的调试

1.1系统上电

在机舱闭合机舱柜中的开关202Q1（变压器690/400V，向轮毂供电）、203Q1（变桨的400V供电）和203F4（变桨的230V供电）。

在闭合开关之前，需要先在开关的上侧测量电源是否正常，如电压值是否正常，是否有缺相的情况等。

进入轮毂，打开变桨主控柜，确认电源是否已经供进来了，可以在1F2的上侧（2，4，6）检查400V，在2F5的5和1端子检查230V。

如果供电顺利供入主控柜，然后手动吸合2K1。

在主控柜中闭合开关1F2（向轴柜1供400V）、1F3（向轴柜2供400V）和1F4（向轴柜3供400V）。

依次闭合3个轴柜上的开关1Q1（向柜内供400V）。

1.2系统校零

在机舱柜中将24V接入EFC端子，在轮毂主控柜中的X6的2端子上检查24V是否进来。

EFC是在安全链闭合的情况下从机舱柜通过滑环给变桨系统的24V信号。

只有在EFC信号为高的情况下，变桨系统才能够进行变桨。

将24V直接接入EFC端子，使变桨系统能够在安全链不闭合的情况下也能进行变桨。

对变桨系统进行校零，需要通信接口CIF60-PB卡和调试程序PitchVisu。

通信接口CIF60-PB卡如图1所示。

图1通信接口CIF60-PB卡

把Profibus的接线端子打到“ON”的状态，如图2所示。

图2Profibus的接线端子

将CIF60-PB卡接出的红绿两根线接入主控柜中8F1的7和11端子，红线接入7端子，绿线接入11端子。

将CIF60-PB卡插入笔记本电脑，找到驱动并安装。

找到PitchVisu的安装文件SetupPitchVisu_FB_V20.exe并安装。

打开PitchVisu，首先要选择控制器GEL8230的Profibus从站地址，如图3所示。

图3选择从站地址

SSB变桨系统需要选择3。

然后单击“Connect”按钮进行连接，如图4所示。

图4连接控制器

如果连接成功，显示的信息如图5所示。

图5连接成功的显示信息

单击“OK”按钮，进入主调试界面，如图6所示。

图6主调试界面

在主调试界面的右上角可以查看通信是否出现错误。

没有错误的话如图7所示，出现错误如图8所示。

图7通信无错误

图8通信有错误

查看变桨系统的3个叶片是否都已触动91°限位开关，如果没有的话，单击主调试界面左上角的箭头，变桨使每个叶片都触动91℃限位开关，如图9所示。

图9实际角度值的显示、改变和校准

单个箭头为慢速变桨，两个箭头为快速变桨。

选中“Calibratevalue”选项下的“92°”，分别单击三个“Cal.”按钮，使“Actualposition”选项下的A1、B1、A2、B2、A3和B3的显示值均为92°。

在机舱中按下机舱柜门上的“变桨旁路”按钮，3个叶片回到89°。

最好是逐个对叶片进行校零，防止在风大的时候出现危险。

单击主调试界面左上角的箭头，别使叶片转向0°。

在叶片转到0°附近的时候，需要调试人员到轮毂外查看轮毂上的箭头与叶片上刻度尺上的0°是否对齐，如果不齐的话，需要单击主调试界面左上角的箭头调整叶片的角度，直到对齐为止。

选中“Calibratevalue”选项下的“0°”，单击“Cal.”按钮，使对应的该叶片的两个编码器的显示值均为0°，则该叶片校零结束。

使其转回92°。

依此方法对其他两个叶片进行校零。

也可以使用主调试界面左下角的部分进行变桨，如图10所示。

图10变桨操作界面

在“Position”选项下可以设定变桨的目标角度值，在“Velocity”选项下可以设定变桨时角度的变化速度。

如果想让某个叶片不动作，可以在“Axis1OFF”、“Axis2OFF”或者“Axis3OFF”前面的空格中打上对号。

单击“StartPosition”按钮，开始变桨，单击同一按钮，停止变桨。

1.3正常变桨

对变桨系统校零结束后，可以进行正常变桨。

在正常变桨之前，检查所有的IO状态是否正常。

在主调试界面上显示了数字输入的一些状态，如图11所示。

图11数字输入信号状态

在“TermininalblockE2”选项下的“DE2.2”、“DE2.3”、“DE2.4”、“DE2.5”、“DE2.6”、“DE2.7”、“DE2.8”和“DE2.9”分别表示轴1的“BTBconverterready”、“mcbfanpitchmotoraxis1”、“thermistormot.protectionaxis1”、“motoroverloadrelaisarmatureaxis1”、“batteryvoltagemonitoraxis1”、“limitswitch91°axis1”、

“limitswitch95°axis1”和“batterychargermonitor1over-/undervoltageok”。

当轴柜1中的DGNR正常工作（其上的LED21和LED22亮），则“BTBconverterready”信号为高，如果为低的话，说明DGNR出现故障，风力发电机组需要紧急顺桨。

“mcbfanpitchmotoraxis1”为监测轴1电机外部风扇信号，正常情况下为高，如果为低的话，说明外部电机风扇过载。

“thermistormot.Protectionaxis1”为监测轴1电机是否过热的信号，正常情况下为高，如果为低的话，说明电机绕组处温度超过150°，风力发电机组需要顺桨，等电机冷却下来以后，检查是否外部风扇出现故障。

“motoroverloadrelaisarmatureaxis1”为监测轴1电机是否过载信号，正常情况下为低，如果为高的话，说明电机过载继电器触发。

“batteryvoltagemonitoraxis1”为轴1电池电压监测信号，正常情况下为高，如果为低的话，说明电池电压低于设定的电池电压最小值。

“limitswitch91°axis1”为监测轴191°限位开关是否触发的信号，如果触发的话，信号为高，否则为低。

“limitswitch95°axis1”为轴1监测95°限位开关是否触发的信号，如果触发的话，信号为高，否则为低。

“batterychargermonitor1over-/undervoltageok”为监测充电器是否电压过高或过低信号，正常情况下为高，如果为低的话，说明充电器电压过高或者过低。

“TermininalblockE3”选项和“TermininalblockE4”选项分别代表轴2和轴3。

在主调试界面上显示了一些模拟输入的一些状态，如图12所示。

图12模拟输入信号状态

在“TermininalblockE5”选项中，“AE1.4”、“AE1.5”和“AE1.6”分别表示轴1、轴2和轴3的电机温度，范围是在-40°到215°。

“AE1.7”保留备用。

在“TermininalblockE6”选项中，“AE1.1”、“AE1.2”和“AE1.3”分别表示轴1、轴2和轴3的电机电流，范围是在-17A到68A。

检查变桨系统主控柜中的19A1和3个轴柜当中的8A1上的最右边绿色LED是否亮，正常情况下应该是亮的状态，说明器件供电正常。

另外两个黄色的LED显示的是加热状态。

主控柜中的19A1和3个轴柜当中的8A1均是ABB的温控开关，控制主控柜和3个轴柜的加热。

检查变桨系统主控柜中的19K1和3个轴柜当中的8K1上的LED是否亮，正常情况下应该是亮的状态。

主控柜中的19K1和3个轴柜当中的8K1是柜内温度控制的延时继电器。

检查3个轴柜当中的7U1上的各个LED的状态，绿色的LED亮，说明供电正常。

绿色的LED闪是启动延时的指示。

黄色的LED是否亮为继电器是否输出的指示。

红色的LED是否亮为相应阈值是否失效的指示。

红色的LED闪是触发相应继电器的指示。

7U1的作用是监测电池电压是否过大或过小。

如果以上器件的LED灯显示正常，可以进行正常变桨。

可以利用主调试界面右下角的部分进行循环变桨，如图13所示。

图13循环变桨

在“Position”选项下可以设定循环变桨角度的目标值。

在“Velocity”选项下可以设定向两个不同方向变桨时的角度变化速度。

在“Waittime”选项下可以设定向另外一个方向变桨时的死区时间。

单击“StartTest”按钮，开始进行循环变桨，同时查看主调试界面左上角显示的各个编码器的值是否正常。

单击同一个按钮停止循环变桨。

1.4紧急停机

在正常变桨完成以后，需要进行紧急停机测试。

正常变桨时电机由外部电源供电，紧急停机时电机由电池供电。

首先分别闭合3个轴柜上的开关5Q1（将电池柜中电池电压供入轴柜）。

通过测量6F1的端子2和6K2的端子5之间的电池电压的值，如果值低于240V，需要等待电池柜充电完成再做紧急停机。

查看主控柜中的电池充电器6A1上面的3个绿色的LED显示是否都是亮的，正常情况下应该都是亮的。

“SENSOROKLED”亮，说明温度传感器正常。

“UV/OVOKLED”亮，说明输出电压在指定范围之内（166V到255V）。

“BATT/MAINSOKLED”亮，说明充电器供电正常，并且与电池连接正常。

充电器对电池充电的顺序是逐个对电池充电，每一次充15分钟。

按一下9S1，检查充电顺序是否正常。

如果3个电池的电压都正常，将接入EFC的24V电源拆去，注意：

此时如果叶片不在92°，系统会紧急顺桨。

按下机舱柜门上或者塔底柜门上的“重启”按钮，使安全链闭合，按下机舱柜门上的“变桨旁路”按钮，叶片回到89°。

利用调试界面变桨到80°，拍塔底柜门上或者机舱柜门上的“紧急停机”按钮，如果3个叶片顺桨到92°，紧急停机正常。

1.5主控联调

如果前面几个步骤没有问题，可以进行主控联调。

首先保证通信没有问题。

保证变桨控制器上Profibus3号站为“ON”的状态，与变桨控制器连接的Profibus接头上为“OFF”状态，机舱柜中的22站上的Profibus接头为“OFF”状态。

如果通信正常，22号站的BK3150上面的1、5和7灯亮。

通信正常以后，18K1，18K2和18K3的辅助触点动作，3个电机的刹车释放。

在塔底柜用维护钥匙把风力发电机组转换到维护模式。

如果此时3个叶片的角度在92°，在塔底或者机舱按柜门上的“重启”按钮，3个叶片回到89°，离开91°限位开关。

在机舱按“开桨”按钮，3个叶片应该同时向0°方向旋转，按“顺桨”按钮，3个叶片应该同时向92°方向旋转。

如果主控联调正常，则变桨系统调试结束。

2LUST变桨系统的调试

2.1系统上电

上电前测量400V三相电两相是否短接，是否与地短接；24V控制信号供入，20K1线圈得电，手动使能信号供入；断开轴箱开关（6S1、5Q1），闭合主控箱400V开关1Q1，柜内开关闭合400V电供入。

2.2安全链闭合

轴箱继电器2K4线圈吸合，17K7辅助触点短接；主控发出TP模块高电平为500ms（现为5s）的脉冲信号，安全链闭合并形成自锁，19K2线圈得电，线圈8K3得电，安全链闭合，进入正常变桨模式。

2.3手动变桨

三个轴箱开关5Q1皆断开，1号轴箱的开关6S1闭合，保证其他两个轴箱的6S1断开；2号和3号轴箱必须处于限位开关动作状态；以上两种情况是手动变桨的必要条件，系统设计考虑是安全问题；手动拨动15S1，观察15A1的IO状态，直到15A1第一通道亮停止，动作15S2开桨和顺桨，完成开桨恢复到91度限位开关位置；2号和3号重复上述动作，变桨正常。

2.4系统状态监测

笔记本连接变桨系统BECKOFF的PLC，通过Systemmanager观察FB-INPUT（主控向变桨发出的信号）和FB-OUTPUT（变桨向主控发出的信号）；编码器值正确，各叶片的桨叶角为91度左右（2个编码器）；Systemmanager观察FB-INPUT和FB-OUTPUT，Error变量点值为0；各柜内温度值，运行时电机电流值正确；Systemmanager观察FB-INPUT的control变量的heartbeat一直为0，并没有出现0和1变化，而normal-operation-mode=1；

2.5主控联调

22号站打到OFF，观察总线耦合器的FB指示灯是否变绿，通信不通为红灯闪烁；主控设定位置值、速度值、加速度值；每20ms周期pitch_control_heartbeat_to_pitch置1和置0同时接收变桨系统发出heartbeat信号是否0和1变化，接收错误高于8次报故障；pitch_control_normal_operation_mode置1，进入变桨状态。