一、變槳電機系統介紹

變槳系統所有部件均安裝在輪轂上，風力發電機組正常運行時變槳系統隨輪轂以10轉/分以上的速度旋轉。葉片通過變槳軸承與輪轂相連，風電機組每個葉片都要有自己的相對獨立的變槳驅動系統。變槳系統的作用是根據風速的大小自動進行調整葉片與風向之間的夾角來實現風輪對風力發電機的功率恒定輸出，利用空氣動力學原理可以使槳葉順漿90°附近與風向平行，使風機停機。

二、定槳失速風機與變槳變速風機之比較

1.定槳失速型風電機組

發電量隨著風速的提高而增長，在額定風速下達到滿發，但風速若再增加，機組出力反而下降很快，葉片呈現失速特性。

優點：

①機械結構簡單，易于制造。

②控制原理簡單，運行可靠性高。

缺點：①額定風速高，風輪轉換效率低。

②電能質量差，對電網影響大。

③葉片復雜，重量大，不適合制造大風機。

2.變槳變速型風電機組

風機的每個葉片可跟隨風速變化獨立同步的變化槳距角，控制機組在任何轉速下始終工作在最佳狀態，額定風速得以有效降低，提高低風速下機組的發電能力，當風速繼續提高時，功率曲線能夠維持恒定，有效的提高了風輪的轉換效率。

優點：

①發電效率高，超出定槳機組10%以上，電能質量提高，電網兼容性好。

②高風速時停機并順槳，降低載荷，保護機組安全。

③葉片相對簡單，重量輕，利于制造大兆瓦級風機。

缺點：變槳機械、電氣和控制系統復雜，運行維護難度大。

三、變槳系統分類

葉輪三支葉片均配置一套獨立變槳系統，廠家設計的形式不同，柜體結構不同，一般變槳系統由三至七個變槳柜體（箱體）組成。主要分為以下三種。

1．三個柜體組成

變槳系統只有三個變槳柜體，其柜體大小、柜內布局、器件組成和功能均相同，控制方式上無主從之分。三個變槳柜均由主控PLC控制器控制，同時變槳。

2．六個柜體組成

三支葉片由三套獨立的變槳系統組成，每支葉片都有一個柜體，為一柜兩箱的結構。分為一個控制箱和一個備用電源箱組成。備用電源存放在柜體的另一機箱內，與控制柜機箱分離。

3．七個柜體組成

六個柜體的基礎上，再增加一個中央控制柜，組成了七個柜體。將變槳控制器放置于變槳中央控制柜內。其主要作用是負責與主控系統通信，同時控制其它兩個柜體的運行，控制葉片的位置。另外中央充電單元安裝在中央控制柜內，可控制備用電源的充電過程。

四、變槳系統深度維護內容

1.變槳柜體檢查

變槳柜體外觀檢查，是否存在變形開裂。

柜門鎖檢查，是否存在無法擰緊、松動、脫落等現象。

變槳柜密封性檢查，密封條有無損壞或老化。

變槳柜減震墊檢查，是否開裂，變形。

柜體進線的防水堵頭是否存在松動或脫落。

柜內雜物檢查。

2.限位開關

檢查限位開關、位置傳感器等信號是否正常，如不正常進行重新調整。

油污等雜物檢查。

3.重載線纜檢查

檢查重載電纜是否存在破損、老化、破損、油污等情。

檢查并緊固外部重載電纜HARTING頭和內芯，是否存在松動。

檢查變槳柜內線纜，查看是否存在破損、老化或虛接。

檢查外部重載電纜固定情況，扎帶固定是否牢固。

4.變槳電機的檢測與維護

外觀檢查，殼體以及法蘭是否有破損。

機械檢查，檢查電機螺栓以及電機法蘭和減速機是否。

連接緊密，減速機是否漏油。

Harting連接器檢查，卡扣等是否完好。

5.伺服控制器的檢查與維護

檢查驅動器接線是否有松動情況，進出線是否破損，虛接及松動。

風扇運行檢測，是否有雜物堵轉。

制動電阻檢查測量。

6.電池檢查與維護

電池組外觀檢查，電池組有鼓脹、龜裂、變形、漏液、連接端子腐蝕或生銹等情況，建議更換電池組。

檢查電池組接線是否破損，松動。

7.元器件檢查

檢查過壓保護模塊是否失效。

檢查柜內接觸器工作是否正常，是否存在觸頭氧化、卡澀情況。

檢查柜內空開、繼電器、熔絲等低壓電器是否正常。

柜內加熱器風扇，有無卡澀，運轉是否正常。

檢查并緊固冗余編碼器用安裝支架和小齒輪。

8.充電器檢測

充電器線纜輸入端線纜檢查，安裝螺絲是否松動。

充電器輸入輸出電壓是否正常，故障繼電器檢測。

充電器充電檢測，查看是否有異常現象。

9.其他檢查

柜內加熱器功能是否正常，風扇有無卡住，風量是否正常，如異常進行更換處理。

柜內溫度檢測檢查，溫度反饋是否正常，有無大幅度的溫度跳變情況。

柜內元器件以及線纜緊固螺栓檢查。

清理輪轂內油污、異物等雜物。

10.變槳系統功能測試

校零功能測試：手動運行變槳系統葉片機械零點校零，運行變槳系統，查看電機和葉片角度是否一致。

電池性能測試：在小風情況下將單軸葉片手動變槳至0度，啟動電池順槳回路，檢測電池啟動運行和停止電壓值。

11.緊急收槳功能測試

電池順槳功能以及相關回路元器件功能是否正常。

通訊功能測試：斷開通訊模塊或電纜模擬變槳通訊斷開情況，查看變槳系統緊急收槳。

安全鏈功能測試：斷開安全鏈或急停按鈕進行測試功能測試。

目的：

通過變槳深度維護消除變槳系統在長期運行中可能存在的故障隱患，保證風機的后續安全穩定運行，降低變槳的故障率，降低風機發電的度電成本，提高風機的利用率。

來源：北京合信銳風新能源發展有限公司

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