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1、 背景資料文件 偏航系統(tǒng) GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001)...................................................1/23 背景資料文件 GE專有信息——保

2、密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001)...................................................2/23 背景資料文件 目錄 簡介.........................................................................5 偏航系統(tǒng).....................................................................6 風(fēng)跟蹤系統(tǒng)...

3、................................................................7 偏航驅(qū)動電機.................................................................8 偏航傳動齒輪.................................................................9 偏航制動系統(tǒng)................................................................10 偏航制動閘襯.....

4、...........................................................11 偏航傳感器（風(fēng)向標(biāo)）..........................................................12 電纜的解扭..................................................................14 偏航系統(tǒng)潤滑................................................................15 潤滑——概述..........

5、.......................................................15 齒輪的自動潤滑...............................................................16 手動潤滑.....................................................................18 偏航控制系統(tǒng)電路圖..........................................................19 偏航控制系統(tǒng)相關(guān)的故障........

6、..............................................22 GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001)...................................................3/23 背景資料文件

7、 GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001)...................................................4/23 背景資料文件 簡介 下列培訓(xùn)課程將向您介紹GEWE1.5風(fēng)輪發(fā)電機系統(tǒng)的偏航系統(tǒng)。 本背景資料文件作為本次培訓(xùn)的媒介，其中包含了基本信息。 圖1 Yaw system_001 1. 偏航系統(tǒng) GE

8、專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001)...................................................5/23 背景資料文件 偏航系統(tǒng) 偏航系統(tǒng)的目的是為了保持風(fēng)輪發(fā)電機系統(tǒng)的艙在風(fēng)中，確保風(fēng)能能夠被最佳的利用。 偏航系統(tǒng)的組成：偏航電機、傳動裝置、制動器、傳感器、回轉(zhuǎn)支承盤（轉(zhuǎn)盤）、控制系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)。 偏航傳動機構(gòu)將三相制動電機的鈕矩傳遞到回轉(zhuǎn)支承盤[轉(zhuǎn)盤]（偏航軸承套圈）的外部齒輪齒，實現(xiàn)艙的旋轉(zhuǎn)。通過這種方式，艙就能夠

9、自動保持在風(fēng)中（見“風(fēng)跟蹤系統(tǒng)”）。 圖2 Yaw system_002 艙以及偏航傳動的剖視圖 1. 偏航傳動 2. 在塔和艙之間的回轉(zhuǎn)支承盤[轉(zhuǎn)盤]（偏航軸承套圈） GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001)...................................................6/23 背景資料文件 風(fēng)跟蹤系統(tǒng) 艙通過偏航驅(qū)動電機和齒輪的傳動方式旋轉(zhuǎn)如風(fēng)中，旋轉(zhuǎn)的控制取決

10、于跟蹤誤差值。跟蹤誤差決定了轉(zhuǎn)子的實際位置與相對于風(fēng)的最佳的位置的角度偏差的數(shù)量。造成過大的跟蹤誤差是由下列原因?qū)е碌模? l 風(fēng)沒有從最佳的方向沖擊轉(zhuǎn)子葉片，因此，在葉片上沖擊的理想角度不再能夠確保； l 轉(zhuǎn)子上的負(fù)荷的不明確的利用。 而且，不適當(dāng)?shù)臎_擊角度不適當(dāng)將對轉(zhuǎn)子葉片的材料造成嚴(yán)重的破壞。不適當(dāng)?shù)臎_擊角度例如：風(fēng)撞擊在葉片的狹窄的后緣上。 艙通過偏航軸承套圈（四點方位）支撐在塔上。四點方位意味著軸承被預(yù)加應(yīng)力，來消除所有的軸承間隙運動。 艙的旋轉(zhuǎn)是由主功率的齒輪電機（偏航驅(qū)動）實現(xiàn)的。GEWE1.5s系統(tǒng)配置了三套偏航驅(qū)動裝置，而GEWE1.5sl系統(tǒng)配置了四

11、套偏航驅(qū)動裝置。而且，每一套驅(qū)動裝置配置一個盤式制動器，它連接在高速軸端。這是電機輸出軸，即：在原理上它是高速軸。 在大多數(shù)運行情況下，安裝在回轉(zhuǎn)支承盤[轉(zhuǎn)盤]上的指[趾]墊（摩擦墊）（作為永久的偏航制動器）產(chǎn)生足夠大的制動效力。任何較高的偏航扭矩（轉(zhuǎn)矩）都是由制動電機來處理。偏航驅(qū)動的制動器（齒輪電機和制動電機）僅僅運用于電機失電的情況下。 偏航驅(qū)動的操作時間、時間周期以及旋轉(zhuǎn)的方向是由風(fēng)向傳感器系統(tǒng)（風(fēng)向標(biāo)）以及相應(yīng)的軟件來決定和控制的。 風(fēng)跟蹤系統(tǒng)在風(fēng)速低于切入風(fēng)速的情況下投入運行，也就是說，在風(fēng)電站能夠發(fā)電之前投入運行。 艙的偏航速度大約0.5度每秒。

12、 GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001)...................................................7/23 背景資料文件 偏航驅(qū)動電機 艙配置了三臺或四臺偏航驅(qū)動電機。電機直接安裝在偏航驅(qū)動齒輪上。驅(qū)動齒輪通過重型小齒輪（副齒輪）將三相制動電機的扭矩傳遞到回轉(zhuǎn)支承盤[轉(zhuǎn)盤]（偏航軸承套圈）的外部齒輪齒，實現(xiàn)艙的旋轉(zhuǎn)。這種運行的原理是允許艙被旋轉(zhuǎn)，因此總是保持轉(zhuǎn)子面向風(fēng)。 偏航驅(qū)動的組成：電機

13、、傳動齒輪和小齒輪（副齒輪）。 除了艙的加熱，用于電站的偏航驅(qū)動電機還配置了額外的加熱系統(tǒng)以便它們能夠在寒冷的氣候中運行。 圖3 Yaw system_004 1. 偏航驅(qū)動電機 GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001)...................................................8/23 背景資料文件 偏航傳動齒輪 偏航傳動齒輪是四級行星傳動齒輪。電源的供應(yīng)是通過安裝在

14、齒輪箱頂部的三相制動電機供電。在傳動輸出軸上的重型小齒輪（副齒輪）將扭矩傳遞到回轉(zhuǎn)支承盤[轉(zhuǎn)盤]（偏航軸承套圈）的外部齒輪齒，實現(xiàn)艙的旋轉(zhuǎn)。小齒輪（副齒輪）安裝在齒輪箱的底部。 圖4 Yaw system_008 偏航傳動齒輪 1. 偏航傳動齒輪 2. 四級行星齒輪傳動 GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001).................................................

15、..9/23 背景資料文件 偏航制動系統(tǒng) 永久性的偏航制動的目的是為了防止旋轉(zhuǎn)擺動（振動），這種擺動（振動）是空氣動力學(xué)的紊流造成的。這種擺動（振動）將導(dǎo)致偏航齒輪齒的磨損以及增加偏航傳動齒輪的負(fù)載。 GEWE1.5系統(tǒng)中的偏航制動系統(tǒng)的組成：18個活塞，它們的分布如下：在前面和后面各六個活塞，每個側(cè)面各三個。 偏航驅(qū)動電機的電動制動是在電機失電的情況下使用。當(dāng)艙偏航時，它們立即釋放。 如果永久性的偏航制動器不能夠提供足夠的制動力時，電動制動確保艙保持在正確的位置。 圖5 Yaw system_009 偏航制動系統(tǒng)（鑄鐵結(jié)構(gòu)/焊接結(jié)構(gòu)B）

16、 圖6 Yaw system_005 偏航制動系統(tǒng)（焊接結(jié)構(gòu)A） GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001).................................................10/23 背景資料文件 偏航制動閘襯 在GEWE1.5系統(tǒng)所采用的偏航制動系統(tǒng)有兩種類型，它們采用了不同的盤簧組件： 1. 鋼質(zhì)活塞、帶有金屬襯背和潤滑倉（窩穴）的閘襯、蓋板以及簡易的盤簧組件。這是一個陳舊的系統(tǒng)，無須測量孔，只要通過蓋板就能識別它們；

17、2. 青銅活塞、沒有金屬襯背的閘襯、蓋板或開口環(huán)、以及雙彈簧盤組件。該系統(tǒng)可以通過蓋板或螺塞（堵頭螺絲/十字槽頭螺釘）以及測量孔（采用平頭螺釘/平頭螺絲、或塑料銷/塞密封?。┻M行識別，如下圖所示。 一些風(fēng)輪發(fā)電機系統(tǒng)配置了塑料的制動閘襯。如果有嘎吱嘎吱聲或尖叫的噪音時，就安裝這些元件。盤簧組件和預(yù)拉伸程序在下列的第二部分中描述。 圖7 Yaw system_015 偏航制動——青銅型號 1 塑料銷 圖8 Yaw system_016 偏航制動——青銅型號 1 雙彈簧盤組件 GE專有信息——保密...

18、.............................................416偏航系統(tǒng)(版本001).................................................11/23 背景資料文件 偏航傳感器（風(fēng)向標(biāo)） 風(fēng)向標(biāo)提供了有關(guān)主導(dǎo)風(fēng)向的連續(xù)的數(shù)據(jù)。這些信息被傳輸?shù)狡娇刂葡到y(tǒng)中，用于矯正艙的方位——如果有必要的話。通過這種方式，就實現(xiàn)了風(fēng)能的最佳/最高效的利用。 風(fēng)向標(biāo)安裝在艙外殼的頂部。 圖9 Yaw system_007 1. 風(fēng)向標(biāo)/偏航傳感器

19、 GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001).................................................12/23 背景資料文件 偏航控制系統(tǒng)的運行配置了兩個感應(yīng)接近開關(guān)。這些開關(guān)用來探測艙旋轉(zhuǎn)的方向。如果信號序列為N1 N2 N1 N2.......，表示艙在一個方向上旋轉(zhuǎn)。如果信號序列為N2 N1 N2 N1.....，表明艙在相反的方向上旋轉(zhuǎn)。 傳感器的另外一個目的就是計數(shù)回轉(zhuǎn)支承盤[轉(zhuǎn)盤]的齒數(shù)。這能夠準(zhǔn)確決

20、定艙要旋轉(zhuǎn)到的準(zhǔn)確位置。在安裝過程中，以北為基準(zhǔn)點（零位）校準(zhǔn)艙。 除了風(fēng)向，偏航傳感器還提供了有關(guān)塔中電纜扭曲的信息以及可能的投影電子顯微術(shù)信息（如果電站靠近居民區(qū)的話，這個信息很重要）。根據(jù)獲得的投影電子顯微術(shù)（閃光）信息，如果最大的日常擾亂超過了規(guī)定的額定極限，就有必要暫時停下電站運行。 圖10 Yaw system_010 感應(yīng)接近開關(guān) 1. 傳感器 2. 偏航軸承的回轉(zhuǎn)支承盤[轉(zhuǎn)盤] GE專有信息——保密................................................416偏航

21、系統(tǒng)(版本001).................................................13/23 背景資料文件 電纜的解扭 電站配置了電纜解扭裝置，如果艙隨著風(fēng)向的變化而在同一方向上的旋轉(zhuǎn)超過了2.5轉(zhuǎn)的話，這種裝置就自動的解扭電纜。 偏航控制機構(gòu)的感應(yīng)傳感器用于探測從發(fā)電機開始到引入塔內(nèi)部的電纜的扭曲量。如果電纜在一個方向上的扭曲量達到設(shè)置的極限，艙必須偏航向相反的方向旋轉(zhuǎn)直到電纜完全解扭。這就防止電纜被過大的扭曲而破損。 在安裝過程中，以北為基準(zhǔn)點（零位）校準(zhǔn)艙。為了安全，電纜的扭曲極限為2.5轉(zhuǎn)，從基準(zhǔn)點（零位）開始計算。

22、 2.5轉(zhuǎn)的一個額外的測量方法是通過鋼絲繩，它圍繞著塔軸線（見圖11和12）。當(dāng)鋼絲繩被拉緊了，它觸發(fā)偏航停止開關(guān)/停止信號開關(guān)，控制系統(tǒng)就將艙旋轉(zhuǎn)回零位（見“”Yaw sensors /偏航傳感器）。 圖11 Yaw system_011 零位 圖12 Yaw system_012 觸發(fā)的偏航停止開關(guān)/停止信號開關(guān) GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001).............................

23、....................14/23 背景資料文件 偏航系統(tǒng)的潤滑 潤滑——概述 機械載荷組件的充分的和連續(xù)的潤滑有效地防止了過早的磨損，將維護成本降到最低限度。要實現(xiàn)最小的磨損，要確保： l 定期的檢查是否漏油（通過目視檢查）以及油位是否正常（通過視鏡）； l 在2、4、6、8......年后更換油（即每兩年定期更換潤滑油）。 油質(zhì)的定期分析可以獲得齒輪和傳動機構(gòu)的準(zhǔn)確情況，因此可以避免部分的或全部的組件的（因破損/磨損而）更換。 采用了三種不同的潤滑方式： l 偏航傳動齒輪采用油潤滑，小齒輪（副齒輪）采用油脂潤滑； l 回轉(zhuǎn)

24、支承盤[轉(zhuǎn)盤]齒采用油脂潤滑（最好采用Fuchs Ceplattyn BL）； l 軸承環(huán)軌跡采用油脂潤滑，最好采用Fuchs Gleitmo 585K（寒冷氣候下適用的油脂）。 GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001).................................................15/23 背景資料文件 齒輪的自動潤滑 可以采用一個或多個中心潤滑

25、系統(tǒng)。這確保了連續(xù)的和均衡的潤滑。中心潤滑泵（如下圖13）將潤滑油輸送到多個潤滑點。 用于回轉(zhuǎn)支承盤[轉(zhuǎn)盤]齒潤滑的自動潤滑系統(tǒng)是一個機械系統(tǒng)。 因此，潤滑油被輸送到由泡沫塑料制成的潤滑小齒輪。該潤滑小齒輪和小齒輪的齒或回轉(zhuǎn)支承盤[轉(zhuǎn)盤]齒精確嚙合。該潤滑小齒輪在中空軸上自由的旋轉(zhuǎn)——與安裝板相連。潤滑油輸油管連在軸的下端（見下列圖14）。通過這根管道，潤滑油進入泡沫塑料的潤滑小齒輪中的油管，從潤滑小齒輪的齒面排出，它將潤滑油分配到傳動小齒輪或回轉(zhuǎn)支承盤[轉(zhuǎn)盤]的齒上，實現(xiàn)連續(xù)的潤滑。 圖13 Yaw system_013 中心潤滑（中心潤滑泵） 圖14 Ya

26、w system_014 配置潤滑油進油管的 泡沫塑料的潤滑小齒輪 GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001).................................................16/23 背景資料文件 供應(yīng)到潤滑小齒輪的潤滑油是由中心系統(tǒng)提供的。如果采用了適當(dāng)?shù)臐櫥◤模?5℃到60℃的溫度范圍），就確保了潤滑油的均勻供應(yīng)和潤滑。GEWE1.5系統(tǒng)有兩個潤滑點，它們位于相互對面?zhèn)取?

27、原點/起標(biāo)點表示了潤滑油流入到潤滑小齒輪中的油道的方位。它顯示了齒嚙合的方向。 一旦偏航控制系統(tǒng)開始旋轉(zhuǎn)艙，軟件控制系統(tǒng)就打開中心潤滑油泵，該時間為7秒鐘，即：傳動小齒輪和回轉(zhuǎn)支承盤[轉(zhuǎn)盤]的齒確保被潤滑到。隨即關(guān)閉該潤滑泵，盡管偏航旋轉(zhuǎn)在繼續(xù)。 特例： 在電纜解扭過程中，泵是持續(xù)運行至艙旋轉(zhuǎn)一整轉(zhuǎn)為止。 圖15 Yaw system_20 1. 來自中心泵的潤滑油進油管 2. 原點/起標(biāo)點 GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)

28、(版本001).................................................17/23 背景資料文件 手動潤滑 準(zhǔn)確的潤滑點和潤滑間隔（周期）在維護手冊中具體描述和說明。 手動潤滑是在日常的維護過程進行的。在此，齒輪的齒每六個月用刷子處理/潤滑一次，軸承軌道（即軸承自身）也必須每六個月用注油槍潤滑一次，在回轉(zhuǎn)支承盤[轉(zhuǎn)盤]上的偏航制動器的表面每年用刷子處理/潤滑一次。 GE專有信息——保密.......

29、.........................................416偏航系統(tǒng)(版本001).................................................18/23 背景資料文件 偏航控制系統(tǒng)電路圖 下列的電路圖給出了電機、制動器和風(fēng)跟蹤系統(tǒng)的具體的電氣連接。 圖16 Yaw system_017 電機的電路圖 GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001)..............................

30、...................19/23 背景資料文件 圖17 Yaw system_019 制動器的電路圖 GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001).................................................20/23 背景資料文件 圖18 Yaw system_018 風(fēng)跟蹤系統(tǒng)的電路圖 GE專有信息——保密................................................416偏

31、航系統(tǒng)(版本001).................................................21/23 背景資料文件 偏航控制系統(tǒng)相關(guān)的故障 下列表格列出了偏航控制系統(tǒng)可能出現(xiàn)的相關(guān)的故障以及故障描述和補救措施。 序號 故障信息 描述/備注 糾正行動 20 電纜向右扭曲 在怠轉(zhuǎn)/停止過程中旋轉(zhuǎn)P11.5，或在所有情況下旋轉(zhuǎn)P11.6。電纜向右扭曲，PLC對操作偏航控制系統(tǒng)無效。 艙在PLC的控制下自動反向旋轉(zhuǎn)。 21 電纜向左扭曲 在怠轉(zhuǎn)/停止過程中旋轉(zhuǎn)P11.5，或在所有情況下旋轉(zhuǎn)P11.6。電纜向左扭曲，PLC對操作偏航

32、控制系統(tǒng)無效。 艙在PLC的控制下自動反向旋轉(zhuǎn)。 22 偏航驅(qū)動在終端位置 艙旋轉(zhuǎn)超過極限P11.7。偏航控制已經(jīng)達到電氣終端位置，但PLC對控制無效。 艙在PLC的控制下自動反向旋轉(zhuǎn)。 31 偏航計數(shù)器超時 在偏航過程中，在時間P11.9期間沒有收到正的齒計數(shù)信號（DI 11.1）。PLC也沒有收到來自感應(yīng)傳感器的信號。 疑難解答：例如：傳感器故障或臟了、不正確的調(diào)節(jié)、連接導(dǎo)線斷了、PLC模塊內(nèi)有故障。 42 不正確的偏航方向 已經(jīng)探測到不正確的偏航方向： 立即制動器制動，復(fù)位計時器/計數(shù)器。 1. 沒有FM 2. FM42，電站停機 3. 防止在停止過程中再

33、啟動 V=V3，偏航驅(qū)動無效 V＞V3－5米/秒 4. 在停止過程中V＜V3－5米/秒 5. FM42必須手動確認(rèn)，偏航驅(qū)動無效 如果在試驗1-4中，旋轉(zhuǎn)的方向是正確的，重新啟動系統(tǒng)，故障信號42消失。偏航不在確定的方向上。 疑難解答：問題的起因可能是不正確的相連接。 GE專有信息——保密..............................................416偏航系統(tǒng)(版本001)...................................................22/23 背景資料文件

34、序號 故障信息 描述/備注 糾正行動 60 偏航停止開關(guān)/停止信號開關(guān)觸發(fā) 偏航停止開關(guān)/停止信號開關(guān)已經(jīng)被觸發(fā)（DI 1.15=1）。 偏航停止開關(guān)/停止信號開關(guān)是被系到光纜捆束的鋼絲繩機械式觸發(fā)的，偏航控制系統(tǒng)無效。 在現(xiàn)場進行檢查——這是必要的，必須進行手動電纜解扭。 82 偏航驅(qū)動電機過熱/超溫 在偏航驅(qū)動電機上的某個3（4）Ptc溫度傳感器有一個超溫信號＞155℃（DI 11.3=0）。一個或多個偏航驅(qū)動電機過熱，并且已經(jīng)通過Ptc和PLC控制關(guān)閉。 在現(xiàn)場進行檢查——這是必要的，通過檢查來決定Ptc和PLC是否有故障、或電機事實上是太熱了。如果是這種情況的話

35、，必須找到過熱的原因，例如過分高的機械負(fù)荷等等。 222 偏航控制漂移 艙轉(zhuǎn)過一個角度＞P11.13，不是偏航驅(qū)動操作的。艙的旋轉(zhuǎn)不受電機操作控制，例如：由于強風(fēng)。 偏航制動器沒有正確工作/運行，必須進行檢查。 偏航驅(qū)動的電磁制動系統(tǒng)沒有正確工作/運行。 GE專有信息——保密................................................416偏航系統(tǒng)(版本001).................................................23/23