15MW风机装配工艺指导书完美版114.docx
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15MW风机装配工艺指导书完美版114
广东明阳风电技术有限公司
明阳1.5MW风力发电机
电气装配工艺指导书
文件编号：
0-MF-125-000-A
发布日期：
2007年9月
前言
风力发电机是一种集机械、电器、液压、计算机远程控制为一体的高科技产品，为确保发电机组安全运行及以后风电场的安装，在工厂装配时应该严格按照装配工艺进行，各传感器、编码器、限位开关等应固定牢固接线正确，装配前要正确理解风力发电机电器控制原理图，熟悉控制逻辑，对风机有足够的认识。
装配过程分为预装配，主装配，测试环节以及终装配。
装配路径沿着主装配和测试环节指向终装配，而预装配穿插于主装配之中，不占用主装配路线工时。
为安全、优质并在短期内完成1.5MW风力发电机组，并为创建精品工程，而制定本作业指导书。
风机机组组装就是把风机的各零件和各部件总成按照装配文件规定的工艺要求，依一定的顺序和连接关系组装起来的工艺过程。
电气组装就是按照设计的要求将各类器件安装在相应的位置、将各部件进行电气互连以达到组装规定的各项性能要求。
本作业指导书与广东明阳风电技术有限公司电气图纸同步使用。
本作业指导书是根据《作业指导书编写的基本规定》2000版编制的。
本作业指导书由广东明阳风电技术有限公司技术部提出并归口。
本作业指导书由广东明阳风电技术有限公司负责解释。
广东明阳风电技术有限公司
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工艺
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第2页
1.5MW风机电气装配工艺指导书
会签
日期
共40页
1适用范围----------------------------------------------------------------------------4
2编制依据---------------------------------------------------------------------------4
3机组概况-----------------------------------------------------------------------5
4作业准备和条件--------------------------------------------------------------7
5装配组织与装配进度计划------------------------------------------------------8
6作业程序、方法和要求--------------------------------------------------------8
7作业质量标准及检验要求------------------------------------------------------31
8安全措施和文明施工------------------------------------------------------------34
9作业过程中有关人员的职责和权限------------------------------------------35
10施工过程中所需配备的辅助材料-------------------------------------------35
11环境、职业健康安全管理------------------------------------------------------36
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1适用范围
本作业指导书仅适用于广东明阳风电技术有限公司1.5MW风力发电机组的装配。
2编制依据
2.1《作业指导书编写的基本规定》2000版。
2.2《风力发电机装配和安装规范》GB/T19568－2004。
2.3《电力施工质量验收及评定标准》DL/T5047–95。
2.4《电力建设安全工作规程》DL5009.1–2002。
2.5《明阳1.5MW风电机组发电机技术规范》V-96.1-TS.GE.00.01-A。
2.6《Aerodyn公司编制的明阳1.5MW风力发电机设计手册》。
2.7《BECKHOFF公司编制的电气控制原理图》。
2.8《明阳风电公司与北京ABB公司1.5MW风力发电机组变频器技术协议》。
2.9《明阳风电公司与埃斯倍传动系统（青岛）有限公司1.5MW风力发电机组变桨控制系统技术协议》。
★上列标准所包含的条文，在新标准出版前均为有效。
★所有参照标准均可能会被修改、完善，使用本标准的各方应探讨使用参照标准最新版本的可能性。
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3机组概况
3.1机组简介
本机组采用三桨叶高增速比齿轮箱和双馈电机变速恒频风力发电系统，叶片采用独立变桨控制，具有风能利用系数高、能吸收由风速突变所产生的能量波动以避免主轴及传动机构承受过大的扭矩和应力，以及可以改善系统的功率因数等优点。
结构简图
逆变示意图
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3.2机组主要参数
切入风速…………………………………………………………………….约3m/s
切出风速………………………………………………………………………25m/s
额定功率（电气）…………………………………………………………1500kW
风轮叶片数量………………………………………………………………..…3只
设计类型种类……………………………………………………IECTCS/TC3A
风轮叶片直径……………………………………………………………...约77米
轮毂高度…………………………………………………………….……..约75米
风轮叶片类型……………………………………….…商业化风轮叶片几何形状
主要安全系统……………………………………………...…..独立叶片变桨系统
风力发电机类型…………………………………………………..双馈异步发电机
齿轮箱……………………………………………………...……..高增速比齿轮箱
计算使用寿命…………………………………………………………………20年
3.3工程量（单台主要设备部件统计）
序号
名称
数量
1
变浆中央控制箱
1套
2
变桨轴向控制箱
3套
3
变桨电池箱
3套
4
变桨驱动电机
3台
5
1.5MW发电机
1台
6
齿轮箱总成
1台
7
齿轮箱冷却系统
1套
8
机舱维修吊机
1台
9
液压系统
1套
10
集中润滑系统
5套
11
供电变压器柜
3台
12
滑环
1套
13
偏航驱动电机
4台
14
机舱控制柜
1台
15
塔基控制柜
1台
16
变频器柜
1台
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4作业准备和条件
4.1作业准备
4.1.1人员配备：
a.所有参与装配作业人员必须熟悉发电机组的图纸和相关装配说明，熟悉相关装配规范，严格按照装配工序卡进行操作，坚持工序检查。
b.参与装配的员工必须经过一定的培训，特殊工种（电焊工、起重工）必须持证上岗。
4.1.2机具配备：
吊机：
20t吊机一台。
叉车：
2t一辆。
手动液压平板车：
一辆。
其它常用电工工具和测量工具。
4.1.3要求有足够的安装场地，道路应畅通，不防碍相关机动车辆进出。
4.1.4安装期间，根据不同的装配情况，应备有电钻，角磨机等辅助工具。
4.1.5装配用图纸资料必须完整，相应质量记录表格必须配备完善。
4.2作业条件
4.2.1安装前，必须清点部件到位情况，应无缺件，所有安装用辅助材料都应在相应时间到位。
4.2.2必须与机械装配协调工作，在交叉工作中要确认机械装配的部件已经就位，并对照设备实际尺寸检查合格。
4.2.3安装前和关键步骤施工前，必须进行技术交底，并认真做好交底记录。
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5装配组织与装配进度计划
5.1装配组织
所有参与施工的人员应通过三级安全教育及岗位技能培训，特殊工种（起重工、电焊工、电工）持相应的资质证书方能上岗。
5.2装配进度计划
满足项目部生产计划安排。
6作业程序、方法和要求
6.1发电机部分
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6.1.1发电机定子侧电缆：
由12根1×240mm2的电缆组成，通过主接线箱下部的进线口接入发电机U、V、W端，M16的连接螺栓紧固力矩120Nm。
每根电缆长约25米，接线端子为12只16－240mm2的冷压接线端子。
6.1.2发电机转子侧电缆：
由9根1×95mm2的电缆组成，通过转子接线箱下部的进线口接入发电机K、L、M端，M16的连接螺栓紧固力矩120Nm。
每根电缆长约25米；接线端子为9只16－95mm2的冷压接线端子。
6.1.3发电机接地电缆：
由2根1×240mm2的电缆组成，通过主接线箱下部的进线口接入PE端，M16的连接螺栓紧固力矩120Nm。
每根电缆长约25米，接线端子为2只16－240mm2的冷压接线端子。
端子压着示意发电机接线箱
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6.1.4发电机转速编码器：
采用Leing&Linde公司生产的865型双信号转速编码器其位于发电机尾端，信号电缆用6×6×0.25mm2双绞双屏蔽连接线与机舱控制柜、塔基变频柜相连，编码器至机舱柜线长9米，至塔基变频柜线长90米。
6.1.5发电机风冷循环电机：
a.外循环电机；4.75kwb.内循环电机；5.5kw
固定方法：
在4个起吊位置吊起通风设备，按照螺钉口的排列安放在冷却器开口上。
拧上螺钉（参照图片）用19个M10×20、8.8级的六角螺栓，各带一个Ø10.5的垫片；拧紧力矩为54Nm。
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通过电缆夹安装电机电缆：
按照电缆和端子上指定的1-3号码连接电缆并将绿/黄电缆连接在PE接地点上，旋上接线盒盖子。
两台电机采用4×1.5mm2电缆通过发电机辅助接线盒与机舱控制柜相连，电缆长度均为7米。
6.1.6发电机温度传感器：
共有六组分别是
a.三组发电机绕组温度，b.二组前后轴承温度，c.一组循环出风口温度，信号电缆3×0.34mm2专用连接线通过辅助接线盒与机舱控制柜相连，电缆长度7米。
6.1.7发电机加热器：
共有二组分别是
a.发电机定子绕组加热器750W，b.发电机滑环室加热器750W，控制电缆3×0.75mm2通过辅助接线盒与机舱控制柜相连，电缆长度7米。
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6.1.8滑环电刷磨损通过一个微型开关监控（主电刷和主轴接地电刷）。
两个相关信号通过辅助接线盒与机舱控制柜相连。
滑环磨损时要考虑滑环必要的最小直径。
原始直径：
355mm/最小直径：
345mm。
6.1.9接地炭刷：
N端接地电刷、D端接地电刷、接地导线应符合安装的相关规定，对于横截面积超过35mm2的功率传递导线，其接地导线截面积至少是主电缆的50％。
炭刷导线的位置、旋转方向及安装半径R
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6.1.9发电机电缆的走向：
发电机定子侧、转子侧电缆通过机舱电缆桥架从机架中间通过，电缆依靠专用电缆吊兜将其悬吊在机架偏航段吊置支架上。
电缆桥架发电机主电缆走向
偏航段电缆吊置支架示意电缆吊兜示意
电缆吊兜为不锈钢材质的，电缆每一束一组为了不影响整机运输，机舱至塔筒上段电缆束在工厂出厂时是放置在机舱内部的，发电机一端已按要求接好，电缆吊兜在风场安装时在予以固定，塔筒中间段及下段电缆按要求裁好随机运输至风场，在风机吊装前预先敷设在塔筒内。
注：
系统控制光缆，机舱电源线，照明装置、维修插座电缆，发电机编码器电缆等可在吊装前预先固定在塔筒中间段。
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6.2变频器部分
a.控制单元b.供电单元网侧变流器
c.滤波器定子侧接线至电网d.逆变单元转子侧接线
（a）（b）（c）（d）
6.2.1程序通过光纤对网侧变流器模块进行控制。
在移动安装在小车上的变流器模块时要特别小心，模块非常重而且重心也比较高如果不小心容易翻倒，模块抽出柜体后要保持模块支撑腿处于展开状态。
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滤波器模块的拆卸：
LCL滤波器用来减少传动单元向电网产生的干扰，可抑制交流电压和电流谐波。
在移动安装在小车上的滤波器模块时要特别小心。
模块非常重而且重心也比较高如果不小心容易翻倒。
模块抽出柜体后要保持模块支撑腿处于展开状态。
（拆卸方式见图所示）
拆卸步骤
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6.2.2变流器模块的拆卸：
转子侧变流器包含一个或两个基于IGBT的逆变器模块（INU），还包括NDCU-33控制单元，该变流器装有绕线电机控制应用程序。
拆卸步骤
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6.2.3电源和转子侧的接线：
所有的转子侧变流器模块（参照ABB变频器硬件手册）并联连接。
所有转子侧变流器模块到转子的电缆都采用同样规格的电缆，即电缆截面积、长度都相同。
输入和电机电缆端子规格和紧固力矩如下所示：
电缆端子螺丝规格M12紧固力矩50Nm，输入母排L1,L2,L3，输出母排U2,V2,W2。
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6.2.4控制电路的接线：
柜式安装单元通过安装在滑道上的控制设备进行控制。
参见ABB变频器硬件描述一章中的柜体布局和电路板之间的接线图部分。
所有的控制电缆必须采用屏蔽电缆。
模拟信号和数字信号应该分开走线。
对于模拟信号，使用双绞双屏蔽电缆。
a.主电路接口板b.电源板c.门极驱动板
进入控制单元外接端子排X1
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6.3偏航回转部分
6.3.1偏航电动机：
由4台功率为2.85kw的电机组成，采用10－13米4×1.5mm2电缆通过电机接线盒与机舱控制柜相连。
6.3.2偏航电磁抱闸：
电磁抱闸对应每一台偏航电机，与偏航电机同步控制，采用10－13米3×0.75mm2电缆通过电机接线盒与机舱控制柜相连。
6.3.3偏航编码器：
用14米6×2×0.14mm2专用电缆与机舱控制柜相连。
偏航编码器安装位偏航电机
6.3.4偏航齿圈集中润滑：
功率50W电压DC24V采用10－13米3×0.75mm2电缆机舱控制柜相连。
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6.4齿轮箱部分
6.4.1齿轮箱分线盒：
二个分线盒位于齿轮箱尾部，主要用于齿轮箱本体电气部件与机舱柜的连接。
6.4.2齿轮箱润滑电机、润滑电机加热器。
双速电动机功率3.5/6kw用二根8.5米3×1.5mm2电缆，电机加热功率50W用8.5米3×0.75mm2电缆与机舱控制柜相连。
6.4.3齿轮箱润滑油滤芯有效传感器：
用8米3×0.34mm2电缆与机舱控制柜相连。
6.4.4齿轮箱润滑油压力、油位传感器：
用二根7米3×0.34mm2电缆与机舱控制柜相连。
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6.4.5齿轮箱冷却系统：
水泵功率1.6kw用8米4×1.5mm2电缆，散热电机功率1.1kw用7米4×1.5mm2电缆，冷却水压力、水温传感器用二根9米3×0.34mm2电缆与机舱控制柜相连。
6.4.6齿轮箱润滑油加热器：
功率3×1000W，用7米3×1.5mm2电缆通过分线盒与机舱控制柜相连。
6.4.7齿轮箱高速轴、低速轴、油温温度传感器（PT100）：
用三根3×0.34mm2电缆每根长8米。
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6.5变浆驱动部分本变桨控制系统经和aerodyn公司讨论协商后采用7箱式设计，主控制器采用SSB标准设计L+B系统，并带有自己的显示器作为人机界面。
（见变桨框图）
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6.5.1轮毂总成：
中间控制箱
6.5.2轴向箱：
6.5.3电池箱：
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6.5.4用于检测桨叶横浆91°限位、95°极限位置的限位开关（六个）及编码器单元（三个）。
91°、95°限位开关和编码器
在安装过程中采用SSB提供的安装支架附件以及各柜子连接器、连接电缆及插头进行装配，在装配过程中各导线的走向应避免交叉，并与机体可靠固定。
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6.6滑环系统
该滑环是用于转动部件与静止部件之间的动力电源和控制信号传输。
该滑环关键部件采用金和金弹簧线的技术。
滑环壳体由铸铝制成，符合保护等级IP65。
6.6.1通道描述：
滑环部件采用29通道单元，具体分布如下：
6.6.2滑环与齿轮箱的连接：
滑环通过安装支架与齿轮箱固定，旋转部分通过连接轴与齿轮箱尾端传动轴进行连接，滑环上有连接插座，尾部装有转速编码器电缆通过专用连接插头与机舱控制柜相连。
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6.6.3滑环导线的连接：
滑环接线示意图
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6.7液压系统
液压站液压站分线盒
6.7.1液压电动机：
功率0.75kw用10米4×1.5mm2电缆。
6.7.2液压站油位、油温：
用10米5×0.75mm2电缆通过分线盒与机舱控制柜相连。
6.7.3液压系统压力、转子制动压力、系统压力报警：
均采用10米3×0.5mm2电缆通过液压站分线盒与机舱控制柜相连。
6.7.4主轴制动电磁阀，偏航制动压力减弱、压力释放电磁阀：
均采用10米3×0.75mm2电缆通过液压站分线盒与机舱控制柜相连。
压力开关电磁阀
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6.8其他部分
6.8.1维修起重机：
采用12米4×2.5mm2电缆通过吊机中部的接线盒与机舱控制柜相连。
6.8.2机舱循环风扇：
功率5KW电压AC400V，采用8.4米4×1.5mm2电缆通过电机接线盒与机舱控制柜相连。
6.8.3主轴锁定接近开关：
锁定接近开关分布在主轴前轴承座两端，均采用11米3×0.34mm2电缆与机舱控制柜相连。
6.8.4机舱震动传感器：
采用11米5×0.34mm2电缆与机舱控制柜相连。
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第28页
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6.8.5主轴承温度传感器分布在前后轴承座上，采用10－12米3×0.34mm2电缆与机舱控制柜相连。
6.8.6齿轮箱上高速轴制动器部分：
采用8米5×0.34mm2电缆通过齿轮箱分线盒与机舱控制柜相连。
6.8.7风速仪、风标计：
机舱顶部共设置两套，信号电缆由避雷支架经机舱内部分线盒采用二根12米12×0.34mm2电缆与机舱柜相连。
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6.8.8机舱震动传感器：
采用4×0.34mm2电缆通过分线盒与机舱控制柜相连。
6.
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