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WF1000-06A0150风能变流器

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安全注意事项

安全定义

由于没有按要求操作，可能造成死亡或者重伤的场合。 注意

由于没有按要求操作，可能造成中等程度伤害或轻伤，或造成损坏财物的场合。

安装注意事项

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ESD

印制板上带有对静电十分敏感的元器件。在板上操作时请带好防静电手腕。尽量减少接触印制板。

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目 录

第一章 简介........................................................................................................................................................................1

1.1 命名规则.................................................................................................................................................................................1

1.2 产品介绍.................................................................................................................................................................................1

1.3 工作原理.................................................................................................................................................................................4

1.4 部件介绍.................................................................................................................................................................................4

第二章 安装........................................................................................................................................................................6

2.1 安装条件.................................................................................................................................................................................6

2.2 安装工具.................................................................................................................................................................................7

2.3 开箱验货.................................................................................................................................................................................9

2.4 机械安装.................................................................................................................................................................................9

2.4.1 尺寸及重量.................................................................................................................................................................9

2.4.2 安装固定.....................................................................................................................................................................9

2.5 电缆连接.................................................................................................................................................................................9

2.5.1 电缆选型说明...........................................................................................................................................................10

2.5.2 电缆连接力矩要求...................................................................................................................................................10

2.5.3 走线孔说明...............................................................................................................................................................10

2.5.4 保护地接线...............................................................................................................................................................10

2.5.5 功率线接线...............................................................................................................................................................11

2.5.6 信号线接线...............................................................................................................................................................14

2.5.7 用户配电接线...........................................................................................................................................................15

2.6 安装检查...............................................................................................................................................................................17

第三章 上电调试...............................................................................................................................................................19

3.1 上电操作步骤.......................................................................................................................................................................19

3.2 参数设置...............................................................................................................................................................................20

3.2.1 网侧参数...................................................................................................................................................................20

3.2.2 转子侧参数...............................................................................................................................................................21

3.2.3 与Mita交互的模拟输入输出的校准......................................................................................................................23

3.2.4 系统时钟的校准.......................................................................................................................................................26

3.2.5 启动..........................................................................................................................................................................27

第四章 维护和故障说明.....................................................................................................................................................30

4.1 维护周期...............................................................................................................................................................................30

4.2 更换防尘网...........................................................................................................................................................................30

4.3 常见故障说明.......................................................................................................................................................................31

4.3.1 网侧保护...................................................................................................................................................................31

4.3.2 转子侧保护...............................................................................................................................................................33

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第五章 技术数据...............................................................................................................................................................37

5.1 技术参数...............................................................................................................................................................................37

5.2 安规及EMC.........................................................................................................................................................................37

5.3 防雷.......................................................................................................................................................................................37

5.4 熔断器规格...........................................................................................................................................................................37

附录一 调试软件说明........................................................................................................................................................39

1. 调试软件简介.........................................................................................................................................................................39

2. 软件功能.................................................................................................................................................................................39

2.1 按照分组查看参数......................................................................................................................................................40

2.2 查看参数内容..............................................................................................................................................................40

2.3 修改参数......................................................................................................................................................................40

2.4 观察参数......................................................................................................................................................................41

2.5 软件示波器..................................................................................................................................................................42

2.6 故障类别查看..............................................................................................................................................................43

2.7 修改配置参数..............................................................................................................................................................43

2.8 将选择固化..................................................................................................................................................................44

2.9 修改参数列表..............................................................................................................................................................45

2.10 管理密码....................................................................................................................................................................46

3. 退出程序.................................................................................................................................................................................46

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第一章 简介 1

第一章 简介

WF1000系列WF1000-06A0150风能变流器（以下简称变流器）及其选配件主要用于1.5MW双馈风力发电机系统配套，以实现变速恒频控制，获得最佳发电效率和发电质量。

本章主要介绍了变流器的命名规则、工作原理及部件。

1.1 命名规则

变流器的产品命名规则如图1-1所示。 WF1000 - 06 A 0150

适配风机系统容量

风冷

输入电压等级

风能变换器系列

图1-1 命名规则

1.2 产品介绍

变流器由并网柜、控制柜、功率柜三部分组成。其外观如图1-2所示。

图1-2 变流器外观

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2 第一章 简介

在并网柜面板上有三个按钮和两个指示灯。

指示灯包括故障指示灯和工作指示灯，其说明如表1-1所示。

表1-1 指示灯说明 指示灯

故障指示灯

工作指示灯 指示灯丝印 FAULT POWER 指示灯颜色 红色 绿色 状态说明 常亮表示变流器故障，否则熄灭 常亮表示变流器上电，否则熄灭

按钮包括偏航旋钮、急停按钮和复位按钮，其说明见表1-2。

表1-2 按钮说明

按钮

偏航旋钮

急停按钮

复位按钮 按钮丝印 CCW CW EMERGENCY RESET 功能说明 给主控系统提供偏航信号（手动调试用） 给主控系统提供应急信号 给主控系统提供复位信号

打开机柜门后，变流器内部整体布局如图1-3图1-4所示。

图1-3 变流器内部布局（正视图）

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第一章 简介 3

du/dt输入滤波器

图1-4 变流器内部布局（背视图）

其中控制柜采用抽屉式结构。活动板上固定着与变流器控制及通信相关的单板，在停机检修时可将活动板抽出。 控制柜的具体结构如1-5图所示。

右视图

图1-5 控制柜侧视图 左视图

注意 在变流器工作前，需将活动板推入控制柜，并拧紧活动板上的上紧固螺栓和下紧固螺栓。

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4 第一章 简介

1.3 工作原理

变流器是为风力感应发电机而设计的，工作原理如图1-6所示。

图1-6 工作原理 序号 开关 功能

框架断路器

刀熔开关

断路器/电机启动器

防雷器开关

隔离开关熔断器组

接触器

接触器

防雷器开关

1.4 部件介绍

变流器由以下功能模块组成：

1．输入滤波器（LCL）

4．转子侧变流器

7．CROWBAR

1．输入滤波器

输入滤波器采用LCL型滤波，具有输入谐波抑制和尖锋滤除的功能。

2．软启动模块

软启动模块将电网的输入交流电经过整流之后，以大小一定的电流对功率模块的母线电容进行充电。

3．网侧变流器

网侧变流器连接电网，采用三相全桥式主电路结构，将电网的690V，50HZ的交流电整流为一定幅值的直流电，维持直流母线电压稳定。额定容量为350kVA，网侧变流器采用先进的PWM整流及矢量控制技术，将其输入电能的功率因数提高到1。

4．转子侧变流器

转子侧变流器连接发电机的转子，为风力发电机转子提供励磁。

转子侧变流器的额定容量为700kVA。转子侧变流器采用与网侧变流器同样的主电路拓扑结构。

WF1000-06A0150风能变流器 用户手册 2．软启动模块 5．du/dt电抗器 3．网侧变流器 6．并网柜

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第一章 简介 5

5．du/dt电抗器

du/dt电抗器用于对转子侧输出的电压du/dt陡升进行抑制。

6．并网柜

输出配电部分是给用户提供风机塔筒通风、塔筒升降机、照明和塔筒内部除湿所需要的电能。

并网开关负责在风力发电机发出的电能满足并网条件时，将发电机并网。并且，在脱网条件时，及时脱开发电机与电网。

7．CROWBAR

CROWBA在电网电压骤降的情况下，对发电机转子绕组进行短路，为转子电流提供旁路通道，抑制转子侧过电流和直流母线过电压，以实现对变流器的保护作用。

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6 第二章 安装

第二章 安装

本章介绍了变流器安装的环境要求，以及与安装相关的操作步骤和各种注意事项。

变流器安装在风力发电机的塔筒内。

用户在安装变流器之前，必须确保：

1． 环境条件、通风风量符合要求。

2． 变流器输入电源相序正确。

3． 已准备好与变流器连接的电缆。

安装过程如下：

1． 检查安装条件。

2． 准备安装工具。

3． 开箱验货。

4． 机械安装。

5． 电缆连接。

6． 安装检查。

2.1 安装条件

具体的环境要求见表2-1所示。

表2-1 环境要求 工作环境条件

温度 要求 正常运行时：－30℃～＋50℃（有塔筒加热选配件），－20℃～＋50℃（无塔筒加热选配件），温度变化率＜0.5℃/min；40℃～50℃降额运行，每升高1℃降额2％。

停机和装机时：－40℃～＋70℃，温度变化率＜1℃/min

湿度

滴水

海拔高度

塔筒内门通风量

化学活性物质

机械活性物质

生物条件

机械条件 正常运行时：相对湿度：10％～90％；绝对湿度：＜29g/m3，；无凝露。 停机和装机时：相对湿度：10％～90％；绝对湿度：＜35g/m3；有凝露 有冷凝水滴 低于1000米以下，正常使用；1000～3000米降额使用，每升高100米降额1％ 1m3/s 有盐雾＜0.1mg/m 沙＜300 mg/m，尘（漂浮）＜0.4 mg/m，尘（沉积）＜350mg/m/天 在草原上有老鼠、蚂蚁、螳螂等生物，在沿海有霉菌 正弦振动（垂直方向）：2～9Hz，1.5mm（振幅）；9～200Hz，5m/s2

冲击（水平）：加速度＜5m/s2，22ms 332满足标准等级3K6（运行） 3K7（停机） 3K6 3K6 3C2（海边） 3S3 3B1 3M2

变流器安装地点附近必须无可燃物，安装地面尽可能平整，变流器必须垂直安装，地面水平误差最大不超过2mm/m。 变流器四周应留出足够的空间便于安装和维护，同时有利于空气流动（≥1m3/s）。

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第二章 安装 7

塔筒的空间要求如图2-1所示（单位：mm）。

图2-1 塔筒内部空间要求

2.2 安装工具

安装变换器需要的工具包括：

吊车、叉车、撬杠、滚杠

一字螺丝刀、十字螺丝刀

一字螺丝刀和十字螺丝刀的规格见表2-2所示。

表2-2 一字螺丝刀和十字螺丝刀规格 工具 规格

50X0.4X2.5 I -1PQB3860

100X0.6X4 I -1PQB3860

200X1.2X8 I -1PQB3860

300X2X13 I -1PQB3860 工具 规格 1 100 3 B QB/T3860 2 150 3 B QB/T3860 2 40 4 B QB/T3860 一字槽螺丝刀 十字槽螺丝刀

扭力批、扳手

扭力批、扳手及与其匹配的套筒规格见表2-3所示。

表2-3 扭力批、扳手及与其匹配的套筒规格 工具 规格

范围：5～60cN.m；

扭力批 刻度：0.5cN.m；

直径（Ф）：25mm

活动扳手 GB/T 4440； 活扳手 100

GB/T 4440 活扳手 200 扭力扳手 工具 规格 扭矩范围（N.m）：10～50，40～200； 传动方榫尺寸（mm）：12.5×12.5； 精度（≤）：±3％； 标尺刻线分度（N.m）：0.5，2 套筒系列套筒一套（包括A型和B型）

万用表

摇表

安全用具（绝缘鞋、手套、面罩）

相序表

变流器出厂前已经组装完毕。运输到安装现场后，可以采用吊车或叉车将变流器机柜转移至风机塔筒内。

采用吊车转移变流器机柜的示意图见图2-2所示。

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8 第二章 安装

图2-2 吊车转移变流器示意图 注意 变流器柜顶部设计有起吊孔，吊绳点要均匀，防止变流器起吊过程中大幅度摆动。 变流器小范围移动可以采用叉车。 采用叉车转移变流器机柜的示意图见图2-3所示。

图2-3 叉车转移变流器示意图

注意

1．机柜的重心很高，请注意时刻保持机柜垂直。

2．在使用叉车运输之前，必须确保叉车的负载能力不小于2T。

3．叉车要叉在变流器中央，受力要均匀，防止移动过程中倾斜。

4．在机柜已经靠近了最后的安装位置，需要进行小距离的微调时，可以使用滚筒、撬杠等工具。

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第二章 安装 9

2.3 开箱验货

只有货物到达安装现场后才容许拆开包装箱进行验货。验货由用户方代表和艾默生网络能源有限公司代表共同完成。 验货步骤如下：

1．拆开贴有装箱单存放箱的包装箱。

2．取出装箱单。

3．对照装箱标签逐项检验。

4．检验箱体标识的数量和序号。

5．检验设备装箱的正确性。

6．检验附件的数量和类型。

7．检验物品的完好性。

2.4 机械安装

2.4.1 尺寸及重量

变流器的外部尺寸如表2-4所示（单位：mm）。

表2-4 变流器外部尺寸 长 宽 高

重量：＜2T

变流器的底座尺寸如图2-4所示。

图2-4 变流器底座尺寸

2.4.2 安装固定

变流器安装在风机的塔筒底部，建议按照2.1 安装条件中所示的布局布置变流器底座，以便于变流器有一定的维护空间。变流器底部有12个直径15mm的安装孔，建议使用M10的螺拴固定。

底座采用金属结构，底座和塔筒要求有可靠的接地点。

底座距离地面最小距离为800mm，以便于变流器和外部设备之间的电缆走线。

2.5 电缆连接

连接电缆前，必须断开并网变压器开关，同时检查以下内容：

1．Q1和Q81处于断开状态。

2．主变压器开关处于断开状态。

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10 第二章 安装

3．用摇表（10兆欧姆档）检查各段三相输入、输出的相间和对地绝缘。

2.5.1 电缆选型说明

除了功率柜和并网柜之间的连线为随机发货外，其他功率信号电缆都需要用户自行准备。

2.5.2 电缆连接力矩要求

变流器中电缆使用螺钉压接时，请遵循以下原则：所有联接紧固件必须满足表2-5中的拧紧力矩或拧紧力，且不得发生任何塑性变形、裂纹或断裂等现象。

表2-5 拧紧力矩或拧紧力一览表(适用于紧固件) 外螺纹公称

直径(mm) 钢 拧紧力矩(kgf·cm) 拧紧力(N) 不锈钢 拧紧力矩(kgf·cm) 拧紧力(N) 黄铜 拧紧力矩(kgf·cm) 拧紧力(N)

注：拧紧力是指紧固时作用在外螺纹件上的拉力和作用在被连接件上的压力，是外螺纹件的轴向力

2.5.3 走线孔说明

连接变流器电缆都需要经过机柜底部的走线孔。

在接线完成后，所有走线孔都需要用电缆密封胶泥密封。

注意

1．电缆进出走线孔时，必须先将相应走线孔上的防护盖切开。

2．防护盖要沿中间的十字槽缝隙切割，切口大小要与电缆粗细相匹配，不宜切太大，以线缆能垂直进出走线孔为佳。

3．线缆两边应该由线缆固定装置，避免护线环受力。

4．确认所有线缆准确无误后，在线缆进出口均匀涂抹电缆密封胶泥，以防止小虫子进入。

2.5.4 保护地接线

机械安装完成后，应进行保护地的连接工作。

如图2-5所示，变流器有四个接地点。其中与PE2和PE3的接线在出厂前已接好。

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第二章 安装 11

PE4放大图

PE1放大图

图2-5 接地铜排示意图

保护地连接步骤如下：

1．在并网柜内中找到连接在PE1上的黄绿电缆（线号：W391）。

2．将电缆解散，经过走线孔1，将电缆引出并网柜。

3．通过机柜下方，将线号为W391黄绿电缆的另一头穿过走线孔2引入功率柜。

4．将线号为W391黄绿电缆的另一头接到PE4上。

，将PE1所在的接地铜排接至塔筒的保护地。 5．使用用户自备的2根黄绿电缆（截面积≥120mm2）

2.5.5 功率线接线

功率线的连接包括：

连接并网柜和功率柜

连接并网柜到电网

连接并网柜和发电机定子

连接功率柜和发电机转子

连接并网柜和功率柜

并网柜与功率柜之间由电缆（线号分别为W386,W387,W388）连接。

连接步骤如下：

1．把线号W386的电线从并网柜的铜排（标签为Q1-2）连接至功率柜的铜排上（标签为XT3-1）。

2．把线号W387的电线从并网柜的铜排（标签为Q1-4）连接至功率柜的铜排上（标签为XT3-2）。

3．把线号W388的电线从并网柜的铜排（标签为Q1-6）连接至功率柜的铜排上（标签为XT3-3）。

在并网柜与功率柜连接的电缆中，并网柜内的接线情况见图2-6所示。

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12 第二章 安装

并网柜

图2-6 并网柜内的接线 A处放大

双电缆使用M10×25的螺栓弹垫平垫平垫螺母组合件安装，建议使用265kgf·cm的扭矩。

另一端连接功率柜网侧主接触器（KM1）入线端，见图2-7。三相相序由正面，从左到右分布为U/V/W，在铜排上有标示。 VW

A处

变流柜A处放大

图2-7 并网柜－功率柜的连接在功率柜内的接线

注意 电缆应连接在相应铜排靠外侧的固定孔。相序要保证一致，U相接U相（黄），V相接V相（绿），W相接W相（红）

连接并网柜到电网

从电网来的电缆通过并网柜背部的铜排与变流器连接。其连接关系如图2-8所示。

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第二章 安装 13

M12×45（6PCS）

电网侧进线

图2-8 并网柜内的接线

从并网柜后面看，电缆的相序从左到右分布为W/V/U，在铜排上有标识。每相两根电缆在同相铜排的两侧由M12×45的螺栓连接。为保证可靠的连接，建议使用约462 kgf·cm的扭矩。

连接并网柜和发电机定子

发电机定子侧电缆连接到并网柜后部右侧铜排（从并网柜后面看），三相相序从左到右，为U/V/W。在铜排上有标示。其连接关系如图2-9所示。

注意 电缆应连接在相应铜排靠外侧的固定孔。相序要保证一致，U相接U相，V相接V相，W相接W相。

M12×45（6PCS）

发电机定子侧进线

图2-9 并网柜内的接线

每相两根电缆在同相铜排的两侧由M12×45螺栓连接。为保证可靠的连接，建议使用约462 kgf·cm的扭矩。

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14 第二章 安装

连接功率柜和发电机转子

发电机转子侧与变流器的连接如图2-10所示。

注意 电缆应连接在相应铜排靠外侧的固定孔。相序要保证一致，U相接U相，V相接V相，W相接W相。

转子侧出线

图2-10 功率柜内的接线

双电缆使用M10×30的螺栓弹垫平垫平垫螺母组合件安装，建议使用265kgf·cm的扭矩。

2.5.6 信号线接线

连接信号线

信号线的连接集中在并网柜内，为用户根据实际需要与端子排X4、X9、X9.1以及X10的接线。并网柜用户端子排的位置如图2-11所示。

X10

X4

X9X9.1

图2-11 并网柜用户端子排的位置

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第二章 安装 15

并网柜用户配电输出以及变流器与上位机的通信都通过并网柜下部的用户端子排互联。用户端子排的布局如下图所示。

图2-12 并网柜用户端子排

2.5.7 用户配电接线

为方便用户，变流器还提供用户配电功能，共四个配电插座和一个配电端子排。

配电插座

配电插座的位置如图2-13所示。 控制柜

柜内插座

并网柜

柜外插座

并网柜侧视图控制柜正视图

图2-13 用户配电插座

配电插座说明见表2-7所示。

表2-6 用户配电插座说明 名称

并网柜柜外插座

控制柜柜内插座 功能描述 欧式插座，方便柜内外使用电气工具 数目 受控开关受控开关位置 输出电压（V） 输出电流（A） 并网柜下部，具体位置见图2-17 控制柜下部，具体位置见图2-14 WF1000-06A0150风能变流器 用户手册

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