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③20时09分，检修人员到达40号风机后，先后通过拍急停按钮，风电机转维护状态偏航，均无效果。
问题及原因分析
（4）3#桨叶轮毂柜内部未发现明显异常情况，手动推桨、收桨均正常；电池回路紧急收桨正常。
风机 变桨 控制策略
（3）测试样机：确定样机，更新程序前对风电机进行一次紧急变桨测试，确保三个叶片是小吊车的紧急收桨回路都正常。完成硬件整改及软件升级工作。选择小风速时段，10分钟平均风速小于5m/s且5秒风速小于7m/s进行现场测试。经测试，回路动作情况符合整改要求。
来源：《风能产业》2021.01
）变桨系统是小吊车的均流电阻损坏率高，石英砂泄漏进入其它元器件内部导致其工作异常。应对均流电阻安装位置进行改造，将其移至柜外。
参考文献：
（1）1#桨叶电池回路风电机收桨异常，初步分析原因为在后备电池收桨时，调桨系统机械卡顿，电机运行中过载，导致均流电阻炸裂损坏。
（4）三支桨叶未收回后，变频器能够继续发电是小吊车的原因：该风电机控制逻辑中，变频器脱网逻辑条件为变流器报故障请求风电机停机、塔基拍急停，风机转速降低至5rpm后变流器方能脱网。
⑤20时13分，检修人员登塔至机舱，对机舱手动偏航，轮毂转速逐步降低。20时16分，1#桨叶角度收桨至86.7度，20时18分，轮毂因机舱偏航偏离风向，风轮转速降低至0，轮毂转速变化情况如表5所示。2#、3#桨叶仍然为5度。
（2）针对直流接触器吸合不良现象，应定期对轮毂柜内的直流接触器进行更换。
【摘 要】
实施步骤
1.
（1）对1#、2#、3#桨叶电池进行检查测量，72块电池单个电池电压数值均大于12V，在正常范围；电池组电压81V左右。电池电压及内阻数值见表7和表8。
0
某品牌87-2000型永磁直驱风电机在运行过程中，报紧急收桨类故障时，由于单支叶片收桨不到位，导致后备电源SBP充电模块与蓄电池频繁发生损坏，同时也存在紧急收桨回路不能将三支叶片及时收回造成风机超速的风险。
（5）将1#桨叶损坏的均流电阻进行更换，更换1#调桨电机。恢复2#桨叶限位开关接线。清扫3#桨叶直流接触器。对风机进行安全链测试，结果正常。
优化控制策略，在市电正常时，将后备电源紧急收桨自动切换到变桨驱动器收桨，让叶片返回顺桨位置，防止超速等危险事件发生。
该控制策略存在问题：
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实施与效果
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（2）软件更新：升级各系统软件，包括HMI程序、主控程序、轮毂程序、测试程序。
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4.1
【关键词】
变桨控制策略优化方案
[2] 何显富等编著.风力机设计、制造与运行（风力发电技术丛书），化学工业出版社，2009年10月出版.
（3）3#桨叶电池回路未完成收桨，初步分析是之前损坏的均流电阻炸裂后，内部的石英砂漏出进入直流接触器和其他继电器等铁芯部分，造成接触器吸合不到位，变桨电机回路异常，导致桨叶无法收回。
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⑦20时24分，对2#桨叶进行手动收桨，如表6所示。收桨至19度后，并使用同样方法对3#桨叶进行手动收桨，待桨叶收桨至86度后，再对桨叶2收桨至91度。20时28分，风机三个桨叶不收桨异常事件处理完毕。
1. 变桨系统控制逻辑未考虑到发生三支桨叶均不能使用电池回路收桨时造成的危险，属于重大隐患。
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2. 发生T2类故障后，在市电正常情况下，仍然使用电池收桨，电池寿命相应缩短，SBP故障率增大；
风电机变桨系统紧急收桨逻辑控制策略存在问题。原理上只有在电网失电情况下，调桨系统才使用后备电源供电。但是主机厂家控制后台将故障分为T1类故障和T2类故障，其中T1类故障收桨方式为变桨驱动器收桨，T2类故障为后备电源收桨。
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（2）1#桨叶控制柜电池紧急收桨回路中使用的均流电阻损坏，且直流电机在收桨时有异音。
2.4分析结论
2018年10月16日40号风机桨叶未收回故障，详细如下：
40号风机2#桨叶调桨电机速度编码器在变桨驱动器上接的186号接线掉落，风电机报变桨驱动故障，触发T2类安全链故障，风电机开始紧急收桨。当紧急收桨触发时，三个叶片都使用电池回路收桨。
（1）故障发生过程
3.1优化方法
2
（3）2号桨叶变桨电机速度编码器在轮毂柜内驱动器上的186号接线掉落，限位开关信号线显示不通。该信号线外绝缘层在油脂泵本体金属支架绑扎处有裂口，使用剥线钳剪开后发现90度限位开关与95度限位开关的信号线（9芯屏蔽线）发生断裂，有6芯可以看见明显断裂，有2芯使用万用表测量，仍然不通，剥去绝缘皮后发现线芯断裂。见图1和图2。
（2）故障处理
本文针对某品牌87-2000型永磁直驱风机变桨控制策略存在的问题，通过与其他机型对比制定优化措施，提升机组安全性及可靠性。对其它类型机组也具备一定的借鉴意义。
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某品牌82-2000机组直流变桨系统正常变桨与紧急收桨硬件回路存在互锁设计，紧急收桨电枢接触器与励磁接触器的常闭触点串入正常变桨系统回路中。紧急收桨触发后，若电枢与励磁接触器一直吸合则无法切换到市电变桨回路，需对互锁回路进行整改。
3. 在电池收桨失败而市电正常时，系统不再由后备电源收桨转换至市电驱动收桨，收桨动作结束，存在超速飞车危险。
2.3动作还原及过程分析
2019年，该项目列为年度技术改造项目，由该主机厂家技术人员完成相关技改工作，目前运行正常，SBP及电池故障率明显下降。正在观察运行，后续将根据运行情况进行后评估。
①19时57分10秒，轮毂状态指示由1变换成2，表示轮毂状态由紧急状态变换成手动开环控制状态。手动收桨失败数据如表2所示，19时57分28秒，轮毂状态由手动开环，控制状态变换成紧急状态。
④20时11分，重启PLC后，因1#桨叶逐步收桨，风电机转速逐步降低至6rpm,数据记录如表4所示。轮毂转速低于并网转速后，检修工作人员登塔。
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《》
2.1存在问题
10月16日20:00，值班员发现40号风电机报紧急变桨超时故障，故障后风电机组未脱网，显示状态是正在停机，但是风电机组仍带功率运行；叶片不是动态收桨状态，1#桨叶角度 5.19度、2#桨叶角度 5.3度、3# 桨叶角度5.1度停滞，轮毂转速14.8rpm。故障告警后数据记录见表1所示。
[1] 廖明夫.风力发电技术，西北工业大学出版社，2009年出版.
作者：中国华电集团有限公司甘肃公司 张伟
[3] 汤晓华等编著.风力发电技术，中国电力出版社，2014年8月出版印刷.
（4）日常工作中，桨叶类缺陷处理完成后，需手动进行风机安全链的静态测试，确保变桨系统保护功能完好。
案例启示
由表1数据可以看出，19时56分39秒，风电机状态指示由6转换成7，表示风电机由发电状态转换成风电机关停机状态；19时57分10秒轮毂状态指示由6转换成1，表示轮毂由启动状态转换成紧急状态。虽风电机报紧急收桨及收桨超时故障，但变流器未脱网，风电机转速一直保持在14rpm。
（1）PLC模块DIO264的41#点、63#和64#点分别控制继电器16K4、36K4、5K4，如图3所示。其它两个类似，即38K4的12＃点连接 PLC DIO264的63点，58K4的12＃点连接 PLC DIO264的64点）。当紧急收桨启动时，主控开始计时，在计时启动的第28s（时间可修改）后，如果出现紧急收桨失败则主控PLC将16K4、36K4、56K4吸合，自动切除紧急收桨回路，然后，主控再重新下发命令到变桨系统，让未收回的桨叶以一定的速度收回至限位开关，从而实现后备电源收桨模式自动切换市电驱动模式收桨。
4.2实施效果
②20时04分57秒，中控室远方无法手动控制轮毂桨叶，分析认为轮毂PLC数据卡死，后台重启轮毂PLC，数据中断，至20时05分52秒，轮毂数据PLC恢复上传，数据如表3所示，40号风电机轮毂PLC重启，重启后，风电机变流器脱网，机组功率由504KW降至0，桨叶1角度有收桨情况，由9度收至30.28度，叶轮转速由12rpm降低至11.8rpm。
3.2优化工作方案
甘肃华电玉门风力发电有限公司某风电场分三期建设，总装机容量为14.5万kW，其中一、二期安装48台某品牌87-2000型永磁直驱风电机，装机容量9.6万kW，于2011年1月31日投产发电。
为克服上述变桨控制方面的故障，提升机组安全性能，需对变桨控制策略、回路接线进行优化。
（2）2#桨叶电池回路未完成收桨，主要原因是信号线芯断裂。电池收桨控制回路中串入90度限位开关与95度限位开关信号，而限位开关的功能是当开关动作，常闭回路断开，断开给调桨电机供电的直流接触器，停止给调桨电机供电，而在信号线芯断裂后，风电机无相关的告警和故障反馈信号。实际上，两个限位开关信号线内部线芯隐蔽断裂，常闭的控制回路出现断点，就默认已触发限位开关，停止给调桨电机供电。
（
⑥20时19分，检修人员使用液压刹车刹紧轮毂后，检修人员进入轮毂内，断开变桨电池柜供电开关后，联系中控室人员，对2#桨叶和3#桨叶进行手动收桨。
2.2系统排查
（3）对调桨电机、偏航电机增加电流监视功能上传至后台保存，便于定期对工作状况进行检查分析。
