一、实验室概况
风力发电技术实验室创建于2009年,使用面积约为248平方米。实验室现有设备包括师生自主研发的永磁发电机综合测试系统、HN-WTS10风电机组缩比控制综合实验系统和风电机组故障诊断与检修实操考核平台。实验室设备涵盖10kW风电机组、控制柜、变频器、减速机、三相电参数测量仪、光电式测速表、监控系统、风电机组缩比控制柜、风电机组故障诊断与检修实操考核平台等,现有固定资产约103.6万元。HN-WTS10系统为一套高精度缩比风电机组控制实验平台,可开展偏航、变桨、风模型模拟、主轴制动、安全链、并网发电、故障设置与振动监测等综合性实验;故障诊断与检修平台则提供真实的故障模拟与智能考核功能,支持电气、机械、液压等多类故障的诊断与处理实训。实验室目前可开设实验项目20余项,同时承担师生科研任务、创新创业项目支持与服务。
二、主要仪器设备
1. ZL-1型永磁发电机综合测试平台
2. HN-WTS10风电机组缩比控制综合实验系统
3. 风电机组故障诊断与检修实操考核平台
三、面向专业及课程
面向专业:新能源科学与工程
课程名称:《新能源概论及创新教育》、《风力发电原理及应用》、《风电机组装配与调试》、《风电机组故障诊断及检修》、《海上风力发电技术》等。
四、可开展主要实验项目
序号 | 实验项目名称 | 序号 | 实验项目名称 |
1 | 风力发电基本参数测试与运行特性研究实验 | 7 | 主轴制动实验 |
2 | 风电机空载特性测试实验 | 8 | 安全链系统实验 |
3 | 风力发电机交流负载实验 | 9 | 并网发电实验 |
4 | 偏航系统控制实验 | 10 | 风电机组故障诊断与处理实验 |
5 | 变桨系统控制实验 | 11 | 传动链振动监测与分析实验 |
6 | 风模型模拟实验 |
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五、安全操作规程
1、进入实验室,所有学生都必须进行安全教育,牢固树立“安全第一”的思想,在老师的指导下进行规范操作。禁止将饮料、水瓶等与本实验无关的物品放置在控制设备上,保持实验室及其周边环境的整洁。
2、使用设备仪器前应认真学习设备使用方法和注意事项,按照要求正确接线连接。实验前,指导老师应进行演示,并督促学生反复练习、熟悉仪器仪表设备的使用方法。如发现故障立即联系实验室管理员予以解决,不得私自拆装实验仪器设备。学生操作设备时,指导老师应实时监督,确保实验过程安全顺利进行。
3、风机综合测试平台安全操作如下:
3.1 风机综合测试平台接通电源前,必须检查是否有可靠、良好的接地,以防控制台和拖动平台漏电引发事故。必须确保电源稳定,避免电源故障对测试平台造成影响。
3.2 风机综合测试平台在没有指导老师的允许下,禁止私自打开控制平台检修门。如需进行设备维护或修理,必须提前获得指导老师的许可。
3.3 风机综合测试开启使用,必须得到指导老师的同意方可进行,确保拖动电机启动时无其他阻碍,禁止随意拨弄仪器上的相关键钮。操作时,应按照指导老师或相关规定的步骤进行。
3.4 在启动后,如发现拖动平台有异声或抖动严重时,应立即关掉电源,待完全停止的状态下进行检查或通知实验老师。禁止在运转时探头或用手接近旋转部位。
3.5 在对风机进行加负载测试时,必须重点监控电阻的温度变化并留意是否有异味产生,防止因电阻过热烧坏。当电阻过热时应立即停止操作,待电阻冷却后进行测试。必须严格遵守设备操作规程,避免设备损坏和安全事故。
3.6 在对风机进行高速测试时,应远离拖动平台,以防有异物甩出,造成事故。测试时应确保实验区域内的安全,避免意外发生。
3.7 对各项实验进行测试过程中应及时记录数据,禁止为追求特定实验结果而违反规程、擅自重复测试,以保证数据的真实性和设备安全。
4、风电机组缩比控制综合实验系统安全操作如下:
4.1 系统启动前,务必检查所有防护罩是否安装到位。运行时,严禁身体任何部位靠近或触碰风轮、主轴、齿轮箱、联轴器、偏航齿轮等所有旋转部件,保持至少1米以上安全距离。
4.2 紧急停机按钮(蘑菇头按钮)仅用于危险情况。非紧急情况下滥用急停会对传动系统造成巨大冲击,缩短设备寿命。
4.3 在“维护模式”下进行手动偏航、变桨等操作时,操作人员必须密切关注扭缆角度,严禁超过±540°的硬件限位,防止电缆被绞断。
4.4 操作液压系统或检查液压管路时,需佩戴防护眼镜。严禁在系统有压力时拧松或拆卸液压元件,防止高压油液喷射伤人。
4.5 进行振动监测实验时,务必确保所有传感器连接牢固。在启动激振器或改变配重块后,所有人员应远离平台,在控制台进行操作和观测。
5、风电机组故障诊断与检修实操考核平台
5.1 设备通电前,必须确保所有电气控制柜柜门已关闭,所有电气接线盒盖板已盖好,防止带电部分裸露。检查设备周边安全隔离带已设置完好。
5.2 设备主电源断电后,必须等待至少 5分钟,待电容等元件充分放电后,方可进行接线、测量等操作,防止残余电压造成电击伤害。
5.3 设备通电后,所有功率单元均可能带电,接触将极其危险。严禁用手直接触碰任何I/O端子、电气连接点,即使其标称为低电压。
5.4 设备交付后,严禁用户自行进行耐压测试等任何形式的性能测试,以免损坏设备内部精密元器件。
5.5 设备未完全固定安装前,禁止投入使用。除专业维修调试人员外,严禁任何人员攀爬实验平台。
5.6 设备运行期间,任何人不得进入安全隔离带范围内。操作时,必须保持一人操作、一人监护的模式。
6、实验完毕后应及时关闭设备电源,将设备上的开关、断路器置于合适位置,并如实填写《实验室使用记录》和《实验设备使用记录》,做好卫生,关好门窗,经指导老师同意后方可离开。严格遵守关闭设备电源和记录使用记录的要求,确保设备的安全和实验室的整洁。
7、在进行开放性实验前,实验人员需要向实验室管理员提交实验申请并获得批准。实验期间,指导老师或实验室管理员应向实验人员明确告知危险源和操作注意事项。实验结束后,实验室管理员应对实验设备进行检查和维护,以确保设备的安全性。同时,实验室人员也应遵守实验室规定和操作规程,如有疑问或发现异常情况,应及时向指导老师或实验室管理员报告。
六、实验室主要危险源
本实验室主要危险源为高电压带来的触电风险,以及高速旋转部件带来的机械伤害风险。


